Infrarotstrahlung löst in Hautzellen Mechanismen aus, die – ähnlich wie ultraviolette Strahlung – zu einer beschleunigten Hautalterung und zur Krebsentstehung führen können. Dies haben Düsseldorfer Wissenschaftler anhand von Zellkulturversuchen jetzt herausgefunden.
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Die menschliche Haut ist tagtäglich der Infrarotstrahlung ausgesetzt. So enthält das Sonnenlicht auf Meereshöhe neben dem ultravioletten (UV) und sichtbaren Anteil etwa 50 Prozent Infrarotstrahlung, die zum größten Teil dem energiereichsten Infrarot-A-Bereich zuzuordnen ist. Zusätzlich wird der Mensch infraroter Strahlung aus anderen Quellen wie Saunen, Heizungen und Öfen ausgesetzt. Auch im medizinischen Bereich werden die Wärmestrahlen eingesetzt. Hier macht man sich in genau dosierten Bestrahlungen die Wirkung von Infrarotstrahlung beispielsweise in der Physiotherapie oder in der Therapie von Krebserkrankungen zunutze.
Strahlen in der Zellkultur
Während die negativen Auswirkungen der UV-Strahlung auf die Haut gut untersucht sind und vor ihnen immer wieder seitens der Strahlenschutzkommission und in den Medien gewarnt wird, ist über die molekularen Auswirkungen einer Infrarotstrahlung auf die menschliche Haut trotz ihrer alltäglichen Bedeutung bisher sehr wenig bekannt. Dr. Peter Schröder, Dr. Stefan Schieke und Prof. Dr. Jean Krutmann vom Institut für Umweltmedizinische Forschung (IUF) an der Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf haben sich daher gemeinsam mit Wissenschaftlern der HHU Düsseldorf mit dieser Thematik befasst.
Wenn die Kollagenase Amok läuft…
Die Wissenschaftler beschäftigten sich zunächst in Zellkulturversuchen mit dem Effekt von Infrarotstrahlung auf menschliche Hautzellen. Dabei stellte sich heraus, dass in diesen Hautzellen (dermale Fibroblasten) ein Mechanismus aktiviert wird, wie er auch für UV-Strahlung bekannt ist. So kam es nach Bestrahlung der Hautzellen zu einer gesteigerten Expression des Enzyms Kollagenase. Die Kollagenase ist in der Lage, das Eiweiß Kollagen, einen wesentlichen Bestandteil des Bindegewebes abzubauen. Dieser Vorgang findet im Körper normalerweise – beispielsweise bei der Wundheilung – in einer genau regulierten Form statt. Durch UV-Strahlung kommt es jedoch zu einer unregulierten und überschießenden Aktivierung dieses Vorganges. Die Folge ist eine Zerstörung des Hautbindegewebes, die sich nach Jahren in der Entstehung von Falten äußert.
Hautalterung beschleunigt
Die von den Wissenschaftlern entdeckte Fähigkeit von Infrarot-A-Strahlung, diesen Mechanismus ebenfalls zu aktivieren, deutet auf eine mögliche Beteiligung der Infrarotstrahlung bei der vorzeitigen Hautalterung hin. Neuste noch nicht veröffentlichte Arbeiten zeigen zudem, dass es nicht nur in isolierten Hautzellen sondern auch in der intakten menschlichen Haut zu einer Aufregulation von Kollagenase nach IR-A-Bestrahlung kommt. Dies unterstreicht die Notwendigkeit, nach Möglichkeiten zu suchen, die Haut vor Infrarotstrahlung zu schützen.
Weitere Untersuchungen müssen zudem klären, in welchem Umfang Infrarotstrahlung im Vergleich zur ultravioletten Strahlung zur Hautschädigung beiträgt. Weiterführende Untersuchungen der Wissenschaftler zeigen, dass IR-A-Strahlung in der Lage ist, so genannte reaktive Sauerstoffspezies zu erzeugen. Reaktive Sauerstoffspezies sind dafür bekannt, bei zahlreichen Krankheitsprozessen (z.B. Krebsentstehung) eine wichtige Rolle zu spielen. Ihr Vorkommen lässt vermuten, dass die Wirkung von IR-A-Strahlung noch weitere negative Auswirkungen hat als dies bislang bekannt ist.
(ots, IUF Inst. f. Umweltmed. Forschung, 04.05.2004 – NPO)
