Anti-Pollution Matrix – Schädigung – Klinisch – Elastinverlust

Elastinverlust

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Erklärung

Elastin ist ein körpereigenes Strukturprotein, das im Bindegewebe lokalisiert ist und für dessen Formgebung und Halt verantwortlich ist. Seine Zusammensetzung ähnelt der von Kollagen, jedoch enthält es kein Hydroxylysin. Neben den Kollagenfasern stellt Elastin den wichtigsten Bestandteil des Bindegewebes dar. In der Haut ist Elastin in der Dermis lokalisiert und für die mechanischen Eigenschaften der Haut verantwortlich: Nach mechanischer Formänderung ermöglicht Elastin die Wiederherstellung in den ursprünglichen Zustand [1].

 

Auswirkung für die Haut

Mit zunehmendem Altem kommt es zu einer Verschiebung des Gleichgewichtes zwischen Elastinfaserneubildung- und abbau, wodurch die biomechanische Kapazität der Haut nachlässt. Pollution kann Elastinverlust und Elastinschädigung fördern, wodurch eine vorzeitige Hautalterung und eine erhöhte Instabilität der Hautstruktur entstehen kann. Elastinschädigung ist vor allem bekannt im Zusammenhang mit Sonnenlicht und wird als Sonnenelastose (Solar Elastosis) bezeichnet. In diesem Fall lagern sich Elastinabbauprodukte in der Dermis an, wodurch die Haut ihre Elastizität und Straffheit verliert.

Elastin- und Kollagenfasern werden durch permanente Angriffe durch z.B. freie Radikale geschädigt. Dies geschieht zum Beispiel durch Hochregulierung von Matrixmetalloproteasen und Elastasen, welche diese Fasern abbauen oder durch Herunterregulierung der Kollagen- und Elastinsynthese. Dies kann neben Sonnenlicht auch durch Luftverschmutzung (Pollution) hervorgerufen werden. Zudem können an den Feinstaub-, Rauch- und Abgaspartikeln organische Substanzen und Schwermetalle haften, die die Haut irritieren, entzünden und bis in tiefe Hautschichten vordringen können [2, 3]. Eine Oxidation, und somit die Degradierung der elastischen Fasern kann durch freie Radikale gefördert werden, indem z.B. die räumliche Struktur der Proteine verändert wird (intra- und intermolekularer Veränderung der Protein-Vernetzungen), wodurch deren Funktionsfähigkeit beeinträchtigt und dadurch die Produktion, aber auch der proteolytische Abbau gefördert werden kann [4].

 

Maßnahmen

Um der Entstehung von z.B. freien Radikalen (oxidativem Stress) entgegenzuwirken, ist die Versorgung der Haut mit Antioxidantien essentiell, die die Bildung freier Radikale minimieren können,. Ebenfalls ist ein ausreichender Sonnenschutz über alle Jahreszeiten empfehlenswert.

 

Nachweismethoden der Auswirkungen

Die Multiphotonen Tomographie ist eine optische nicht-invasive Methode zur Bestimmung des Verhältnisses zwischen Kollagen I und Elastin (Hautalterung) in der Haut.

Mittels der Cutometrie lässt sich die Elastizität der Haut messen.

Das „DynaSKIN“ ist ein Instrument, mit dem die Festigkeit der Haut gemessen werden kann [5]. Es funktioniert durch sanftes Blasen von Luft senkrecht zur Hautoberfläche. Dies wird von einer Kamera erfasst und erlaubt, die Tiefe der durch die Luft erzeugten Hautverformung zu beurteilen. Es wird in Verbindung mit dem DermaTOP-Instrument verwendet, wobei der Computer die Informationen dann in eine hochauflösende 3D-Karte der Hautoberfläche übersetzt.

 

Literatur

[1] M. Tronnier, Cutaneous disorders characterized by elastolysis or loss of elastic tissue, J Dtsch Dermatol Ges, 16 (2018) 183-191, DOI: 10.1111/ddg.13430
[2] E. Araviiskaia, E. Berardesca, T. Bieber et al. The impact of airborne pollution on skin. JEADV (2019) 33(8):1496-1505. DOI: 10.1111/jdv.15583
[3] S.-Y. Park, E. J. Byun, J. D. Lee, S. Kim, H. S. Kim. Air Pollution, Autophagy, and Skin Aging: Impact of Particulate Matter (PM10) on Human Dermal Fibroblasts. Int J Mol Sci. (2018) 19:2727; https://doi.org/10.3390/ijms19092727
[4] M. Rinnerthaler, J. Bischof, M.K. Streubel, A. Trost, K. Richter, Oxidative stress in aging human skin, Biomolecules, 5 (2015) 545-589, doi: 10.3390/biom5020545
[5] Kearney EM, Messaraa C, Grennan G, Koeller G, Mavon A, Merinville E, Evaluation of skin firmness by the DynaSKIN, a novel non-contact compression device, and its use in revealing the efficacy of a skincare regimen featuring a novel anti-ageing ingredient, acetyl aspartic acid. Skin Res Technol 23 (2017) 155–168, DOI: 10.1111/srt.12314