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Prevention of changes after UV-irradiation by sunscreen products in skin of hairless mice

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Summary

Female hairless mice (strain mutant hr/hr) have been irradiated with increasing doses of UV-B over a period of 4 weeks. They were compared with untreated controls. Additional groups of 30 mice were treated with milk base or cream base or milk SPF6 or cream SPF6 or cream SPF8 daily before irradiation. No changes of body weight indicating systemic effects were found. Skin thickness was increased significantly after irradiation. These changes were partially antagonized by cream or milk bases and completely prevented by the corresponding formulations containing sunscreen agents. Under the chosen conditions ultimate load of excised skin samples was increased by irradiation. This effect was not reversed by the bases but by the sunscreen products. Ultimate strain of excised skin samples proved to be the most sensitive indicator. The decrease of ultimate strain after irradiation was partially antagonized by the bases. The sunscreen products had a more powerful effect. Due to the effects on skin thickness and ultimate load tensile strength and modulus of elasticity did not show significant changes under the chosen conditions. Likewise, collagen and elastin content per gram wet weight did not show significant changes. Considering the increase of thickness of skin which is prevented by sunscreen products one may conclude also a prevention of formation of additional intercellular material. The results prove the value of sunscreen products. Furthermore, they demonstrate a new method for evaluation of chemicals and sun protection preparations.

Zusammenfassung

Weibliche haarlose Mäuse (Stamm-Mutante hr/hr) wurden mit steigenden Dosen von UV-B über eine Dauer von 4 Wochen bestrahlt. Unbehandelte Tiere dienten als Kontrolle. Weitere Gruppen von je 30 Mäusen wurden täglich vor der Bestrahlung entweder mit Leercreme oder Leermilch oder einer Milch mit Sonnenschutzfaktor 6 oder einer Creme mit Faktor 6 oder einer Creme mit Faktor 8 behandelt. Das Körpergewicht der Tiere blieb während der Behandlung im Vergleich zu den unbehandelten Kontrollen unverändert. Die Hautdicke war nach der Bestrahlung signifikant erhöht. Diese Zunahme wurde bereits durch die Leercreme oder Leermilch partiell antagonisiert. Sie wurde nach Gabe von Creme oder Milch mit Lichtschutzmitteln vollständig verhindert. Unter den gewählten Versuchsbedingungen war die Kraft bei Abriß ausgestanzter hautproben nach Bestrahlung erhöht. Diese Erhöhung wurde nicht durch die Leerzubereitungen, wohl aber durch die Zubereitungen mit UV-Absorbern, aufgehoben. Die Reißdehnung ausgestanzter Hautstreifen erwies sich als der empfindlichste Indikator. Die Erniedrigung der Reißdehnung nach Bestrahlung wurde nur teilweise durch Behandlung mit den Leerzubereitungen antagonisiert. Dagegen hatten die Sonnenschutzpräparate entsprechend ihrer Stärke einen ausgeprägten Effekt. Da die Bestrahlung sowohl eine Zunahme der Reißkraft als auch der Hautdicke bewirkten, zeigten die Parameter Reißfestigkeit und Elastizitätsmodul unter den gewählten Versuchsbedingungen keine signifikanten Änderungen. Auch Kollagen und Elastin per g Frischgewicht waren nicht signifikant verändert. Bedenkt man aber die Zunahme der Hautdicke nach Bestrahlung, die durch die Lichtfilter-substanzen verhindert wird, kann man auf eine Verhinderung der Neubildung von zusätzlichem intercellulären Material schließen. Die vorgelegten Ergebnisse bestätigen den Wert von Lichtschutzzubereitungen. Weiterhin zeigen sie eine neue Methode zur Beurteilung von Chemikalien und von Zubereitungen als Lichtschutzmittel.

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Vogel, H.G., Alpermann, H.G. & Futterer, E. Prevention of changes after UV-irradiation by sunscreen products in skin of hairless mice. Arch Dermatol Res 270, 421–428 (1981). https://doi.org/10.1007/BF00403786

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Key words

  • UV-irradiation
  • Skin
  • Hairless mice
  • Sunscreen products

Schlüsselwörter

  • UV-Bestrahlung
  • Hautveränderungen
  • haarlose Mäuse
  • Sonnenschutzmittel