Vitalstoffe 4/2021

Astaxanthin
Lichtinduzierter oxidativer
Stress & die Rolle von
ROS (reactive oxygen
species)
Gerade bei der Neutralisierung von
freien Radikalen, sogenannten „reactive
oxygen species“ (ROS) spielen Antioxidantien
eine maßgebliche Rolle.
Astaxanthin gilt als „Diamant unter den
Radikalfängern“, und seine Bedeutung
hinsichtlich der Reduzierung von oxidativem
Stress ist umfassend wissenschaftlich
dokumentiert (1).
Lichtinduzierter oxidativer Stress
spielt eine entscheidende Rolle bei der
menschlichen Hautalterung und verursacht
Hautschädigungen. Wann immer
Hautmoleküle UV- oder sichtbares Licht
absorbieren und Energie auf Sauerstoff
übertragen, gehen sie in einen angeregten
Zustand über und bilden Singulett-
Sauerstoff – ein außerordentlich reaktives
Molekül, dessen Einfluss auf die
Zell-DNA für die Haut besonders katastrophal
ist. Hautphotosensibilisatoren
sind endogene oder exogene Verbindungen,
die leicht durch UV- oder sichtbares
Licht aktiviert werden und, sobald diese
Sensibilisierung geschehen ist, eine
nachteilige Hautreaktion auslösen. Sie
übertragen die Ladung auf Sauerstoff
und verursachen ROS und freie Radikale.
Die lichtinduzierten ROS und freien
Radikale führen zu oxidativem Stress,
verwüsten Proteine, Lipide und DNA
und verursachen negative Veränderungen
der Hautstruktur.
Wenn Singulett-Sauerstoff die Zellmembranen
angreift, aktiviert er Enzyme, die zu
Zelltod, Peroxidation und letztendlich zur
Verschlechterung des Hautbildes führen.
Ein Singulett-Sauerstoffmolekül kann
ein einzelnes 8-OH-dG (8-Hydroxydesoxyguanosin
– Biomarker für oxidativen
Stress) in ein DNA-Molekül einbringen.
Dieser Prozess löst die sogenannte NFkB-
Kaskade aus – den Beginn einer Entzündung,
der eine Kettenreaktion tausender
molekularer Modifikationen in der Zelle,
der Membran sowie die Überexpression
von MMP-1-Enzymen nach sich zieht,
welche Kollagen und andere elastische
Fasern zerstört. So wird in weiterer Folge
die Schädigung der Haut und Hautalterung
vorangetrieben (1, 3).
Lichtinduzierter oxidativer
Stress & Faktoren, die
diesen auslösen können
Lichtinduzierter oxidativer Stress wird
durch verschiedenste Arten von Strahlung
ausgelöst, wie z. B.:
• UVA-Strahlung
• UVB-Strahlung
• Blaulicht
UVA- und UVB-Strahlung (ultraviolettes
Licht) und Infrarotlicht sind für zirka
50 – 80% der visuellen Hautalterung
verantwortlich. Daher ist Lichtschutz
von außen durch kosmetische Ansätze
und von innen durch gezielte Nahrungsergänzung
eine Möglichkeit, die Haut
vor Schäden zu bewahren. Insbesondere
die UVB-Menge des Sonnenlichts ist
ein entscheidender, gut charakterisierter
Faktor für Hautschäden. UVB-Strahlung,
eine energiereiche, kurzwellige
Strahlung (290 – 320 µm), belastet
grundsätzlich den epidermalen Teil der
Haut.
Im Gegensatz dazu gestaltet sich der
UVA-Anteil des Sonnenlichts energieärmer
und ist eher langwelliger Natur
(320 – 400 µm). Diese Art der Bestrahlung
kann in die dermalen Teile der Haut
eindringen, was zu einer langfristigen
Schädigung der Kollagen- und Elastinfasern
führen kann. Die menschliche
Haut selbst besitzt intrinsische zelluläre
Schutzmechanismen, welche in der Lage
sind, die von außen induzierte ROS-
Menge auf ein erträgliches Minimum zu
regulieren. Dieser natürliche Mechanismus
kann durch regelmäßige und kontinuierliche
UV-Bestrahlung überlastet
werden und schwächt sich mit der Zeit
immer mehr ab (4).
Genau wie UVA- und UVB-Strahlung
hat auch Blaulicht maßgebliche Auswirkungen
auf unsere Haut, denn es
ruft insbesondere in den Mitochondrien
oxidativen Stress hervor. 2021 konnte
mit Hilfe einer UV-VIS Spektroskopie
festgestellt werden, dass Astaxanthin ein
Absorbtionsmaximum von 476 µm besitzt.
Von Blaulicht wird bei einer Wellenlänge
von 400 – 480 µm gesprochen.
Demnach liegt die Vermutung nahe, dass
Astaxanthin in der Lage ist, auch gegenüber
Blaulicht zu schützen (Abb. 2) (5).
Abb. 2: UV-VIS Spektrum von Astaxanthin
November 2021
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