Möglichkeiten und Grenzen von "Anti-Aging-Produkten"

1. Einleitung

,,Anti-Aging", ein Modebegriff, der die ewige Jugend verspricht und dank der immer mächtiger werdenden Anti-Aging-Industrie in aller Munde ist. In den Industrienationen nimmt der Anteil älterer Menschen und deren individuelle Lebenserwartung kontinuierlich zu. Leider verstärkt sich gleichzeitig die negative Einschätzung des Alters in unserer Gesellschaft, der Jugendwahn verankert sich immer mehr. Versteht man Anti-Aging wörtlich, so ist es letztlich ein sinnloser Kampf, da man den biologischen Prozess des Werdens und Vergehens nicht aufhalten oder umkehren kann.

Die Anti-Aging-Euphorie der letzten Jahre bezieht sich in besonderem Maße auf eine strahlende, straffe, glatte Haut. Man verfolg das Ziel, möglichst lange jugendlich zu wirken, was nicht nur, aber doch überwiegend die Frauen betrifft. Es werden weder große Anstrengungen noch finanzielle Opfer gescheut. In dieser Arbeit sollen deshalb Möglichkeiten und Grenzen von Anti-Aging-Produkten aufgezeigt werden. Wenngleich der Alterungsprozess Einfluss auf alle Organe des menschlichen Körpers hat, so wird es hier um das facettenreichste Organ des Menschen gehen: die Haut.

Zum Verständnis der vielen propagierten Anti-Aging-Maßnahmen ist es erforderlich, zunächst den Aufbau der Haut und den Prozess des Alterns samt der damit verbundenen Hautveränderungen zu kennen. Neben diesen ausführlichen Darstellungen zur Hautphysiologie und zur Hautalterung liegt der Schwerpunkt dieser Arbeit auf den (dermato)kosmetischen Wirkstoffen und ihrer Anwendung. Anhand der Wirkstoffe und ihrem Einfluss auf kutane Stoffwechselvorgänge werden die Möglichkeiten und Grenzen von Anti-Aging-Produkten beschrieben.

Im zweiten Teil erfolgt eine empirische Ausarbeitung, um zu sehen, wie die Erwartungshaltung und der Wissensstand in der weiblichen Bevölkerung zum Altern, zu Spuren der Alterung und über verschiedene Wirkmechanismen sind. Dazu wurden 100 Frauen ab 35 Jahren gebeten, an einer schriftlichen Umfrage zum Thema teilzunehmen.

In der anschließenden Diskussion werden Theorie und Empirie in Bezug gesetzt. Anhand der Daten soll unter anderem gezeigt werden, inwiefern sich die Anti-Aging-Euphorie beim Umfragekollektiv widerspiegelt.

Diese Arbeit soll einen Einblick in eine bemerkenswerte Entwicklung geben, die noch lange nicht an ihre Grenzen gestoßen ist. Zum jetzigen Zeitpunkt sind bereits viele Wirkstoffe und Methoden entwickelt, die den sichtbaren Zeichen der Hautalterung entgegenwirken können.

2. Morphologie der Haut

Die Haut stellt mit seinen 1,5 bis 2 m2 Fläche ein großes Organ des Menschen dar. Sie ist in erster Linie ein chemisches, mechanisches und immunologisches Schutzorgan, zusätzlich aber auch Sinnes- und Wärmeregulationsorgan. Obendrein ist sie der Spiegel der Seele und steht im Fokus der Kosmetikindustrie.

Um zu sehen, welche potentielle Wirksamkeit kosmetische und pharmakologische Anti-Aging-Produkte haben, sind das Wissen um den Aufbau der menschlichen Haut und die Kenntnis über gewisse kutane Stoffwechselvorgänge unabdingbar.

Die Haut besteht aus drei Schichten. Von außen nach innen betrachtet aus der Epidermis (Oberhaut), der Dermis (Lederhaut, Corium) und der Subkutis (Unterhautfettgewebe) (Abb. 2.1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2.1: Aufbau der Haut (Schema) [10]

2.1 Die Epidermis

Die oberste Hautschicht ist die mehrschichtige Epidermis. Sie besteht zu 95% aus speziellen Hautzellen, den Keratinozyten. Keratinozyten sind Proteine, die im Laufe ihrer Differenzierung durch alle fünf Epidermisschichten zur Hautoberfläche wandern und dort die äußere Begrenzung der Haut, die Hornschicht bilden. Die Keratinozyten befinden sich während dieses Vorgangs in verschiedenen Funktionszuständen und sind demnach auch morphologisch unterschiedlich. Die Umwandlung wird durch verschiedene hydrolytisch wirkende Enzyme ausgelöst, die die Zelle selbst produziert [14]. Der Prozess der Keratinozytendifferenzierung sorgt für eine kontinuierliche Hauterneuerung. Im Normalfall benötigen die Zellen „etwa zwei Wochen, bis sie vom Stratum basale an die Grenze der Hornschicht gewandert sind und etwa 26- 42 Tage zum Durchwandern der gesamten Epidermis" [19] ( = Zell- Turnover). Die leblosen Hornschuppen werden dann mechanisch abgestreift. Man bezeichnet diesen Vorgang als Desquamation.

Bei einem Querschnitt durch die Epidermis erkennt man unter dem Mikroskop fünf horizontale Schichten: Stratum basale, Stratum spinosum, Stratum granulosum, Stratum lucidum und Stratum corneum (Abb. 2.2).

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Abbildung 2.2: Aufbau der Epidermis (Schema) [10]

Das Stratum basale (Keimschicht) ist die tiefste Schicht der Epidermis. Sie liegt auf der Basalmembran auf, die die Epidermis von der Dermis abgrenzt. Auf der epidermalen Seite entstehen durch Mitose aus Stammzellen neue Tochterkeratinozyten, die durch die Epidermis zur Oberfläche wandern [19]. Da die Keratinozyten für die mechanische Widerstandsfähigkeit der Haut verantwortlich sind, enthalten sie ein ausgeprägtes Zytoskelett. Die Hauptkomponente stellen fibrilläre Proteine, die Zytokeratine, dar. Die Zytokeratine lagern sich zu lichtmikroskopisch sichtbaren Bündeln, den Tonofibrillen, zusammen. Die einzelnen Tonofibrillen sind zwar auf eine Zelle beschränkt, die Keratinstränge setzen sich aber bis in die Desmosomen und somit auch funktionell in der Nachbarzelle fort [15].

Im Stratum spinosium (Stachelzellschicht) werden die Keratinozyten durch biochemische Regulationsprozesse bereits langsam flacher und nehmen ein stacheliges Aussehen an. Zahlreiche Zell-Zell-Verbindungen, die Desmosomen, verleihen den Keratinozyten dieses Erscheinungsbild. Desmosomen sind „plattenförmige, grögtenteils aus Proteinen bestehende Anhängsel der Zellmembran" [14]. Um die aktive Zellwanderung nicht zu behindern, sind die Verbindungen ständig Abbau und Neubildung unterworfen.

Im Stratum spinosium werden unter dem Elektronenmikroskop die Lamellenkörperchen (auch als Keratinosomen, Lamellar Bodies, Odland Bodies, Lamellar granules bezeichnet) sichtbar. Lamellenkörperchen sind die ersten Zeichen der beginnenden Keratinisierung. Sie wandern im weiteren Verlauf in Richtung Zelloberfläche und entleeren bei der Bildung der Hornhülle ihren Inhalt in den Intrazellularraum [19].

Im Stratum granulosum (Körnerzellschicht) werden unter dem Elektronenmikroskop in den Keratinozyten Keratohyalingranula, also Körner, sichtbar, was dieser Schicht den Namen verleiht. Keratohyalingranula sind die Vorläufer der Hornsubstanz Keratin. Zudem enthalten sie Vorgänger des Filaggrins, das Profilaggrin. Im Stratum granulosum werden die Zellen flacher und der Zellkern wird abgebaut. „So ist das Stratum granulosum die letzte lebende Schicht der Epidermis, in der es zu rapide (innerhalb von Stunden) ablaufenden Differenzierungsvorgängen kommt. Hier werden die Zellen starr, immobil und in einer streng geometrischen Anordnung aneinander fixiert" [19].

Am Rande des Stratum granulosum gehen die Zellen in die flache Form des Stratum corneum über. Hier findet die Ausschleusung der lipidhaltigen Lamellenkörperchen statt. Diese Hornschichtlipide sind für die Barrierefunktion der Epidermis von großer Bedeutung. Der Aufstieg der Zellen erfolgt nun im Zellverband [19].

Das Stratum lucidum (Glanzschicht) dient als elastischer Untergrund für das Stratum corneum. Es setzt sich aus flachen, kernlosen Zellen zusammen. Lichtmikroskopisch betrachtet stellt sich diese Schicht als schmaler Streifen dar, der keine Einzelzellen erkennen lässt [10].

Das Stratum corneum (Hornschicht) ist die äußerste und für die Barrierefunktion der Haut die wichtigste Schicht. Die Hauptaufgabe der Hornschicht ist der Schutz vor transepidermalem Wasserverlust. Die Keratinozyten werden hier als Korneozyten bezeichnet. Es handelt sich um flache, sehr große kern- und organellenlose Zellen, die fast vollständig mit der Hornsubstanz Keratin angefüllt sind. Die Korneozyten sind von einer dünnen Hornhülle aus unlöslichen Proteinen wie Loricrin und Involucrin umgeben. Diese beiden Proteine tragen wesentlich zur Wasserundurchlässigkeit der Hornhaut bei. Die Anordnung der Korneozyten gleicht der von Ziegelsteinen in einer Mauer (Abb. 2.3). Die Korneozyten entsprechen in ihrer versetzten Anordnung den Ziegelsteinen. Die Zwischenräume, gewissermaßen der Mörtel, werden von einer lipophilen Interzellularsubstanz gebildet. Dieser Lipidfilm verhindert die Abdunstung von Wasser [19].

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Abbildung 2.3: Etabliertes Ziegelstein-Mörtel-Modell des Stratum corneum [36]

Etwa ein Fünftel der gesamten Epidermis entfällt auf das Stratum corneum, wobei es an den Handinnenflächen (Palmae) und Fußsohlen (Plantae) erheblich dicker ist. Im Normalfall werden täglich ca. zwei Milliarden Korneozyten abgestoßen. Enzyme bauen die intrazelluläre Lipidsubstanz ab und die Desmosomen lösen sich auf. „Das Stratum corneum ist eine sich ständig durch Abschilferung nach außen und Rekrutierung von unten erneuernde Gewebestruktur, bei der normalerweise Zellgewinn und -verlust ausgeglichen sind" [19].

Die Hornhaut ist von einem dünnen Film überzogen, dem Säureschutzmantel. Er besteht aus Fett, Schweiß und Überresten der Korneozyten und hat bei einem gesunden Menschen einen pH- Wert von 4,0- 6,5. So sorgt er für einen wichtigen Schutzmechanismus der Haut.

Im Stratum basale und Stratum spinosium befinden sich weitere lebende Spezialzellen der Epidermis. Die Langerhans- Zellen sind die Außenposten des Immunsystems und spielen zum Beispiel bei der Kontaktsensibilisierung eine bedeutende Rolle. Die Merkel-Zellen sind neuroendokrine Sinneszellen der Haut, die Druck-, Vibrations- und Berührungsreize an das zentrale Nervensystem weiterleiten [19]

Auf der Basalmembram sitzen die Melanozyten auf, die für die Produktion des braunen Hautfarbstoffs Melanin verantwortlich sind und somit die Hauteigenfarbe des Menschen bestimmen (Tabelle 2.1). Die Epidermis dunkelhäutiger Typen enthält nicht mehr Melanozyten, sondern aktivere. Man unterscheidet zwischen dem dunklen Pigment Melanin (Eumelanin) und dem roten Pigment Phäomelanin. Melanozyten bilden lange Dendriten in benachbarte Keratinozyten hinein, deren Wachstum durch UV- Licht angeregt wird. In kleinen Vesikeln, den Melanosomen, erfolgt die Biosynthese von Melanin. Die Melanosomen wandern durch die Dendriten in die Keratinozyten. Dort löst sich die Membran und die Pigmentkörnchen liegen im Zytoplasma der Keratinozyten. „Jeder Melanozyt versorgt auf diese Weise 30 bis 40 umgebende Keratinozyten mit Melanin, man bezeichnet dies als ,epidermale-Melanineinheit´" [14]. Der zweite Übertragungsweg erfolgt über den Extrazellulärraum. Der Melanozyt scheidet Melaninpigmentkörnchen aus, und die werden von den Lysosomen der Keratinozyten aufgenommen. Die vordergründige Funktion der Melanozyten ist der Schutz vor UV- Licht.

Tabelle 2.1: Hautphototypen (HT) nach Fitzpatrick [19]

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2.2 Die Dermis

Die Dermis (Corium, Lederhaut, Kutis) befindet sich unter der Epidermis und ist für die mechanische Festigkeit der Haut verantwortlich. Die Dermis ist an vielen pathologischen Prozessen der Haut beteiligt und „far das makroskopische Erscheinungsbild der Haut und den Bereich der Dermatokosmetik sehr wichtige Schicht, da sich hier während des intrinsischen, aber auch extrinsisch induzierten Alterungsprozesses entscheidende Veränderungen abspielen" [19]. Sie besteht hauptsächlich aus Fibroblasten (Bindegewebszellen) sowie Kollagen und Elastin (Bindegewebsfasern). Man unterteilt die Dermis in zwei Schichten: das obere Stratum papillare und das tiefere Stratum reticulare.

Das Stratum papillare ist eine dünne, zell- und gefäßreiche subepidermale Schicht. Da die Blutgefäße nicht bis in die Epidermis vordringen, versorgt sie die unteren Zellschichten der Epidermis durch fingerförmige Ausläufer, die so genannten Papillen [15]. Im Vergleich zum Stratum reticulare sind die Kollagenfasern hier feiner und der Zellgehalt höher.

Das Stratum papillare der Dermis und die Epidermis sind in Form der Junktionszone sicher miteinander verbunden. „Diese ist für die mechanische Widerstandskraft, vor allem gegenüber Scherkräften, mit verantwortlich und dient zudem als Reserve bei Dehnung" [19].

Das Stratum reticulare besteht aus dicken Bündeln kollagener Fasern, die aufgrund der Anordnung in Form eines Scherengitters eine Dehnung der Haut ermöglichen. Zwischen den Kollagenfaserbündeln sind elastische Fasern angeordnet, „die gut dehnbar sind und aufgrund ihrer Elastizität die Kollagentextur wieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückführen" [15]. Das Elastin sorgt dafür, dass die Haut nach einer Dehnung nicht in schlaffen Falten herabhängt.

Das Stratum reticulare enthält außerdem Nerven und Gefäße, Haarfollikel, Talgdüsenfollikel sowie Schweißdrüsenausführungsgänge. Als weitere Zellarten der Dermis und Komponenten des Immunsystems sind die Mastzellen und Makrophagen zu nennen.

2.3 Die Subkutis

Die Subkutis (Unterhautfettgewebe, Hypodermis) ist die tiefste Schicht der Epidermis und somit die Grenze zu tiefer gelegenen Geweben. „Die Subkutis besteht aus Fettgewebsläppchen, die durch bindegewebige Septen getrennt sind. Die Fettzellen enthalten einen einzigen großen Tropfen von Triglyceriden" [15], also Estern des Glycerins mit jeweils drei Fettsäuren. Die einzelnen Fettzellen (Lipozyten) treten zu dichten Zellhaufen zusammen, die von Blutkapillaren durchzogen sind.

Das Fettgewebe hat verschiedene Aufgaben. Es dient als Energiespeicher und als Polsterung. Nahrungsstoffe wie Kohlenhydrate, Fette und Proteine werden bei einem Überangebot nach einem komplizierten biochemischen Umwandlungsprozess in Form von Fett in den Lipozyten gelagert. Ein Überangebot sorgt für die Bildung neuer Fettzellen. Im Hungerzustand werden die Fettsäuren dann wieder freigesetzt und übernehmen so die Energieversorgung des Organismus [14]. Die Hormone Glucagon und Adrenalin geben das Signal zur Freisetzung der Fettsäuren. In die äußere Zellmembran der Fettzelle sind spezielle Proteine eingebaut, auf deren Rezeptoren sich die Hormone setzen und eine Umschaltung des Zellstoffwechsels veranlassen. „Eine Lipase spaltet dann die Triglyceride stufenweise zu Glycin und freien Fettsäuren (...), [die] sich an das Albumin des Blutes [binden] und werden so zu den Energie benötigenden Organen transportiert" [14].

Da sich die Fettzellen unter Druck elastisch verformen können, dient das Unterhautfettgewebe auch als Polsterung des Körpers und schützt empfindlichere innere Organe. An Hautpartien wie Fußsohlen, Fersen, Gesäß und Handinnenflächen wird das Fettpolster auch im Hungerzustand kaum abgebaut [14].

Eine weitere Aufgabe stellt die Subkutis als Wärmeisolator des Organismus dar. Während der Alterung des Menschen kommt es zum Abbau bzw. zur Umverteilung von subkutanem Gewebe . Somit ist die Subkutis im Bereich der Dermatokosmetik eine sehr wichtige Schicht. Auch im Bereich der ästhetischen Medizin werden Eingriffe in das Unterhautfettgewebe durchgeführt [19].

Bei Frauen ist die Subkutis ca. 4mm dicker und unterscheidet sich in der Anordnung der einzelnen Fettläppchen. Beim Mann weisen die bindegewebigen Septen eine gitterartige Struktur auf. Im weiblichen Körper sind sie durch den Einfluss der Hormone Östrogen und Progesteron parallel und aufrecht angeordnet. Diese Anordnung macht das Gewebe nachgiebiger und dehnbarer. Somit leidet mehr als die Hälfte aller Frauen ab 30 an Cellulite („Orangenhaut"). Die unschonen Dellen und Furchen entstehen durch „den unzureichenden Abtransport von Schlackstoffen, wodurch sich die Fettzellen aufblähen und mit hormoneller Unterstützung das Bindegewebe verformen" [37].

3. Gerüstproteine des Bindegewebes

Im folgenden Abschnitt werden Aufbau und Funktion von den Gerüstproteinen des Bindegewebes vorgestellt. Hierzu zählen Kollagen, Elastin sowie die Füllsubstanz des Kollagen- Netzwerkes.

3.1 Kollagen

Kollagen (vom griechischen colla „Leim" abgeleitet) ist ein Gerüstprotein der Dermis und Subkutis. Kollagenfasern sind für die mechanische Stabilität und Zugfestigkeit der Haut verantwortlich. „Neunzig Prozent der Proteine der Haut und bis zu 30% der Proteine des Gesamtorganismus sind Collagene. Bezogen auf ihr Trockengewicht besteht die Haut zu 72% aus Collagenen (...)" [14]. Kollagene bilden unlösliche Fasern, die in der Dermis zu Netzwerken verknüpft sind. Durch spezialisierte Zellen, die Fibroblasten, werden sie intrazellulär erzeugt. In Bezug auf die Verwendbarkeit dermatologischer und kosmetischer Anti- Aging- Produkte sind Kenntnisse über den Kollagenstoffwechsel der Haut erforderlich.

Die monomeren Einheiten der Kollagenfasern werden als Tropokollagen bezeichnet. Es handelt sich dabei um drei Proteinketten, die seilartig umeinander verdrillt sind. Jede Proteinkette ist etwa 1000 Aminosäuren lang. Diese spezielle Sekundärstruktur wird als Tripelhelix bezeichnet [19]. Das Tropokollagen ist das Endprodukt aus sieben Einzelschritten, von denen die ersten vier in den Fibroblasten ablaufen (Abb. 3.1).

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Abbildung 3.1: Biosynthese- Schema von Kollagen [30]

Die Tripelhelixstruktur entsteht durch die ungewöhnliche Primär- struktur der Proteinketten. Jede dritte Aminosäure ist Glycin (Gly), außerdem enthält sie Prolin (Pro), Hydroxyprolin sowie Hydroxylysin. Glycin be- sitzt keine sperrigen Seitenketten und ermöglicht so die enge Verdrillung zur Trippelhelix. Prolin und Hydroxyprolin verhindern die Entstehung einer a- Helix [14]. Hydroxiyprolin und Hydroxylysin sind zwei Aminosäuren, „deren Einbau in Proteine im genetischen Code nicht vorgesehen ist" [14]. In diesem Fall werden zuerst die Aminosäuren Prolin und Lysin (Lys) eingebaut. Danach hydroxylieren spezielle Enzyme deren Seitenketten. Die Enzyme benötigen für diese Reaktion Luftsauerstoff und ein Reduktionsmittel. Bei Hydroxyprolin wird das Reduktionsmittel Ascorbinsäure (Vitamin C) benötigt. Ein Vitamin C Mangel führt somit zur ungenügenden Festigkeit des Bindegewebes [14]. Deshalb enthalten einige Anti- Aging- Produkte auch als Wirkstoff Ascorbinsäure.

Die unlöslichen Kollagenfasern bilden nach weiteren Schritten eine Quervernetzung, was für zusätzliche mechanische Festigkeit sorgt. Dabei oxidiert ein kupferhaltiges Enzym (Lysyloxidase) die Lysinseitenketten in reaktionsfähige Aldehydgruppen. „Ausgehend von diesen Aldehydgruppen kommt es jetzt zu kovalenten Quervernetzungen der Tropocollagenmoleküle, es entstehen Collagenmikrofibrillen" [14]. Die Aldehydbildungen sind essentiell für die Quervernetzung. Da Kupfermangel diese Vernetzung blockiert, enthalten kosmetische Anti- Aging- Produkte häufig aktive Kupferbestandteile als Wirkstoff [19].

„Es existieren mindesten 18 verschiedene Typen des Kollagens, von denen 11 in der menschlichen Dermis nachgewiesen wurden" [19]. Der häufigste Kollagentyp der Haut ist Typ I (85- 90%), gefolgt von Typ III (8- 11%). Typ I kommt in der gesamten Dermis vor und ist größer als Typ III. Typ III, auch als fötales Kollagen bezeichnet, ist bei Embryos, im Narbengewebe und beim Erwachsenen in einer dünnen Schicht um Blutgefäße und Hautanhangsgebilde zu finden [19]. Eine große Bedeutung kommt auch dem Kollagentyp IV zu. Im Gegensatz zu Typ I- III, V und XI bildet es keine Fasern, sondern ein feines molekulares Netz. Es kommt in der Basalmembran vor. Neben Typ IV finden sich auch Kollagene der Typen V und VII in der Basalmembran, wobei letzteres die Ankerfibrillen im Bereich der Junktionszone bildet. Bei Menschen mit chronischer UV- Exposition und somit extrinsisch vorgealteter Haut findet man reduzierte Typ VII- Kollagene [19].

Einmal gebildetes Kollagen wird nur sehr langsam oder gar nicht wieder abgebaut. Lediglich in bestimmten Situationen wie Wundheilung, Regeneration nach einem Bruch oder nach einer Geburt hat der Organismus die Fähigkeit Kollagen ab- und aufzubauen. Im Normalfall schreitet die Quervernetzung aber immer weiter fort und führt dazu, dass Kollagen im Alter immer fester und spröder wird. Auch schädigende Kräfte, wie beispielsweise UV- Strahlung, wirken zerstörend auf die Proteinstruktur und verringern dadurch die Festigkeit der Kollagenfasern. Die unvermeidbare Kollagenalterung bestimmt somit wesentlich die Hautalterung [14].

3.2 Elastin

Ein weiteres Gerüstprotein des Bindegewebes ist das elastisch dehnbare Elastin (etwa 2% des Trockengewichts der Haut). Elastinfasern sind auf ein Vielfaches ihrer Länge dehnbar und verkürzen sich bei nachlassender Spannung schnell wieder. Eine abgehobene Hautfalte schnellt somit wieder in ihre Ausgangsposition zurück. Elastinfasern sind häufig in der Nähe von Kollagenfasern angeordnet und verlaufen überwiegend parallel zur Hautoberfläche [14]. Elastin wird ebenso wie Kollagen von den Fibroblasten erzeugt, kommt aber im Gegensatz dazu nicht nur im reifen Zustand vor.

Eine Elastinuntereinheit besteht aus etwa 760 sehr unpolaren Aminosäuren, wobei die vier Aminosäuren Glycin, Alanin, Valin und Prolin (einschließlich Hydroxyprolin) dominieren [14]. Für die Quervernetzung ist wie auch beim Kollagen die Aminosäure Lysin wichtig, die durch Lysyloxidase in Aldehydgruppen umgewandelt wird. Kupfermangel blockiert auch hier die Aldehydbildung und somit die wichtige Quervernetzung.

Mit zunehmendem Alter vermindern die Fibroblasten die Regeneration von Elastinfasern und die Elastizität der Haut wird eingeschränkt. In sonnenexponierten Hautpartien kommt es zum Elastinabbau und somit zu vorzeitiger Hautalterung. Man bezeichnet diesen Zustand als Elastose (Elastosis cutis) [19].

3.3 Extrazelluläre Matrix

In den Hohlräumen des Kollagen- Netzwerkes befindet sich ein stark wasserhaltiges Gel. Zusammen mit den Bindegewebsfasern bezeichnet man diese Füllsubstanz als extrazelluläre Matrix. „Grundsubstanz dieses Gels sind so genannte Glykosaminoglykane, die sich mit bestimmten Proteinen, den so genannten Core- Proteinen, zu Proteoglykanen verbinden" [14]. Glykosaminoglykane sind Zuckerketten, die immer aus sich wiederholenden Disaccharideinheiten (zwei verschiedene Zuckermoleküle) bestehen. Der erste Zucker ist immer ein Aminozucker, der zweite Zucker eine Uronsäure (entweder Glukuronsäure oder Iduronsäure). In der Haut findet man die Glykosaminoglykane Hyaluronsäure (Glykan), Chondroitsulfat, Keratansulfat und Heparansulfat [16]. Glykosaminoglykane bestehen aus zahlreichen hydrophilen Gruppen und binden daher sehr stark Wasser an sich. Sie sind (mit Ausnahme der Hyaluronsäure) an einen Proteinkern gebunden und werden in dieser Einheit als Proteoglykane bezeichnet. Im Extrazellulärraum entsteht so ein Wasserpolster, das Glätte und ein jugendliches Aussehen der Haut bewirkt. Die Proteoglykane sind über Fibronektine indirekt mit dem Kollagen- Netzwerk verbunden. Fibronektin ist ein großes Glykoprotein, das die Bestandteile der extrazellulären Matrix zusammenhält und so dafür sorgt, dass die Gelfüllung nicht aus der Dermis heraus kann [16].

Hyaluronsäure ist nicht nur für die Wasserbindung, sondern auch für das Zellwachstum bedeutsam. Sie ist besonders in dermalen Bereichen vorzufinden, in denen die Zellen nicht so dicht gepackt sind. „In junger Haut wird Hyaluronsäure in der Nähe von Kollagen- und Elastinfasern gefunden, während in alter Haut diese Verbindung fehlt. Zudem kommt es physiologisch im Alter zu einer Abnahme des Hyaluronsäuregehaltes in der Haut" [19]. Aus diesen Gründen ist Hyaluronsäure Bestandteil vieler Anti-Falten-Cremes und kann zudem auch in Form eines injizierbaren Implantates verwendet werden.

Im Gegensatz zu Kollagen werden die Proteoglykane ständig abgebaut und durch neue ersetzt. Die Biosynthese erfolgt in den Fiboblasten und Mastzellen der Dermis. Die Halbwertszeit, also die Zeit, in der die Hälfte des vorhandenen Materials durch neues ersetzt wird, beträgt etwa eine Woche. „Mit zunehmendem Alter verlängert sich die Halbwertszeit, und die durchschnittliche Kettenlänge der Glykosaminoglykane nimmt ab. Beide Prozesse tragen dazu bei, dass die Dermis im Alter nicht mehr so straff mit Wasser gefüllt ist" [14].

4. Hautalterung

Im Laufe des letzten Jahrhunderts hat die Lebenserwartung der Menschen in unserer Gesellschaft stetig zugenommen. Alt werden umfasst körperliche, geistige und soziale Aspekte, wobei vor allem die Frage nach der Gesundheit eine große Herausforderung darstellt. Die steigende Lebenserwartung verbindet man mit der Hoffnung, möglichst lange gesund, attraktiv, aktiv und selbstständig zu sein.

Wendet man sich der Frage nach dem Grund des Alterns zu, zeigt sich, dass bei diesem Prozess verschiedene Faktoren eine Rolle spielen. Das erklärt auch die Vielzahl an Theorien. Die Vertreter verabsolutieren dabei jeweils einen Faktor und konstruieren daraus eine Alterstheorie.

Der normale Alterungsprozess, also die so genannte biologische Uhr, variiert zwar von Mensch zu Mensch, stößt aber irgendwann an seine Grenzen. Hayflick beschreibt 1968 das Phänomen, dass die Lebensdauer jeder einzelnen Zelle durch ein internes Programm begrenzt zu sein scheint. Die Zelle verliert in der letzten Phase ihr Teilungspotential und stirbt ab [2]. Weitere Forschungen ergaben, dass die Konstante durch so genannte Telomere bedingt ist. Die Enden der Chromosomen sind mit Telomeren versehen (gr. telos= Ende, meros= Teil). Bei jeder Zellteilung verkürzen sich die Chromosomen. Die Telomere sorgen dafür, dass sich das Leben der Zelle verlängert und sie sich länger teilen kann. Wenn sie jedoch verbraucht sind, kann keine Zellteilung mehr stattfinden und die Zelle stirbt ab [16]. Die Telomerase ist ein Enzym, das die Telomere wieder aufbaut. „Der Einsatz dieses Enzyms zu Anti- Aging-Zwecken erscheint zurzeit jedoch nicht sinnvoll, weil durch die Telomerase auch der Apoptosemechanismus von Tumorzellen inaktiviert wird und daher ein Telomeraseeinsatz karzinogene Wirkung haben kann" [20].

Besonders an der Haut werden die Anzeichen für Alterungsprozesse deutlich sichtbar. Die biologische Hautalterung beginnt bei Frauen zwischen dem 25. und 30. Lebensjahr, bei Männern ab dem 35. Lebensjahr. Die Auswirkungen des Alterns betreffen somit in besonderem Maße die Dermatologie, da die behandlungsbedürftigen Dermatosen insgesamt mit dem Alter zunehmen. Hinzu kommen kosmetische Hautprobleme. Besonders Frauen kämpfen gegen die sichtbaren Zeichen der Hautalterung an.

Der normale Alterungsprozess wird als Veränderung des gesamten Organismus im Laufe des Lebens angesehen. Die Haut stellt jedoch eine Ausnahme dar, da sie zusätzlich einer Vielzahl von exogenen Faktoren ausgesetzt ist. Man unterscheidet deshalb zwischen der extrinsischen (exogenen, vorzeitigen) und intrinsischen Hautalterung.

4.1 Intrinsische Hautalterung

Unter intrinsischer Hautalterung versteht man die chronologische oder genetische Hautalterung, die kontinuierlich im Laufe der Zeit entsteht und sich nur bedingt beeinflussen lässt [2].

Eine zentrale Rolle bei der Hautalterung spielen die freien Radikale. Unter dem Begriff fasst man sowohl die freien Strickstoffradikale (RNS) als auch die reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) zusammen. Harmann formulierte 1954 die ,,Freie- Radikale- Theorie" [33]. ROS entstehen als Nebenprodukte des Zellstoffwechsels oder durch externe Faktoren wie UV- Licht, Rauchen und Umweltgifte. Es handelt sich dabei um hochreaktive Moleküle, die auf ihrer Elektronenhülle ein ungepaartes Elektronenpaar besitzen. Sie existieren für den Bruchteil einer Sekunde und können in dieser kurzen Zeit beträchtliche Zellschäden durch Oxidation anrichten. Freie Radikale sind aggressive Sauerstoffverbindungen, die überall im Körper entstehen. Sie können Zellbestandteile wie Eiweißmoleküle, Fettsäuren in den Zellmembranen und die DNS aufbrechen und gefährliche Kettenreaktionen auslösen. So genannte Radikalfänger, zu denen die Antioxidantien und zelleigene Schutzsysteme wie die Superoxid- Dismutatse zählen, können die freien Radikale unschädlich machen [46]. ROS sind sowohl bei der intrinsischen als auch bei der extrinsischen Hautalterung von zentraler Bedeutung.

4.1.1 Klinische und morphologische Merkmale

Die intrinsische Alterung ist ein universeller Prozess, der bei jedem Menschen organ- und zellspezifisch abläuft. Intrinsisch gealterte Haut wird in der Regel atrophisch (dünner) und es entwickelt sich ein typisches transparentes Erscheinungsbild mit Durchschimmern der Hautgefalle. „Da es mit zunehmendem Alter zu einer Verminderung des Fett- und Wassergehaltes der Epidermis sowie qualitativen Änderungen der aus Ceramiden, freien Fettsäuren und Cholesterin bestehenden epidermalen Lipidzusammensetzung kommt, erscheint intrinsisch gealterte Haut haufig trocken, schuppig und rau" [19].

Bei der alternden Haut zeigt sich im Laufe der Zeit eine Abnahme der Dicke aller Hautschichten. Lediglich die Dicke des Stratum corneum bleibt bei intrinsisch alternder Haut unverändert (Abb. 4.1).

Die epidermale Turnover- Rate der Kerationzyten reduziert sich bis zur achten Lebensdekade um bis zu 50%. Dies führt neben dem Dickeverlust unabdingbar auch dazu, dass die Reparaturkapazität der Haut im Alter nachlässt. Das Filaggrin ist ebenfalls reduziert und sorgt somit für ein trockenes Erscheinungsbild und eine veränderte Barrierefunktion [2].

In der dermoepidermalen Junktionszone sind die dermalen Papillen und Reteleisten verringert und die Zone abgeflacht. Die Kontaktfläche zwischen Epidermis und Dermis ist somit reduziert und fördert die Verletzlichkeit der Altershaut [2].

In der Dermis verändert sich die Architektur von Kollagen und elastischen Fasern. Die dermale Dicke nimmt ebenso ab. Synthese und Abbau der Matrixproteine stehen nicht mehr im Gleichgewicht. Die Quervernetzungen der Kollagenfaserbündel führen zu einem reduzierten Hauttonuns (Spannungszustand) und setzten so die Elastizität der intrinsisch gealterten Haut herab. Es kommt zur Faltenbildung. Durch die Reduktion der Anzahl und Funktionalität der Fibrozyten entwickelt sich eine leichte mechanische Verletzbarkeit und eine deutlich verzögerte Wundheilung [19].

Das subkutane Fettgewebe verdünnt sich mit dem Alter ebenfalls. Diese Veränderungen sind bei genauer Betrachtung des Gesichts deutlich. „Besonders unter dem Auge und in der Gesichtsmitte werden die Fettdepots kleiner. Gleichzeitig verschwindet die klare Kontur zwischen Kinn- und Ohrlinie" [44] (Tabelle 4.1).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4.1: Mikroskopische Schnitte durch die Haut von einer 21-Jährigen (4.1a) und einer 66-Jährigen (4.1b) [8]

4.1.2 Pathogenetische Faktoren

Zahlreiche Einflüsse bestimmen die Geschwindigkeit und Qualität des Alterungsprozesses der Haut.

Im Alter kommt es zu einer hormonabhängigen Änderung der Hautphysiologie. „In der Postmenopause findet eine Reduktion der ovariellen Östrogenproduktion statt. Zudem werden erniedrigte Konzentrationen an Progesteron und Testosteron beobachtet, während das follikelstimulierende Hormon (FSH) und das luteinisierende Hormon (LH) ansteigen" [19]. (Progesteron ist ein weibliches Geschlechtshormon und wird auch als Schwangerschaftshormon bezeichnet.

Testosteron ist das wichtigste männliche Geschlechtshormon und zählt zur Gruppe der Androgene. FSH regt bei Frauen die Bildung von Östrogen an. Östrogen ist ein Oberbegriff für die wichtigsten 30 weiblichen Geschlechtshormone wie Estradiol, Estron und Estriol . Lutropin (LH) unterstützt Ei- und Spermienreifung [16].)

Es wurde nachgewiesen, dass sich bei Frauen in der Postmenopause (zwischen dem 35. und 45. Lebensjahr) die Hautbeschaffenheit verändert. Die Haut wird dünner und trockener, die Elastizität reduziert sich und es kommt vermehrt zur Faltenbildung. Man vermutet, dass der hormonelle Einfluss durch hormonell bedingte Veränderungen von Kollagenfasern, elastischen Fasern und Hyaluronsäre verursacht wird und schreibt den Östrogenen eine wichtige Rolle zu. Der genaue Phatomechanismus bleibt zwar unklar, aber man hat an in der Dermis an den Fibroblasten und in der Epidermis an den Keratinozyten Östrogen- und Androgenrezeptoren gefunden [19]. Die Rezeptoren beeinflussen so die Neubildung der Haut, Kollagenproduktion, Spannkraft und die Durchblutung. Die Folgen des Östrogenmangels auf die Haut sind signifikant.

Ein weiteres Hormon, das in der Postmenopause erniedrigt wird, ist das DHEA (Dehydroepiandrosteron, androgenes Hormon, das in Testosteron und Vorstufen von Östrogen umgewandelt werden kann [16].)

Die Wirkung zur Vorbeugung von Alterungsprozessen durch Hormone wird in Punkt 5.1 aufgegriffen.

4.2 Extrinsische Hautalterung

Die extrinsische oder auch als aktinische, vorzeitige oder Lichtalterung bzw. Photoaging bezeichnete Hautalterung ist durch Umwelteinflüsse verursacht. Sie kann dem chronologischen Alter sichtbar vorauseilen, lässt sich aber durch entsprechende Verhaltensänderungen deutlich verzögern.

4.2.1 Klinische und morphologische Merkmale

An allen Hautstellen, die chronisch mit UV- Licht exponiert worden sind, können

die klinischen Zeichen der extrinsischen Hautalterung auftreten. Man unterscheidet dabei zwei Formen: die atrophische Form und die der Milians zintrinen Haut [2].

Die atrophische Form zeigt ausgedehnte Bildung von Teleangiektasien in sonnenexponierten Arealen und eine geringe Faltenbildung. Man findet diese Form bevorzugt bei helleren Hauttypen.

Die Milians zintrine Haut ist die am weitesten verbreitete Form. Die gealterte Haut zeichnet sich durch deutlichen Elastizitätsverlust und grobe Faltenbildung aus. Sie erscheint fast lederartig gegerbt. „Neben Furchen, tiefen Falten und Schlaffheit der Haut ist die extrinsisch vorgealterte Haut klinisch charakterisiert durch eine gelbliche Verfärbung, Teleangiektasien und fokale Pigmentverschiebung, etwa Epheliden und Lentiginis neben Hypopigmentierung" [19]. Im Gegensatz zur intrinsischen kommt es bei der extrinsischen Hautalterung durch Zellprofileration und Veränderung der dermalen Matrixproteine zu einer Zunahme der Dicke in fast allen Hautschichten. Bei der intrinsischen Hautalterung bleibt das Stratum corneum weitgehend normal, bei der Lichtalterung ist es verdickt. „Die Epidermis ist anfangs akanthonisch und erst in einem sehr viel späteren Stadium kommt es zur Atrophie" [2]. Die Basalmembran ist ebenfalls in ihrer Dicke verdoppelt, was durch die geschädigten Keratinozyten hervorgerufen wird. Die Melanozyten und der Melaningehalt verdoppeln sich zahlenmäßig und sorgen so für eine unregelmäßige Pigmentierung. Weiter variieren die Melanozyten stark in Bezug auf Größe und Dendritenmorphologie [2]. Die epidermale Junktionszone ist noch stärker als bei der intrinsischen Hautalterung abgeflacht.

Die auffälligsten Veränderungen sind in der Dermis vorzufinden. Die Kollagenfaserbündel zeigen eine deutliche Veränderung in Größe und Organisation. Zudem „liegen bei vorgealteter Haut grolle Mengen verdickter, verdrehter und letztlich degradierter elastischer Fasern vor" [19]. Die typischen sichtbaren Hautveränderungen bezeichnet man als solare Elastose.

Der Nacken, das Gesicht, das Dekolleté, die Unterarme und die Hände sind die typischen Stellen der Lichtalterung. „Im Gesicht beginnt die Faltenbildung an der Stirn, periorbital (Krähenfüße), entlang der Nasolabialfalte und präaurikulär. Sehr auffällig sind die Hautveränderungen auch am Nacken" [2]. Es kommt hier zur so genannten Ledermannshaut, die sich durch ein vergröbertes Faltenrelief auszeichnet (Abb. 4.2).

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Abbildung 4.2: Vorzeitige Hautalterung der Nackenhaut [7]

Die Anzahl der Schweiß- und Talgdrüsen ist ebenso wie die Anzahl der Haarfollikel reduziert. An den Unterarmen und Handrücken bilden sich bei der Lichtalterung verstärkt Pigmente, die zur Hypopigmentierung und Ausbildung von Lentigo senilis (Altersflecken) führen. Bei gealteter Haut ist ein weiterer brauner Farbstoff zu finden, der für die Altersflecken verantwortlich ist: Lipofuscin. Lipofuscin ist ein Abfallprodukt des Stoffwechsels. Bei unzureichender Entsorgung von modifizierten Proteinen entsteht das fluoreszierende Alterspigment. Da dieser Farbstoff nicht wieder abgebaut wird, bleibt er auch nach dem Zelltod in dem Gewebe liegen. Eine Ansammlung solcher Pigmente führt zu Lentigo senilis [13] (Tabelle 4.1).

Tabelle 4.1: Klinische und morphologische Charakteristika von intrinsisch und extrinsisch gealterter Haut [2]

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