Wie schützt man seine Haut vor Verschmutzung?

Es ist seit langem anerkannt, dass Umweltbelastungen die Hautgesundheit beeinflussen. Die UV-Strahlung ist das am meisten untersuchte Umweltrisiko und ihre Auswirkungen auf die Haut sind gut etabliert. Die Luftverschmutzung ist ein weiterer potenziell schwerwiegender Umweltaggressor. Zahlreiche in vivo und in vitro Studien zeigen, dass die Luftverschmutzung, sowohl im Freien als auch in Innenräumen, direkt für das Auftreten einer Vielzahl von Hauterkrankungen verantwortlich ist, wie trockene Haut, sensibilisierte Haut, Verlust der Festigkeit, braune Flecken, fahler Teint, Falten und feine Linien, Verschlimmerung von Akne und Entzündungen.

Auf der Grundlage der aktuellen Daten können vier potenzielle Mechanismen erklären, wie verschiedene Schadstoffe (Partikel, Stickoxide, Schwefeloxide, Ozon und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe) die Haut schädigen können: die Erzeugung freier Radikale (oxidativer Stress), die Induktion einer entzündlichen Kaskade und die Störung der Hautbarriere, die Aktivierung des Arylhydrocarbonrezeptors (AhR), der in verschiedenen Zelltypen (Keratinozyten, Melanozyten, Fibroblasten, Langerhans-Zellen) gefunden wird, und die Veränderung der Hautmikroflora. Darüber hinaus haben die Auswirkungen der Luftverschmutzung auf die menschliche Gesundheit aufgrund der Industrialisierung und der Nutzung von Verkehrsmitteln in den letzten Jahren logarithmisch zugenommen. Es wird geschätzt, dass neun von zehn Menschen täglich verschmutzter Luft ausgesetzt sind.

Der erste Ansatz besteht darin, abgelagerte oder eingedrungene Schadstoffe zu entfernen, um deren Auswirkungen auf die Haut zu verhindern oder zu mildern. Die Verwendung von Reinigungsmittel, Peeling oder Maske kann dazu beitragen, diese Partikellast auf der Haut zu reduzieren, eine Wirkung, die insbesondere durch das Vorhandensein von Tensiden in der Formulierung verliehen wird. Allerdings darf das gewählte Tensid nicht aggressiv für die Haut sein, da dies das Risiko einer erhöhten Penetration von Schadstoffen in die Poren der Haut erhöht. Darüber hinaus werden aufgrund ihrer adsorbierenden Eigenschaften bestimmte Wirkstoffe in Waschprodukten hinzugefügt, um bei der Entfernung von angesammelten Unreinheiten zu helfen.

Beispiele für aktive Inhaltsstoffe?

• Der aktivierte Kohlenstoff (INCI: Charcoal Powder) ist ein hydrophobes Material, das für seine hohe Adsorptionsfähigkeit bekannt ist, ein Prozess, der auf intermolekularen Anziehungskräften beruht. Tatsächlich ist er in der Lage, bestimmte Substanzen auf seiner Oberfläche zu binden und festzuhalten. Diese Adsorptionsfähigkeit ist hauptsächlich auf sein Porensystem und seine große spezifische Oberfläche zurückzuführen.

• Ob rot, gelb, weiß, grün... derTon (INCI: Kaolin/Illite/Montmorillonite) hat eine natürliche Adsorptionsfähigkeit. Wenn er auf die Haut aufgetragen wird, wirkt er wie ein "Magnet", indem er Umweltverschmutzungen, die in den Poren eingebettet sind, durch elektrostatische Wechselwirkung anzieht und an ihrer Oberfläche bindet.

Hinweis : Die Haut übermäßig zu reinigen ist nicht die Lösung. Im Gegenteil, übermäßiges Waschen kann die natürliche Schutzfunktion der Haut weiter schädigen und eine Eintrittspforte für Schadstoffe darstellen.

Umweltschadstoffe können oxidativen Stress verursachen und freie Radikale produzieren, die Proteine, DNA und Zellmembranen schädigen können. Dies äußert sich in Falten und feinen Linien, Rötungen, Dehydration und Volumenverlust. Die Verwendung von Antioxidantien und Metallchelatbildnern in der Pflegeformulierung kann jedoch eine weitere Strategie darstellen, um diese schädlichen Effekte zu bekämpfen oder zu verhindern.

In einer Studie haben Forscher die schützenden Effekte einer Mischung aus Antioxidantien (15% L-Ascorbinsäure + 1% α-Tocopherol + 0,5% Ferulasäure) gegen die durch Ozon induzierten oxidativen Stressschäden in menschlichen Keratinozyten bewertet. Die Ergebnisse zeigten, dass diese Pflege die Zellen vor der durch Ozon induzierten Zytotoxizität schützt und die Bildung von Lipidperoxiden und reaktiven Sauerstoffspezies (ROS) verringert. Darüber hinaus wurde eine Aktivierung von Nrf2 und eine Regulation des NF-κB-Signalwegs beobachtet.

Hier ist eine vielfältige Auswahl an Wirkstoffen, die ihre schützenden Effekte gezeigt haben:

• DieFerulasäure ist das häufigste Derivat der Zimtsäure, das eine antioxidative Aktivität und eine schützende Rolle für die Hauptstrukturen der Haut (Keratinozyten, Fibroblasten, Kollagen, Elastin) hat. Es handelt sich um einen Radikalfänger durch Elektronen- und Wasserstofftransfer, aber auch um einen Inhibitor der Enzyme, die die Erzeugung freier Radikale katalysieren, und einen Verstärker der Aktivität der antioxidativen Enzyme.

• DiePhytinsäure ist ein natürliches pflanzliches Inositol-Hexaphosphat, das 1 bis 5% der meisten Getreidearten, Nüsse, Hülsenfrüchte, Ölsaaten, Pollen und Sporen ausmacht. Es ist ein starker Inhibitor der durch Eisen induzierten Hydroxylradikalbildung, da es einen einzigartigen Eisen-Chelat-Komplex bilden kann, der katalytisch inaktiv wird. Phytinsäure kann auch effektiv die Lipidperoxidation hemmen.

• Die Carotinoide, wie β-Carotin, Lutein, Zeaxanthin oder auch Astaxanthin, gehören ebenfalls zum zellulären Abwehrsystem gegen freie Radikale. Tatsächlich sind sie in der Lage, Peroxylradikale (ROO°) zu binden und sie durch ihr System von konjugierten Doppelbindungen zu stabilisieren, wodurch die Ausbreitung von Kettenoxidationen gehemmt wird.

• Die phenolischen Verbindungen (Polyphenole), die aus verschiedenen Pflanzen abgeleitet sind, mildern den durch Schadstoffe induzierten zellulären oxidativen Stress. Ihre antioxidative Wirkung wird ihrer Fähigkeit zugeschrieben, freie Radikale zu fangen und sie durch Elektronen- oder Wasserstoffatomspende in stabilere Verbindungen umzuwandeln, die durch ihre aromatische Struktur vermittelt wird, Metallionen zu chelatisieren, ihre Produktion durch Hemmung der Aktivität von Oxidationsenzymen (Xanthinoxidase, Peroxidase, Lipoxygenase usw.) zu reduzieren und die zelluläre antioxidative Kapazität zu stärken. Zu den am häufigsten verwendeten phenolischen Verbindungen gehören Quercetin, das beispielsweise in roten Zwiebeln und Kapern vorkommt, Resveratrol, das hauptsächlich in Trauben und dem japanischen Staudenknöterich gefunden wird, und Curcuminoide, die in Ingwer und Kurkuma enthalten sind.

• DerGinseng-Extrakt (INCI: Panax Ginseng Root Extract) enthält hohe Mengen an Ginsenosiden (etwa 30%), was ihm eine starke antioxidative Fähigkeit verleiht. Sie neutralisieren bis zu 80% der freien Radikale, schützen die Zellmembranen und helfen der Haut, sich gegen Verschmutzung und andere Umweltbelastungen zu wehren

• Die Niacinamid ist ein wasserlösliches Vitamin mit antioxidativen Effekten, das hilft, beschädigte DNA zu reparieren. Eine Studie hat gezeigt, dass Niacinamid hemmende Eigenschaften auf die durch PM2,5 induzierte ROS-Generierung hat, sowie die Verhinderung der Oxidation von Molekülen, wie Lipiden, Proteinen und DNA, die durch PM2,5 induziert wird.

• Die Phytosterole (pflanzliche Sterole) finden sich in verschiedenen Ölen, die aus Samen, Wurzeln, Stängeln, Blättern und Früchten von Pflanzen gewonnen werden. Sie haben sich als nützlich erwiesen, um die Produktion von ROS zu reduzieren, entzündliche Reaktionen zu mindern und Zellschäden, die durch Partikel verursacht werden, zu begrenzen. Zum Beispiel erhöht Fucosterol, ein Sterol, das aus Algen isoliert werden kann, den Ausdruck von antioxidativen Enzymen und kann die NF-kB und MAPK Signalwege regulieren, wodurch die Ebenen von proinflammatorischen Zytokinen reduziert werden.

• Die Vitamin C (INCI: Ascorbinsäure) ist ein wasserlösliches Vitamin, das darauf abzielt, Zellschäden zu begrenzen, indem es als Reduktionsmittel wirkt. Instabil, können synthetische Formen von Vitamin C verwendet werden, wie Ascorbylpalmitat (INCI: Ascorbyl Palmitate), Natriumascorbylphosphat (INCI: Sodium Ascorbyl Phosphate), Ascorbylglucosid (INCI: Ascorbyl Glucoside) und Tetrahexyldecylascorbat (INCI: Tetrahexyldecyl Ascorbate).

• Die Vitamin E (INCI: Tocopherol) ist ein Begriff, der eine Gruppe von acht organischen Molekülen umfasst: vier Tocopherole und vier Tocotrienole. Nur das α-Tocopherol erfüllt die menschlichen Bedürfnisse an Vitamin E. Es ist in der Lage, Peroxylradikale, die während der Lipidperoxidation entstehen, einzufangen und zu stabilisieren, was zur Bildung einer neutralen Spezies führt und somit ihre Schädlichkeit reduziert.

Eine gut hydratisierte Haut mit einer gestärkten Hautbarriere ist besser darauf vorbereitet, der Verschmutzung zu begegnen. Emollients helfen, die Barrierefunktion der Haut zu verbessern, um die Hautpenetration von Schadstoffen zu reduzieren, indem sie eine physische Schutzschicht bilden. Darüber hinaus ermöglicht ihre Verwendung die Reduzierung der Haftung von Schmutzpartikeln auf der Hautoberfläche. Tatsächlich erzeugen Emollients eine glatte Oberfläche, was es für Partikel schwieriger macht, sich zu fixieren und auf der Epidermis anzusammeln.

Beispiele für aktive Inhaltsstoffe?

• DiePolyglutaminsäure hilft, die Hautbarriere zu stärken, was essentiell ist, um das Eindringen von schädlichen Substanzen in die Haut zu verhindern und so potenzielle Schäden zu reduzieren. Tatsächlich bildet dieses Biopolymer einen mikroskopischen Film (Mikrogel) auf der Oberfläche der Epidermis, wodurch die Undurchlässigkeit der Hautbarriere verbessert wird.

• Die Ceramide sind ein wichtiger Bestandteil der Struktur der interzellulären Lipide der Haut und bilden eine Schutzbarriere gegen äußere Einflüsse, einschließlich Verschmutzung. Sie helfen, die Integrität der Hautbarriere aufrechtzuerhalten, indem sie die Räume zwischen den Zellen der Hornschicht ausfüllen und so eine solide und kohäsive Struktur schaffen. Eine gestärkte Hautbarriere begrenzt das Eindringen von Schmutzpartikeln und anderen schädlichen Substanzen in die Haut.

• DerAuszug aus Tremella (INCI: Tremella Fuciformis (Pilz) Extrakt), reich an Polysacchariden, hat intensive Feuchtigkeitsspendende Eigenschaften und bildet einen leichten Film auf der Hautoberfläche. Es schützt sie so vor Verschmutzung und bietet eine überlegene feuchtigkeitsspendende Wirkung.

• Wie eine zweite Haut, dasExtrakt der roten Alge (INCI: Carrageenan, Maris Salt (Meersalz)) entwickelt einen schildähnlichen Film, um die Haut vor Umweltbelastungen zu schützen, aufgrund seines hohen Gehalts an Carrageen. Es bietet somit sofortige Feuchtigkeit und ein weiches Gefühl. Darüber hinaus hat das Extrakt der roten Alge die Fähigkeit, die natürliche Synthese von Ceramiden zu stimulieren, Lipide, die in dichten und strukturierten Schichten organisiert sind und die interzelluläre Zement bilden, wodurch die Dichtigkeit der Epidermis verstärkt wird.

Eine weitere Maßnahme zur Erhöhung des Hautschutzes besteht darin, ein Breitspektrum-Sonnenschutzmittel (UVA/UVB) zu verwenden, um zu verhindern, dass photoreaktive Verbindungen, wie sie für Partikel und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) beschrieben wurden, mit UV-Strahlen reagieren. Tatsächlich gibt es Beweise dafür, dass UV-Strahlen die schädlichen Auswirkungen von Schadstoffen auf die Haut potenzieren können. Mit anderen Worten, die dermatologischen Risiken können durch die mögliche Synergie zwischen Luftverschmutzung und Sonneneinstrahlung, insbesondere UVA, verstärkt werden.

Getönte Pflegeprodukte können auch einen gewissen Schutz vor Verschmutzung bieten. Auf die Haut aufgetragen, bilden sie durch die in der Formel enthaltenen Pigmente eine physische Barriere zwischen der Haut und der Außenwelt und können so dazu beitragen, den direkten Kontakt von Schadstoffen mit der Haut zu reduzieren und deren Ansammlung zu verhindern, wodurch deren Auswirkungen begrenzt werden. Eine gleichmäßige Anwendung und eine ausreichend dicke Schicht optimieren die Bildung dieser Schutzbarriere.

Wenn die Hautauswirkungen der Verschmutzung sowohl durch Oberflächeninteraktionen als auch durch die Kontamination tieferer Hautschichten von innen her erfolgen, sollten Präventionsstrategien Produkte kombinieren, die auf beiden Ebenen schützen können. Daher kann auch eine Nahrungsergänzung interessant sein. Eine Studie hat gezeigt, dass die Einnahme von β-Carotin oral über einen Monat hinweg die Haut von haarlosen Mäusen vor chronischer Exposition gegenüber Ozon (0,8 ppm 6 Stunden/Tag für 7 Tage) schützen konnte.

Entgegen der landläufigen Meinung ist die Innenluft stärker verschmutzt als die Außenluft. Luftreiniger können daher nützlich sein, da sie dazu beitragen, in der Umgebungsluft schwebende Partikel (Feinstaub, Allergene, chemische Schadstoffe usw.) einzufangen und somit die Auswirkungen auf die Haut zu begrenzen. Ihre Funktionsweise hängt vom Filtersystem ab.

• Mechanische Filtration: Die meisten Luftreiniger verwenden dieses Filtrationssystem, das darauf abzielt, in der Luft schwebende Partikel mit Hilfe eines Filters einzufangen (Pollen, Allergene). Die am häufigsten verwendeten Filter sind HEPA-Filter (High-Efficiency Particulate Air). Sie sind darauf ausgelegt, kleine Partikel einzufangen. Tatsächlich wird die Luft angesaugt und durch den HEPA-Filter geleitet, wobei die Partikel zurückgehalten werden, so dass die gereinigte Luft in den Raum zurückkehren kann.

• Aktivkohlefiltration: Einige Luftreiniger verwenden auch Aktivkohlefilter in Kombination mit HEPA-Filtern. Aktivkohle ist ein poröses Material, das die Fähigkeit hat, Gase und Chemikalien in der Luft zu adsorbieren, einschließlich flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) und toxischer Chemikalien.

• Ionisation (Photokatalyse): Einige Luftreiniger verwenden die Ionisationstechnologie, um Luftschadstoffe zu entfernen. Sie geben negative Ionen (Anionen) in die Luft ab, die sich an schwebende Partikel binden und sie "schwerer" machen. Dies ermöglicht es den Partikeln, zum Boden gezogen zu werden und nicht mehr in der Luft zu schweben, was ihre Entfernung bei der Reinigung erleichtert.

• BRENNER D. A. & al. Stimulation of collagen gene expression by ascorbic acid in cultured human fibroblasts. A role for lipid peroxidation? Journal of Biological Chemistry (1989).

• HENDRICKS G. & al. Phytic acid protective effect against beef round muscle lipid peroxidation. Journal of Food Science (1995).

• KIM S. Y. & al. Pretreatment of ferulic acid protects human dermal fibroblasts against ultraviolet a irridation. Annals of Dermatology (2016).

• MISTRY N. Guidelines for formulating anti-pollution products. Cosmetics (2017).

• MARROT L. Pollution and sun exposure: a deleterious synergy. Mechanisms and opportunities for skin protection. Current Medicinal Chemistry (2018).

• HYUN J. W. & al. Niacinamide protects skin cells from oxidative stress induced by particulate matter. Biomolecules & Therapeutics (2019).

• LEE J. H. & al. Anti-pollution skincare: Research on effective ways to protect skin from particulate matter. Dermatologic Therapy (2021).

• LI L. & al. Natural compounds protect the skin from airborne particulate matter by attenuating oxidative stress. Biomedicine & Pharmacotherapy (2021).

• STEFANA D. & al. How to prevent skin damage from air pollution. Part 2: Current treatment options. Dermatologic Therapy (2021).