Beschleunigte Hautalterung durch Infrarotstrahlung

Düsseldorf (ots) - Prof. Dr. Jean Krutmann und seine Mitarbeiter
am Institut für Umweltmedizinische Forschung (IUF) an der
Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf haben erstmals nachgewiesen,
dass Infrarotstrahlung - ähnlich wie ultraviolette Strahlung - in
Hautzellen Mechanismen auslöst, die zu einer beschleunigten
Hautalterung und vielleicht auch zur Krebsentstehung führen können.
Dies weist auf die Notwendigkeit hin, nach Möglichkeiten zu suchen,
die Haut vor Infrarotstrahlung zu schützen.

Die menschliche Haut ist tagtäglich der Infrarotstrahlung
ausgesetzt. Als wichtigste Quelle dieser infraroten (IR) Strahlung
ist die Sonne zu nennen. So enthält das Sonnenlicht auf Meereshöhe
neben dem ultravioletten (UV) und sichtbaren Anteil etwa 50%
Infrarotstrahlung. Hiervon entfällt wiederum ein Großteil auf die
kurzwellige IRA-Strahlung (700-1400 nm), die im Gegensatz zur IRB-
(1400-3000 nm) und IRC-Strahlung (3000 nm -1 mm) tief in die Haut
eindringt. Zusätzlich wird der Mensch infraroter Strahlung aus
anderen Quellen wie Saunen, Heizungen und Öfen ausgesetzt. Hiervon
abzugrenzen ist eine gezielte Anwendung von Infrarotstrahlung im
medizinischen Bereich. Dort macht man sich in genau dosierten
Bestrahlungen die wärmeerzeugende Wirkung von Infrarotstrahlung -
beispielsweise in der Physiotherapie oder in der Therapie von
Krebserkrankungen - zunutze.

Während die negativen Auswirkungen der UV-Strahlung auf die Haut
jedoch gut bekannt sind und vor ihnen immer wieder seitens der
Strahlenschutzkommission und in den Medien gewarnt wird, war über die
molekularen Auswirkungen einer Infrarotstrahlung auf die menschliche
Haut trotz ihrer alltäglichen Bedeutung bisher sehr wenig bekannt.
Daher beschäftigten sich die Wissenschaftler am IUF zunächst in
Zellkulturversuchen mit dem Effekt von IRA-Strahlung auf menschliche
Hautzellen (dermale Fibroblasten). Dabei stellte sich heraus, dass in
diesen Hautzellen ein Mechanismus aktiviert wird, wie er ähnlich auch
für die UV-Strahlung bekannt ist. So kam es nach Bestrahlung der
Hautzellen zu einer gesteigerten Expression eines Enzyms Kollagenase,
das in der Lage ist, das Eiweiß Kollagen, einen wesentlichen
Bestandteil des Bindegewebes (z.B. der Haut), abzubauen.

In weiteren Untersuchungen konnten die Wissenschaftler nachweisen,
dass IRA-Strahlung in einem physiologisch relevanten Dosisbereich
sowohl in kultivierten menschlichen Hautzellen als auch in gesunder
menschlicher Haut einen Signalweg auslöst, der zu einer erhöhten
Expression der Matrixmetalloproteinase-1 (MMP-1) führt. Dieses Enzym
baut die Proteine Kollagen und Elastin in der dermalen Matrix ab;
eine verstärkte Aktivität der MMP-1 führt zu einem vermehrten Abbau
der Bindegewebsfasern in der Haut und somit zu vorzeitiger
Hautalterung.

Weiterführende Arbeiten zeigten, dass die durch IRA-Strahlung
ausgelöste Signalantwort durch Mitochondrien vermittelt wird:
IRA-Strahlung führt in den Mitochondrien der bestrahlten Hautzellen
zur Bildung von reaktiven Sauerstoffspezies und damit zu oxidativem
Stress. Durch Behandlung mit bestimmten, sich in den Mitochondrien
anreichernden Antioxidantien konnte diese Stressantwort auf
IRA-Strahlung verhindert werden. Aus diesem Befund ergeben sich
erstmals Möglichkeiten der Prävention von durch IRA-Strahlung
ausgelösten Hautschäden.

Originaltext: IUF Institut für Umweltmedizinische Forschung
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Dr. Katharina Beyen
Institut für umweltmedizinische Forschung (IUF)
an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf
Auf'm Hennekamp 50
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