Pigmentveränderung

Erklärung

Melanin ist ein natürliches Pigment, dass in der Haut, den Haaren und Augen vorkommt und deren Farbgebung beeinflusst. Das Pigment wird von Melanozyten gebildet, die in der epidermalen Basalzellschicht der Epidermis und den Haarfollikeln lokalisiert sind.

Es können 2 Melanin-Typen unterschieden werden:

das bräunlich-schwarze Eumelanin
das gelb-rötliche Phäomelanin

In erster Linie stellt die Melaninproduktion einen Schutz-mechanismus dar. Durch die Produktion von Melanin durch Melanozyten wird ein körpereigener Schutz generiert, der die Hautzellen, aber vor allem deren Zellkern, vor Bestrahlung induzierten Veränderungen im Erbgut schützen sollen. Nach der Absorption eines Photons werden die Melanin-Moleküle in einen energiegeladenen Zustand überführt. Die aufgenommene Energie wird in Wärmeenergie umgewandelt, wodurch Zellschädigungen vorgebeugt werden soll [1]. Vierkotter et al. [2] konnten zeigen, dass eine erhöhte Hautpigmentierung nicht nur durch Bestrahlung, sondern auch durch eine erhöhte Luftverunreinigung hervorgerufen werden kann, was zusätzlich noch mit einer gesteigerten Hautalterung korrelierte. Die Pigmentfleckenausbildung war stärker ausgeprägt, im Vergleich zur Faltenbildung.

Es konnte ein direkter Zusammenhang zwischen einer topischen Exposition der Haut (ex vivo und in vivo) mit Dieselabgasgemischen nicht toxischer Konzentration und einer erhöhten Melaninproduktion als Stressantwort nachgewiesen werden [3].

Auswirkung für die Haut

Normalerweise verleiht Melanin der Haut eine gleichmäßige Pigmentierung (= Bräunung).

Eine verstärkte Sonnenexposition, Umweltschadstoffe, aber auch hormonelle Einflüsse oder Hautalterung können die Entstehung einer Hyperpigmentierung (Anhäufung von Pigment- oder Altersflecken) zur Folge haben.

Maßnahmen

Eine verstärkte Sonnenexposition, Pollutionkonzentration, etc. sollte vermieden werden, um der Entstehung von oxidativem Stress/ freien Radikalen entgegenzuwirken. Sonnenschutzmittel, sowie textiler Schutz können die Entstehung von freien Radikalen und somit der Entstehung von Pigmentflecken entgegenwirken.

In der Kosmetik werden auch Cremes verwendet, die hautaufhellende Stoffe enthalten, mit denen unregelmässige Pigmentierung oder Alterflecken korrigiert werden sollen.

Generell ist die Verwendung von Antioxidantien hilfreich, um freie Radikale zu neutralisieren.

Nachweismethoden der Auswirkungen

Zur Ermittlung der Melanindichte in Haut (in vivo/ ex vivo) kann ein Melanin-Messgerät angewendet werden [4].

Mittels hyperspektralem Imaging kann ebenfalls der Melaningehalt in Gewebe in vivo bestimmen werden.

Um den Melaningehalt in Hautexplantaten zu untersuchen, können histologische Untersuchungen herangezogen werden, die Quantifizierung des Melaningehaltes aus Zell-/ und oder Hautlysaten kann über Absorption erfolgen. Hierbei kann die Masson-Fontana Färbung oder die Warthin-Starry Färbung angewendet werden.

Eine Chromametermessung kann auch einen Hinweis auf einen erhöhten Melaningehalt in der Haut geben. Der L*-Wert im L*a*b*-Farbraum ist dann niedriger.

Mit bildanalytischer Farbmessung können Pigmentflecken quantifiziert werden [5].

Literatur

[1] M. Brenner, V.J. Hearing, The protective role of melanin against UV damage in human skin, Photochem Photobiol, 84 (2008) 539-549, DOI: 10.1111/j.1751-1097.2007.00226.x
[2] A. Vierkotter, T. Schikowski, U. Ranft, D. Sugiri, M. Matsui, U. Kramer, J. Krutmann, Airborne particle exposure and extrinsic skin aging, J Invest Dermatol, 130 (2010) 2719-2726, DOI: 10.1038/jid.2010.204
[3] J. Krutmann, [Air pollution and the skin], Hautarzt, 70 (2019) 156-157, • DOI: 10.1007/s00105-018-4349-5
[4] T. Dwyer, H. K. Muller, L. Blizzard, R. Ashbolt, G. Phillips, The use of spectrophotometry to estimate melanin density in Caucasians. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 1998 Mar;7(3):203-6. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/9521433/
[5] Bielfeldt, S., Springmann, G., Seise, M., Wilhelm, K. P., & Callaghan, T. (2018). An updated review of clinical methods in the assessment of ageing skin–New perspectives and evaluation for claims support. International journal of cosmetic science, 40(4), 348-355. https://doi.org/10.1111/ics.12484

Anti-Pollution Matrix – Schädigung – Klinisch – Pigmentveränderung

Anti-Pollution Matrix