Wie beeinflusst der Zellumsatz die Hautalterung?

Der Zellumsatz entspricht dem Prozess, durch den sich die Hautzellen kontinuierlich erneuern, um ihre Integrität und Schutzfunktion aufrechtzuerhalten. Dieser Mechanismus beruht auf der Proliferation und Differenzierung der Keratinozyten, den Hauptzellen der Epidermis. Diese Zellen entstehen in der Basalschicht an der Grenze zwischen Dermis und Epidermis und wandern dann allmählich zur Oberfläche der Haut und durchlaufen dabei eine Reihe morphologischer und biochemischer Veränderungen. Im Laufe ihres Aufstiegs verlieren sie ihren Zellkern und werden zu Korneozyten, die die Hornschicht, die äußerste Hautschicht, bilden. Dieser vollständige Zyklus vom basalen Keratinozyten zum abgestoßenen Korneozyten dauert bei jungen Erwachsenen im Durchschnitt 28 Tage.

Mit zunehmendem Alter verlängert sich dieser Erneuerungszyklus, was eine Ansammlung toter Zellen an der Oberfläche und einen matteren Teint.

Eine Studie untersuchte die Dauer des Zelltransits innerhalb der Epidermis, das heißt die Zeit, die Zellen benötigen, um von einer Schicht zur nächsten zu gelangen: von der Basalschicht über die Stachelzellschicht (Malpighische Schicht) bis zur Körnerzellschicht und schließlich zur Hornschicht. Die Experimente wurden an Freiwilligen im Alter von 18 bis 80 Jahren durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass mit zunehmendem Alter der Migrationszeit epidermaler Zellen verlängerte sich um etwa zehn Tageim Vergleich zu jüngeren Probanden, was auf eine deutliche Verlangsamung der Hauterneuerung hinweist. Die für jede Altersgruppe ermittelten Werte sind in der unten stehenden Tabelle aufgeführt, wobei Sternchen statistisch signifikante Unterschiede kennzeichnen.

Die Hautalterung geht einher mit einer fortschreitenden Abschwächung der regenerativen Kapazitäten der Haut. Dieser Rückgang beruht weitgehend auf der Abnahme der Effizienz epidermaler und follikulärer Stammzellen, die für die konstante Erneuerung der Epidermis verantwortlich sind. Während ihre Zahl im Alter nur moderat sinkt, verringern sich ihr Teilungs- und Differenzierungsvermögen deutlich, vor allem aufgrund eines veränderten Mikro­umfelds: Die extrazelluläre Matrix büßt an Kohäsion ein, die zelluläre Kommunikation gerät aus dem Gleichgewicht und entzündliche Signale nehmen zu. Diese Störungen mindern die Fähigkeit der Stammzellen, eine regelmäßige Erneuerung zu gewährleisten, was zu einer weniger widerstandsfähigen Haut führt, die langsamer heilt.

Auf molekularer Ebene wird die Verlangsamung der Zellneuerung durch die Ansammlung seneszenter Zellen. Diese Zellen, die sich nicht mehr teilen können, sezernieren eine Reihe proinflammatorischer Mediatoren, die als SASP (Senescence-Associated Secretory Phenotype) bezeichnet werden und die Funktion benachbarter Zellen beeinträchtigen. Gleichzeitig tragen Phänomene wie Telomerkürzung, oxidativer Stress und die Deregulierung von Genen, die an der Proliferation beteiligt sind, wie p53, HES1, KLF6 oder COL17A1, tragen sie zur Verlangsamung der Zellneuerung bei. Diese internen Veränderungen schaffen einen Teufelskreis, in dem sich die Haut immer langsamer erneuert, während ihre strukturelle Integrität sich verschlechtert.

Extrinsische Faktoren wie UV-Strahlen und Luftverschmutzung verstärken diese intrinsischen Alterungseffekte. Sie verursachen Schäden an der DNA von Stammzellen, stören deren Mikroumgebung und beschleunigen ihre funktionelle Erschöpfung. Die Haut altert dadurch sichtbar mit Faltenbildung, einem fahlen Teint und Elastizitätsverlust sowie funktionell durch eine geschwächte Hautbarriere und eine verringerte Reparaturfähigkeit.

Die Verlangsamung des Zellumsatzes ist nicht nur ein Begleitphänomen des Alterns, sondern auch eine seiner Hauptantriebskräfte.

Um die natürliche Verlangsamung der Zellneuerung auszugleichen, bleibt die Exfoliation heute eine der effektivsten Methoden. Durch das Entfernen abgestorbener Hautzellen an der Hautoberfläche regen mechanische Peelings oder chemische Exfoliationsmittel stimulieren sie die Proliferation der Keratinozyten und begünstigen die Erneuerung der Hornschicht. Vorsicht jedoch: Auch wenn die Exfoliation ein wichtiger Bestandteil der Hautpflege-Routine ist, sollte sie nur ein- bis zweimal pro Woche um die Haut nicht zu schwächen.

Parallel dazu untersucht die Forschung derzeit neue Ansätze, um die biologischen Mechanismen der Zell-Erneuerung zu reaktivieren. Zu diesen Ansätzen zählen Exosomen, winzige extrazelluläre Vesikel, die von Zellen freigesetzt werden und auf zunehmendes Interesse stoßen. Diese Strukturen spielen eine Rolle in der interzellulären Kommunikation und könnten laut einigen Studien in vitro, die Proliferation von Keratinozyten anregen und die Hautregeneration fördern. Dennoch bleiben diese Beobachtungen bislang auf Labor-Modelle beschränkt, und ihre Wirksamkeit in vivo an menschlicher Haut wurde noch nicht nachgewiesen. Weitere wissenschaftliche Untersuchungen sind daher erforderlich.

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