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Naturkosmetik selber machen. Das Handbuch
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Die Barriereschicht der Haut

Bilayer im Stratum corneum
Aufbau der Barriereschicht und Stabilisierung der Lipidlayer durch Ceramide 1

Als eines der größten Organe des menschlichen Körpers erfüllt die Haut vielfältige Aufgaben: sie unterstützt die Wasser- und Temperaturregelung des Organismus, ist Ausscheidungsorgan für diverse Stoffe wie Säuren und Salze, Produktionsort wichtiger Substanzen unterschiedlichster Stoffwechselprozesse wie Interferone, Hormone, Vitamine (Vitamin D!) und Proteine – vor allem jedoch bildet die oberste Hautschicht, die Hornschicht (das Stratum corneum) eine Schutzbarriere gegenüber Sonnenlicht, Mikroorganismen, chemischen und mechanischen Einflüssen und Substanzen von außen und eine Barriere für Wasser und kleine Moleküle nach außen.
Sie zu durchdringen ist auch für kosmetisch wirksame Substanzen z. T. nicht leicht, da sie normalerweise eine wirksame Permeabilitätsbarriere darstellt. Einige Faktoren können die Permeabilität (Durchlässigkeit) der Hautbarriere erhöhen und ihre Resorptionsfähigkeit (Aufnahmefähigkeit) fördern; Kosmetologie, Dermatologie und Pharmazie nutzen gezielt Strategien zur Erhöhung (oder Verzögerung) der Aufnahme von Substanzen durch die Haut. Bei den meisten Wirkstoffen erfolgt die Freigabe aus der Grundlage (Creme, Gel, Salbe usw.) tatsächlich weitaus schneller als die Penetration in die Haut.

Förderung der Hautbarriere

Die Erhaltung und Förderung einer intakten Barriereschicht ist wesentlich für die Gesunderhaltung der Haut und Hauptansatzpunkt für kosmetische Pflegestrategien gegen die so genannte vorzeitige Hautalterung (»Anti-Aging«). Kern der Barriereschicht sind die in lipide Bilayer aus Ceramiden, freien Fettsäuren und Cholesterolen eingelagerte Korneozyten, verhornte Zellen, die die hauteigenen Lipide (Fette) über eine dünne Lipidhülle (lipid envelope) an sich binden und eine wasserabweisende (hydrophobe) Wirkung haben. Sie regulieren den transepidermalen (durch die Haut stattfindenden) Wasserverlust (TEWL) und halten die Feuchtigkeit durch hauteigene Feuchtigkeitsfaktoren (Natural Moisturizing Factor, kurz NMF) in der Haut.

Eine sinnvolle, auf Hautgesundheit ausgerichtete Kosmetik bietet der Haut Substanzen, die die Ordnung der Bilayer weitgehend intakt lassen, Defizite (z. B. durch Anbieten fehlender hautaffiner Fettstoffe und feuchtigkeitsbindender Substanzen) ausgleichen und natürliche Hautfunktionen unterstützen. Dies bedeutet z. B. den Verzicht auf Mineralöle in der Fettgrundlage, die einen okkludierenden Effekt aufweisen, und eine Bevorzugung nativer, pflanzlicher Öle, Buttern und Wachse mit einer breiten Palette an die Barriereschicht substituierenden (unterstützenden, ergänzenden) und regenerierenden (wieder aufbauenden) Inhaltsstoffen wie Fettsäuren, Phytosterolen, Phospholipiden (Lecithinen) sowie Vitaminen und Mineralstoffen. Unter den pflanzlichen Wirkstoffen sind Gerbstoffe empfehlenswert, da sie die Hautoberfläche verdichten, juckreizstillend wirken und den transepidermalen Wasserverlust reduzieren können.

Extrem trockene Hautzustände wie z. B. bei verschiedenen Formen der Dermatitis oder atopischen Ekzemen (ohne hier auf die Ursachen einzugehen) sind u. a. durch eine gestörte Barriereschicht gekennzeichnet; Folgen sind erhöhter transepidermaler Wasserverlust, schuppige, rauhe Hautpartien und ein verringerter Schutz gegenüber äußeren Einflüssen. Hier ist eine Restrukturierung der Lipidbarriere, z. B. durch die Kombination linol- und γ-linolensäurereicher Öle (z. B. Nachtkerzenöl, Hanföl, Borretsch- oder Johannisbeersamenöl) mit Phytosterolen und Phospholipiden (u. a. Avocadoöl, Sheabutter, Unverseifbares) eine sinnvolle Pflegestrategie.

Fluidisieren versus Barriere stärken

Je nachdem, wie wir unsere Rezepte konzipieren, nehmen wir Einfluss auf den Grad der Fluidität unserer Barriereschicht. Eine erhöhte Fluidisierung und Durchlässigkeit ist bei bestimmten Hautzuständen erwünscht, ermöglicht einen ungehinderten Talgabfluss, fördert die Penetration von Wirkstoffen und zelluläre Stoffwechselprozesse. Jede Erhöhung der Permeabilität bedeutet jedoch auch Durchlässigkeit in die andere Richtung und kann den transepidermalen Wasserverlust erhöhen. Aus diesem Grund ist es wichtig, beide Prozesse – Fluidisieren und Barriere stärken – als Prozess-Antipoden (»Gegenspieler«) zu sehen, die wir gezielt auf unsere Hautbedürfnisse ausbalancieren. Folgende Grafik zeigt den schematischen Aufbau einer Zellmembran und die Funktion von Phospholipiden und Cholesterolen:

Schematischer Aufbau einer Zellmembran
Aufbau und Struktur einer Zellmembran (© H. Käser)

Die Doppelmembrane werden primär durch Phospholipide gebildet, die sich lamellar ausrichten. In ihrem Inneren weisen hydrophobe Fettsäureketten zu einander, die hydrophilen Kopfgruppen sind nach außen gerichtet. Die Phospholipide sind durch eine ungesättigte Fettsäure gekennzeichnet, die einen charakteristischen Knick an der Doppelbindung aufweist, der die Zellmembran räumlich auflockert. Stofftransporte durch diese Membran erfolgen vor allem mit Hilfe von Proteinen, die durch die Phospholipide in der Zellmembran fixiert werden und eine hydrophile Außenhülle aus Aminosäuren aufweisen. Sie fungieren als hydrophile »Fenster« innerhalb der undurchlässigen Membran, durch die Ionen und wasserlösliche Substanzen in die Zelle hinein und aus ihr heraus transportiert werden können. Achten Sie nun einmal auf die (hier) orange-farbenen Cholesterinmoleküle: sie sitzen verteilt innerhalb der Membrane und haben eine abdichtende Wirkung, die sich zum einen aus ihrem hohen Schmelzpunkt und ihrer Hydrophobie ergibt, zum anderen aus ihrer kompakten Anordnung innerhalb der Doppelmembrane. Cholesterole, die wir in Form von Lanolin und Wollwachsalkoholen einsetzen oder ihre pflanzlichen Pendants, Phytosterole aus dem Unverseifbaren, wirken demnach barrierestärkend, festigen die Zellmembrane und verringern ihre Fluidität. Phospholipide (Lecithine) sind grundlegend wichtig für den Aufbau der Membrane, können sie jedoch auch fluidisieren. Das gelingt ihnen vor allem in Form von Phosphatidylcholin, das bei Kontakt mit Wasser spontan Doppelmembrane bildet und, auf die Haut aufgetragen, schnell ins Stratum corneum penetriert und dort mit den Bilayern der Hornschicht interagiert. Bei diesen Interaktionen, darauf deuten Studien hin, unterbrechen die Phospholipide die zwischen Ceramiden und Acylceramiden existierenden Wasserstoffbrücken und erhöhen so die Permeabilität der Haut: »Phospholipide scheinen zum Aufbau einer wirksamen Permeabilitätsbarriere ungeeignet«, resümiert Kathrin Schoebel (dies., Liposome, Gerbstoffe und essentielle Fettsäuren für die Pflege und Regeneration der Haut. Hamburg: Kovac-Verlag 1995).

Folgende Rohstoffe, Konzentrationen und Verarbeitungsweisen fördern eine intakte Barriereschicht und »verdichten« sie:

  1. Erhöhter Anteil an Ölen und Pflanzenbuttern mit gesättigten Fettsäuren (semi-okklusiver Effekt durch Filmbildung, Membrane verdichtend), also niedrigspreitende Lipide,
  2. fein dosierter Zusatz von Wirkstoffölen mit γ-Linolensäure und Linolsäure zur Unterstützung der Ceramidsynthese (Förderung intakter Barriereschichten),
  3. Verwendung von Unverseifbarem und Sterolen (tierisch oder pflanzlich) in Einsatzkonzentrationen von mindestens 2 %, (Membran stabilisierende, verdichtende Wirkung),
  4. fein dosierter Zusatz an pflanzlichen oder tierischen Wachsen (Lanolin, Wollwachs, Bienenwachs, Jojobaöl; semi-okklusiver Effekt),
  5. eher W/O-Emulsionen oder Mischemulsionen (Lecithine in der Fettphase lösen); Bevorzugung von hydriertem Lecithin (Emulmetik® 320), Reinlecithin, Wollwachsalkohol und Lanolin als natürliche Emulgatoren, die Emulsionsstrukturen analog zum lamellaren Aufbau der Bilayer bilden.

Fluidisierend und zellstoffwechselanregend wirken folgende Rohstoffe, Konzentrationen und Verarbeitungsweisen:

  1. Linolsäure-betonte Mischungen (membranfluidisierende Wirkung ohne Okklusion),
  2. Wirkstoffzusatz von α-linolensäurehaltigen Ölen (mehrfach ungesättigt, stark fluidisierende Wirkung durch 3 Doppelbindungen),
  3. bewusst geringer Einsatz an Ölen und Buttern mit gesättigten Fettsäuren (Vermeidung semi-okklusiver Filme),
  4. Zusatz von Urea oder Allantoin (fluidisierende, verhornungsregulierende, keratoplastische Wirkung),
  5. bevorzugt O/W-Emulsionen (Lecithine in der Wasserphase lösen), Bevorzugung von Lysolecithin (permeabilitätsfördernd, fluidisierende Wirkung auf Zellmembrane) und Fluidlecithin Super (verhornungsregulierend durch Phosphatidylcholin)
  6. Lipodermin, höher dosiert (stark fluidisierend und verhornungsregulierend durch Phosphatidylcholin).

Korneotherapie und DMS

Einige an der Physiologie der Haut orientierte Pflegekonzepte imitieren die spezifische Membranstruktur der Barrierelipide in den Bilayern: der von Albert M. Kligmann († 2010), Dermatologieprofessor an der Universität von Pennsylvania, geprägte Begriff Korneotherapie zielt auf Pflegestrategien, die die Wechselwirkung zwischen äußerlich aufgetragenen Substanzen und der Biochemie und Physik von Hornschicht und tieferen Hautschichten berücksichtigen und hautphysiologisch natürliche Stoffe wie Ceramide, Fettsäuren, Phospholipiden verwenden. Der Verzicht auf PEG-haltige Emulgatoren, Konservierungs- und Duftstoffen ist ein weiterer Aspekt dieses Modells. Dr. Lautenschläger hat dieses Prinzip in seiner Entwicklung kosmetischer Cremegrundlagen (DMS®-Cremes; DMS bedeutet Derma Membran Struktur) verwirklicht.

Quellenangaben und weiterführende Informationen

  1. Hans Lautenschläger:Korneotherapie: Bindeglied zwischen Dermatologie und Kosmetik. KOKO Kosmetikvertrieb GmbH & Co KG, 2011