BayFORKLIM

BAYERISCHER KLIMAFORSCHUNGSVERBUND

U4; Fortsetzung von "UV-B und photobiologische Reaktionen beim Menschen (1)" UV-B und photobiologische Reaktionen beim Menschen (2)

Arbeitsfeld:

Sonneneinstrahlung kann an der menschlichen Haut bei akuter Einwirkung zu Sonnenbrand und Hautbräunung führen, bei Anwesenheit von Photosensibilisatoren zu einer gesteigerten Strahlungsempfindlichkeit. Nach jahrelanger Latenz kommt es zu einer Photoalterung der Haut oder in schwerwiegenden Fällen über Präkanzerosen oder de novo zum Auftreten maligner Hauttumoren. Durch die in den letzten Jahren aufgetretene Abnahme der stratosphärischen Ozonschicht kam es zu einer Zunahme der UV-B-Strahlung insbesondere im kürzerwelligen Bereich, was zu einer bezogen auf die Dosis überproportionalen biologischen Wirkung führt.

Vor disem Hintergrund sollten Substanzen identifiziert werden, die aufgrund ihrer im UV-B nachweisbaren photosensibilisierenden Wirkung zu einer erhöhten UV-Empfindlichkeit beim Menschen beitragen könnten. Als deutlich phototoxisch im UV-B-Bereich wurden die Phenothiazine Chlorpromazin, Dixyrazin und Perazin, die Nahrungsmitteladditiva Natriumdisulfit und Natriumsulfit, das Fibrinsäurederivat Fenofibrat, die Benzophenon-Derivate Fluorenon und 1-4-Naphtochinon und das Antibiotikum Doxycyclin identifiziert. Eine Unterdrückung phototoxischer Effekte gelang durch Zugabe von Ascorbinsäure (Vitamin C) und d-a-Tocopherol bzw. Trolox (Vitamin E) sowohl in vitro als auch ex vivo, wobei die Kombination beider Antioxidantien besonders wirkungsvoll war. Weiterhin sollte die Freisetzung proinflammatorischer Zytokine wie IL-1 und IL-6 aus einer menschlichen Keratinozyten-Zellinie nach UV-B-Bestrahlung im kürzerwelligen Bereich und unter Einfluß inhibierender Substanzen überprüft werden, da Keratinozyten in der Epidermis gegenüber UV-Strahlung besonders exponiert sind und Ausgangszellen bestimmter UV-induzierter Tumoren sind. Es konnte erstmals gezeigt werden, daß bei gleicher Dosierung mit der Abnahme der Wellenlänge im UV-B-Bereich eine Zunahme der Freisetzung dieser Interleukine einherging.

In vivo wurde mittels detaillierter Untersuchungen unter Einbeziehung gängiger Methoden zur Bestimmung der UV-Empfindlichkeit am Menschen (Bestimmung der MED) und neu entwickelter Methoden mittels der Laser-Doppler-Flowmetrie (quantitativer Nachweis der Hautdurchblutung) die UV-Empfindlichkeit bei Patienten mit verschiedenen Hauttumoren im Vergleich zu Kontrollpersonen untersucht. Es zeigte sich mit Hilfe der verfeinerten Methoden eine signifikant erhöhte UV-Empfindlichkeit bei Patienten mit malignem Melanom oder spinozellulärem Karzinom, nicht aber bei solchen mit Basaliom. Die Herabsetzung einer gegebenen UV-Empfindlichkeit beim Menschen gelang durch die topische Anwendung eines nicht-steroidalen Antiphlogistikums und durch topisches Auftragen von Vitamin E- und C-haltigen Externa. Verschiedene kommerziell erhältliche Sonnenschutzmittel hemmten in unterschiedlichem Ausmaß das durch kürzerwellige UV-B-Strahlung der Wellenlängen 290 ± 5 nm oder 300 ± 5 nm induzierte Erythem. Durch systemische Gabe von Vitamin E und C zusammen in höherer Dosierung über 8 Tage konnte erstmals sowohl bei Normalpersonen als auch bei Patienten mit malignem Melanom oder Basaliom die UV-Empfindlichkeit signifikant herabgesetzt werden. Es ist anzunehmen, daß aufgrund der Einfachheit der Anwendung, eines Schutzes des gesamten Organismus, der fehlenden Nebenwirkungen auch bei längerfristiger Einnahme und des relativ raschen Wirkungseintritts solche Maßnahmen zusammen mit bewährten Formen des Sonnenschutzes dazu beitragen, akute und langfristige negative Folgen der UV-Strahlung auf den Menschen zu mindern.

Forschungsbedarf:
bereits abgeschlossen

Gefördert durch:
Bayerisches Staatsministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst