Hautschutz bedingt nach Sonnenbaden Hautkrebs

Studie: Das vor UV-Strahlung schützende Hautpigment Melanin könnte an der Entstehung von Hautkrebs beteiligt sein

20.02.2015

Wenn sich im Frühling die ersten wärmenden Sonnenstrahlen zeigen, lockt es viele Menschen ins Freie. Nach dem langen, grauen Herbst und Winter kann die Sonne eine wahre Wohltat für die Seele sein. Zudem regt sie die Vitamin D-Produktion in der Haut an, was insbesondere dem Immunsystem und dem Knochenaufbau zugute kommt. Leider hat die UV-Strahlung aber auch einen negativen Effekt: Wer sich häufig intensivem Sonnenlicht aussetzt, hat ein erhöhtes Risiko für Hautkrebs. Bisher gingen Experten davon aus, dass das Pigment Melanin in der Haut einen – wenn auch begrenzten – natürlichen Schutz vor Schäden durch UV-Strahlung bietet. Forscher um Douglas Brash von der Yale School of Medicine in New Haven haben jedoch jüngst entdeckt, dass Melanin noch einen weiteren Effekt im Zusammenhang mit Sonnenstrahlung hat. Laut ihrer Studienergebnisse, die im Fachmagazin „Science“ veröffentlicht wurden, drohen Schäden am Erbgut in den Melanin-bildenen Zellen noch Stunden nach dem Sonnenbad.

Melanin bietet Hautschutz und kann gleichzeitig Hautkrebs verursachen
Das Pigment Melanin verleiht der Haut, der Aderhaut und den Haare ihre schwarz-braune oder rötliche Farbe. Der Farbstoff wird verstärkt durch Sonnenlicht gebildet und bietet einen natürlichen Schutz vor Schäden durch UV-Strahlung. Deshalb erkranken Bevölkerungsgruppen, die stärker mit hohem Eumelanin-Anteil pigmentiert sind, seltener an Hautkrebs. Die Schutzwirkung von Melanin basiert auf einem Prozess, bei dem das Pigment einen großen Teil der Strahlungsenergie in unschädliche Wärme umwandelt, so dass DNA-Schäden der Hautzellen verhindert werden.

Brash und sein Team wollten die genauen Mechanismen untersuchen, die in den Melanin-bildenden Zellen ablaufen. Dafür legten sie Zellkulturen mit Melanozyten (Pigmentzellen) von Mäusen und Menschen an und setzen diese UV-A-Licht aus. Wie zu erwarten, bildeten sich sogenannte Cyclobutan-Dimere (CPDs). Zwei bestimmte mit einander benachbarte DNA-Bausteine verbinden sich dabei, so dass der DNA-Strang nicht mehr richtig abgelesen werden kann. In der Folge stirbt die Zelle ab. Es kann sich jedoch auch Hautkrebs entwickeln. Normalerweise entstehen CPDs binnen Picosekunden. In den Versuchen der Forscher bildeten die Melanozyten aber auch noch bis zu drei Stunden nach der UV-Einstrahlung CPDs. Bei anderen Hautzellen stoppte dieser Prozess dagegen, sobald die Strahlung nicht mehr vorhanden war. Das Fazit der Forscher: Melanin hat nicht nur schützende Effekte, sondern kann auch krebserregende Prozesse auslösen. Das betreffe insbesondere das hellere Phäomelanin, welches bei Rothaarigen dominiert, berichten die Forscher im Fachmagazin.

UV-Strahlung setzt krebsverursachende Prozesse in Melanin-bildenden Zellen in Gang
Weitere Versuche mit Mäusezellen, bei denen die Reparaturprozesse der Zellen unterbunden wurden, zeigten, dass etwa die Hälfte aller erfassten CPDs erst nach Ende der UV-Einstrahlung gebildet wurden. Durch das Licht werde eine Aktivierungslawine in Gang gesetzt, was letztlich zur Anregung eines Elektron des Melanins führe. Im weiteren Verlauf werde der Energieüberschuss an das Erbgut abgegeben und verursache dort die gleichen Schäden wie unter Einfluss des Sonnenlichts.

„Das bedeutet, dass wir das Ausmaß von DNA-Schäden, die Menschen von UV-Einwirkung bekommen, unterschätzt haben", wird Brash in einer Mitteilung des Fachmagazins zitiert. „Wenn wir die Energie aus dem angeregten Melanins ablenken könnten, bevor sie übertragen wird, wären wir in der Lage, eingreifen zu können.“ Im Rahmen der Studie fanden die Forscher heraus, dass eine Vitamin E-Lotion die verzögerten Auswirkungen der UV-Strahlung, die erst im Dunkeln auftreten, verringern kann. Sie weisen aber auch daraufhin, dass es andere Zusammensetzungen geben könnte, die noch besser funktionieren.

„Wenn man sich die Daten zu den derzeit verfügbaren Sonnenschutzmitteln und Hautkrebsprävention ansieht, es das nicht großartig", erläutert der Dermatologe David Fisher vom Massachusetts General Hospital in Boston, der nicht an der Studie beteiligt war, gegenüber dem Fachmagazin. „Aber diese neue Erkenntnisse könnten uns neue Möglichkeiten geben, um dies zu verbessern."

Süchtig nach Sonnenbad
Eine Studie von Forschern um David Fisher vom Massachusetts General Hospital in Boston, die im vergangenen Juni im Fachjournal „Cell" veröffentlicht wurde, kam zu dem Ergebnis, dass Sonnenbäder süchtig machen. Das könnte erklären, warum sich viele Menschen trotz des Wissens um die Gefahren der UV-Strahlung dennoch regelmäßig – teilweise sogar ohne Sonnenschutz – der intensiven Sonnenstrahlung aussetzen oder ins Solarium gehen.

Im Rahmen ihrer Untersuchungen setzen die Forscher Mäuse mehrere Wochen lang regelmäßig UV-Strahlung aus. In der Folge wurden mehr Endorphine, körpereigne schmerzstillende Stoffe, ausgeschüttet. Im nächsten Schritt blockierten die Forscher die Wirkung der Endorphine durch Medikamente. Die Mäuse reagierten darauf mit klassischen Entzugserscheinungen wie Zittern, und Zähneklappern. Die Wissenschaftler vermuten, dass der Drang nach Sonne mit dem Vitamin D-Spiegel in Verbindung stehen könnte.

Bild: Joerg Trampert / pixelio.de