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Quellen/Literatur

  1. Kathrin Schöbel, Liposomen, Gerbstoffe und essentielle Fettsäuren für die Pflege und Regeneration der Haut. Hamburg: Verlag Dr. Kovac, 1995
  2. Eberhard Heymann, Haut, Haar und Kosmetik. Verlag Hans Huber 2003

Weitere Ressourcen

 

Phytosterole in der Hautpflege

Neben den Phospholipiden bilden Cholesterole einen wesentlichen Bestandteil der Zellmembrane – und der wasserabweisenden Lipidschichten der hauteigenen Barriereschicht; 30 % der gesamten Cholesterolproduktion bei Säugetieren (den Menschen eingeschlossen) findet in der Haut statt. Im Gegensatz zu den Phospholipiden, die im Stratum Corneum nur in geringer Menge lokalisiert werden können, nehmen Cholesterine (und ihre Ester) mit 23 %, zusammen mit Ceramiden (ca. 28 %) und freien Fettsäuren (ca. 20 %), den größten Anteil der Hornschichtlipide ein und gelten als grundlegend für eine stabile Barrierefunktion der Oberhaut. Tierische Sterole nutzen wir als Selbstrührer vor allem durch Lanolin (Wollwachs) und den daraus isolierten Wollwachsalkoholen, während die strukturell analogen pflanzlichen Sterole – Phytosterole genannt – in den so genannten unverseifbaren Bestandteilen nativer Öle und Buttern enthalten sind. Reich an pflanzlichen Phytosterolen ist z. B. die afrikanische Sheabutter, aber auch Avocadoöl und andere Öle weisen nennenswerte Anteile an Unverseifbarem auf. Konzentriert sind diese hautpflegenden Substanzen u. a. in Unverseifbarem der Avocado oder der Sheabutter enthalten, die beide daneben auch Squalene und freie Fettsäuren enthalten: alles Lipide, aus denen sich im Wesentlichen die Parteigeschichte der Haut generiert. Im kosmetischen Einsatz haben sich die pflanzlichen Phytosterole als gleichwertiges Substitut (als Ersatz) für tierische Cholesterole bewährt. Die im Folgenden skizzierten Wirkmechanismen gelten demnach für beide Sterolgruppen gleichermaßen.

Phytosterole und ihre Funktion als Barrierelipide

Cholesterole sind hauteigene Lipide: sie werden von den Keratinozyten in der Dermis und im Stratum basale produziert und in kleinen »Vesikeln« (Bläschen innerhalb der Keratinozyten, auch Odland Bodies oder Lamellar Bodies genannt) mit Phospholipiden und Ceramiden in Form flacher Lipid-Doppelmembranen (Liposomen) gespeichert. Während ihrer Wanderung an die Oberfläche der Hornhaut und im Zuge ihres Keratinisierungs-Prozesses (Verhornung) entleeren die Odland Bodies beim Übergang vom Stratum granulosum ins Stratum corneum diesen lipiden Zellinhalt nach außen, wo er die Bilayer, die Lipidschichten der Hornhaut bildet, in die die nun kernlosen, ehemaligen Keratinozyten als Korneozyten eingebettet sind. Diese Liposomen verschmelzen anschließend zu durchgehenden, mehrschichtigen Lipidlayern, wie untere Abbildung 1 zeigt:

Odland Bodies entleeren Ihren Zellinhalt nach außen
Abbildung 1: Die Odland Bodies entleeren ihren lipiden Zellinhalt, bestehend aus scheibenförmigen Liposomen aus Ceramiden, Phospholipiden, Cholesterin und freien Fettsäuren, in den Interzellularraum. (© H. Käser)

Innerhalb der Lipidlayer sind es vor allem die Ceramide, die kovalent (das bedeutet: durch Atombindung) an die Proteinhüllen der Korneozyten gebunden sind und die Lipide der Hornschicht fixieren; gemeinsam mit den Cholesterolen und Fettsäuren bewirken sie jedoch auch eine wasserabweisende Wirkung und damit eine Schutzfunktion nach außen. Sterolen eigen ist ihr höherer Schmelzpunkt. Innerhalb der Barriereschicht verringern sie die Neigung der Lipidlayer, die je nach Zusammensetzung der Barrierelipide und der Außentemperatur unterschiedliche (fest-, gel- oder flüssig-)kristalline Zustände einnehmen können, zu stark zu fluidisieren und stabilisieren sie deutlich; hinzu kommt, dass Cholesterole die benachbarten Fettsäureketten in eine geordnete Struktur zwingen und Lücken in dieser Anordnung verringern. Einen vergleichbaren Effekt haben, wie oben bereits betont, auch pflanzliche Phytosterole.
Die untere Abbildung 2 zeigt die Funktion von Cholesterolen bzw. Phytosterolen innerhalb einer Zellmembran, die analog zu ihrer Strukturierung und Wirkung in den Bilayern der Barriereschicht verstanden werden kann:

Sterole und ihre Funktion innerhalb der Zellmembrane
Abbildung 2: Die hier orangefarbenen Sterole besetzen Lücken in der lamellar aufgebauten Zellmembran und wirken verfestigend und verringern ihre Fluidität. In Kombination mit verschiedenen Phospholipiden (hydrierte oder hydrolisierte, mit gesättigten oder ungesättigten Fettsäuren veresterte Lecithine) ergibt sich eine Bandbreite an Zuständen. (© H. Käser)

Sterole als hauteigene Emulgatoren

Neben ihrer Funktion innerhalb der Lipidlayer bilden Cholesterole, gemeinsam mit freien Fettsäuren und Diglyceriden, hauteigene Emulgatoren innerhalb des Hydro-Lipid-Films auf der Hautoberfläche. Sie emulgieren die vorhandenen, überwiegend aus dem Hauttalg stammenden Triglyceride, Wachsester, Squalen und Cholesterinester mit dem Hautschweiß (d. h. sie bilden eine Emulsion) und gewährleisten eine gute Spreitung der hauteigenen Fette. Dies bedeutet: der Fettfilm kann sich im Optimalfall lückenlos auf der Haut ausbreiten und einen wasserabweisenden Schutzfilm bilden. Im Sommer ist dieser Prozess in der Regel bei gesunder Haut ungestört; bei kalten Temperaturen jedoch sind die hauteigenen Lipide hochviskoser (denken sie an festere Fette wie Pflanzenbutter), verteilen sich nicht mehr so leicht –  und es entstehen Lücken im schützenden Lipidfilm. Verbunden mit der niedrigen Luftfeuchtigkeit im Winter neigt unsere Haut im Winter daher verstärkt zu Trockenheit. Mit einer entsprechenden Pflege lassen sich diese Defizite hautphysiologisch auffangen.
Die leicht emulgierende Wirkung von Sterolen prägt auch pflanzliche Öle und Buttern mit einem hohen Anteil an Unverseifbarem, die dadurch an Spreitfähigkeit gewinnen und gut in die Hornschicht eindringen können.
Ihre emulgierenden Fähigkeiten prädestinieren Sterole auch für eine natürliche Haarpflege: selbst in trockenem Haar befinden sich, gebunden an die Proteinhüllen der Cuticula, Wassermoleküle. Hauteigenes Sebum besteht u. a. aus freien Fettsäuren, Squalen, Cholesterolen und ihren Estern – vor allem die Cholesterole fungieren hier als natürliche Emulgatoren und bilden mit den Wassermolekülen eine Emulsion, die sich auf der Haaroberfläche ausbreitet und die Verdunstung von Feuchtigkeit minimiert sowie rückfettend wirkt. Die strukturverwandten Phytosterole können diese Aufgabe übernehmen und, gering dosiert, Haarpflegeprodukte sinnvoll ergänzen.

Sterole und Lichtalterung der Haut

Interessant ist die Schutzwirkung von Sterolen bei UVA-Strahlung, wie Studien in vitro (d. h. im Reagenzglas) und bei Probanden zeigten: sowohl Cholesterole als auch Phytosterole konnten eine lichtbedingte Enzym-Aktivierung in den Zellmembranen der Haut vermindern, die zum Abbau des Kollagens in der Dermis führen. Das so genannte Enzym Matrixmetalloproteinase-1 – kurz MMP-1 – wird durch UVA-Strahlung aktiv; der verstärkte Abbau kollagener Phasen gilt als Hauptursache für lichtbedingte Hautalterungs-Erscheinungen. (Quelle: J. Krutmann, Pflanzliche Sterole zur Prävention der Lichtalterung der menschlichen Haut. Vortrag auf der 10. GD-Jahrestagung 2006, Gesellschaft für Dermopharmazie, Münster)

Kosmetische Wirkungen von Sterolen

Cholesterole und Phytosterole vermögen Wasser zu binden, Hautrauigkeit effektiv zu mindern sowie den Feuchtigkeitsverlust des Haares zu reduzieren; weiterhin wirken sie durch ihren hohen Schmelzpunkt festigend auf die Zellmembrane. Sie reduzieren nachweislich Entzündungsreaktionen, mindern Hautrötungen und Juckreiz; dies prädestiniert sie in der Behandlung extrem trockener, neurodermitischer und Altershaut.
Zusammen mit ungesättigten Fettsäuren wie Linolsäure (z. B. in Nachtkerzen-, Borretsch-, Wildrosenöl), Phospholipiden (Lecithine, z. B. in Lipodermin, Fluidlecithin oder lecithinreichen Ölen wie Avocado-, Soja- und Traubenkernöl) und Squalan (pur oder z. B. aus dem Amaranthöl) sind Cholesterole (im Lanolin oder Wollwachsalkohol) bzw. Phytosterole (aus Sheabutter oder Unverseifbarem) hervorragend geeignet, um eine gestörte Barriereschicht zu regenerieren. Auch emulsionstechnologisch sind beide Sterole interessant: mit Lecithinen kombiniert steigern sie in einer Emulsion deren Wasseraufnahme-Vermögen. Rezepturen mit Liposomen wiederum gewinnen an Stabilität, da die enthaltenen Cholesterole bzw. Phytosterole die liposomalen Membrane festigen.

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