So schädigt oxidativer Stress die Haut

Oxidativer Stress durch freie Radikale lässt uns schneller alt aussehen. Wie schädlich sich oxidative Prozesse auswirken können, sehen wir z. B. deutlich bei verrostendem Eisen. Doch wie wirkt sich oxidativer Stress auf die Haut aus – und wie lässt sie sich wirksam davor schützen?

Was ist oxidativer Stress?

Einfach gesagt besteht bei oxidativem Stress ein Ungleichgewicht zwischen Oxidanzien und Antioxidanzien. Dadurch überwiegen freie Radikale und reaktive Sauerstoffspezies (reactive oxygen species, kurz: ROS). Ein Überschuss von ROS wird z. B. durch UV-Strahlung sowie durch weitere schädliche Umwelteinflüsse wie Ozon oder Feinstaub ausgelöst. Aber auch Rauchen, Schlafmangel und psychischer Stress zählen zu Stressoren, die zu viele ROS hervorrufen. Daher ist es nicht verwunderlich, dass oxidativer Stress als Hauptursache extrinsischer (vorzeitiger) Hautalterung gilt.

Was sind freie Radikale?

Freie Radikale sind Atome, Moleküle oder Ionen, die ein oder mehrere ungepaarte Elektronen besitzen. Sie sind daher chemisch hoch reaktiv und können andere Moleküle im Körper oxidieren, vor allem Lipide, Proteine und DNA. Diese Oxidation schädigt die Zellen und Gewebe. Freie Radikale sind auch deshalb so aggressiv, da sie eine Kettenreaktion auslösen können: Wenn sie mit einem nicht-Radikal-Molekül reagieren und diesem Elektronen “entreißen”, wird das betroffene Molekül selbst zum freien Radikal und reagiert entsprechend aggressiv weiter.  

Freie Radikale sind reaktive Sauerstoffspezies (ROS), ebenso wie Ozon. Ihre Gegenspieler sind die Antioxidanzien.

Freie Radikale sind aggressiv und schädigen die Zellen

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Die Dosis macht den Schaden

Grundsätzlich produziert unser Körper laufend ROS, die an einer Vielzahl wichtiger Prozesse im Organismus beteiligt sind und auch positive Aufgaben erfüllen.

• Sie sind u. a. an normalen Signalprozessen beteiligt
• Ihre Produktion ist für den Organismus von essenzieller Bedeutung, um das innere Milieu des Körpers und die Reaktivität der Zellen aufrechtzuerhalten.
• Primäre Orte der ROS-Produktion in den Zellen sind die Mitochondrien, wo sie an der Energiegewinnung beteiligt sind.

Unter normalen Bedingungen wird der oxidative Schaden in der Zelle auf ein Minimum reduziert. Ist der Mensch jedoch äußeren Belastungen oder Noxen (schädigende Stoffe) ausgesetzt, entsteht ein Überschuss an ROS und somit oxidativer Stress. Eine Folge davon ist die sogenannte Lipidperoxidation. Dieser oxidative Prozess schädigt Lipide, was wiederum die Funktion der (lipidhaltigen) Zellmembranen beeinträchtigt. Wie bereits beschrieben, spielt UV-Strahlung eine tragende Rolle bei der Bildung von oxidativem Stress in der Haut.

ROS entstehen bereits bei kurzfristiger Bestrahlung der Haut durch die Spaltung von Wassermolekülen und können Folgeschäden verursachen.

Welche Schäden verursacht UV-Strahlung in der Haut?

• Die kurzwellige UVB-Strahlung wird zum Großteil von der Epidermis absorbiert, sodass sie vor allem in den Keratinozyten und Langerhans-Zellen die DNA und Proteine schädigt. Zudem zeigen Studien, dass die Lipidperoxidation der Hautzellen nach UV-Belastung deutlich erhöht ist.
• UVA-Strahlen reagieren auch mit den Fibroblasten in der Dermis und verursachen dort die Bildung von aggressiven freien Radikalen.
• Ferner konnten Wissenschaftler nachweisen, dass die Lichtalterung mit einer vermehrten Oxidation von Proteinen in der menschlichen Haut einhergeht. Da oxidierte Proteine weniger aktiv und stabil sind, macht sich dies in sichtbaren Zeichen der Hautalterung bemerkbar.
• Studien zeigen auch, dass oxidativer Stress die Expression von Matrixmetalloproteinasen wie MMP-1 (Kollagenase) erhöht, was zu einem Abbau von Kollagen und einer Zersetzung der extrazellulären Matrix führt.
• ROS lösen die Abgabe von entzündungsfördernden Zytokinen wie TNF-, IL-1 und IL-6 aus, was die Haut vorzeitig altern lässt. So führt TNF- zu DNA-Schäden und hemmt die Kollagensynthese. IL-1 und IL-6 beeinträchtigen das Wechselspiel von Lipogenese und Lipolyse und führen zu einem Verlust an subkutanem Fett.

Gesunde Ernährung reduziert oxidativen Stress

Um oxidativen Stress in der Haut vorzubeugen bzw. ihm entgegenzuwirken, ist eine ausgewogene Ernährung essenziell. So können wir beispielsweise eines der bekanntesten Antioxidanzien, Vitamin C, nicht selbst produzieren – der Körper ist also auf seine Zufuhr angewiesen. Vitamin C ist nicht nur in Orangen oder Zitronen enthalten, sondern findet sich in hoher Konzentration auch in Tomaten und Paprika.

Studien haben gezeigt, dass Tomaten die Konzentration von ROS nach UVA-Exposition deutlich reduzieren und darüber hinaus das Level der Lipidperoxidation sowie die Zellsterberate und Entzündungsreaktionen verringern können.

Bei der Auswahl von Obst und Gemüse sollte generell darauf geachtet werden, dass nur reif geerntete Produkte auf den Tisch kommen. Denn Untersuchungen haben gezeigt, dass dieses weit mehr Schutzkapazität gegenüber freien Radikalen mit sich bringt, als Obst, das erst einen weiten Weg bis auf unseren Tisch zurücklegen muss.

Antioxidanzien sind Proteine, Peptide oder niedermolekulare Verbindungen, die Oxidationsprozesse verlangsamen bzw. verhindern.

Welche Wirkstoffe helfen der Haut?

Antioxidanzien haben sich ebenso als kosmetische Wirkstoffe im Einsatz gegen oxidativen Stress in der Haut bewährt. Auch hier gilt Vitamin C als Klassiker, dessen Wirkung auf die Haut in einer Vielzahl von Studien nachgewiesen ist. Es schützt die Zellen vor freien Radikalen und bringt darüber hinaus konservierende Eigenschaften für das Hautpflegeprodukt mit.

• In hochdosierter Form kann Vitamin C nachweislich den Bindegewebsstoffwechsel stimulieren und so die Kollagenneubildung anregen.
• Tocopherol (Vitamin E) gilt ebenfalls als effektives Antioxidans in der Kosmetik. Es kommt im lipophilen Anteil von Zellmembranen vor. In Studien zeigt Vitamin E photoprotektive Eigenschaften. Es wirkt der Hemmung der Kollagenbiosynthese entgegen, die durch ROS verursacht wird. In Kombination mit Vitamin C wird die antioxidative Wirkung von Vitamin E noch verstärkt.
• Ubichinon (Q10) ist ein lebenswichtiger Bestandteil der Mitochondrien. Es unterstützt ebenso wie Vitamin C die antioxidative Wirkung von Vitamin E. Ferner verfügt es selbst über antioxidative Eigenschaften, hemmt nachweislich die durch UV-Strahlung bedingte Vermehrung der Kollagenase (MMP-1) und wirkt so oxidativem Stress entgegen. Im Alter nimmt das natürliche Vorkommen von Ubichinon in der Epidermis ab, weshalb seine äußerliche Anwendung sinnvoll ist und es heute in zahlreichen kosmetischen Pflegeprodukten zu finden ist.
• Resveratrol, ein Polyphenol, sowie die aus Weizenkleie gewonnene Ferulasäure finden wegen ihrer stark antioxidativen Kapazität einen breiten Einsatz in Cremes und Seren. Aber auch Hyaluronsäure bringt eine antioxidative Wirkung mit sich.

Fazit: Eine Kombination aus einem angepassten Lifestyle, einer ausgewogenen Ernährung und ausgewählten kosmetischen Wirkstoffen bieten einen effektiven Schutz vor oxidativem Stress.