Luftverschmutzung (Feinstaub, Stickstoffdioxid) und Hautalterung

Zusammenfassung

Vor einigen Jahren wurde entdeckt, dass Luftverschmutzung die menschliche Haut altern lässt. Diese Schlussfolgerung gründet auf epidemiologischen und mechanistischen Studien. Konkret tragen Schwebstaubpartikel, aber auch eine Stickstoffdioxidbelastung (NO₂) zu einer verstärkten Pigmentfleckenbildung insbesondere in der Gesichtshaut bei. Genetische Studien haben zudem gezeigt, dass daran auch Gen-Umwelt-Interaktionen beteiligt sind. So weisen Frauen, die bestimmte genetische Varianten des AHR(Arylkohlenwasserstoffrezeptor)-Signalweges aufweisen, ein deutlich erhöhtes Risiko auf, mehr Lentigines auf den Wangen nach einem Anstieg der Schwebstaubbelastung (PM2,5 [Feinstaub mit einem aerodynamischen Durchmesser kleiner als 2,5 µm]) zu entwickeln. Mechanistische Studien belegen einen direkten Zusammenhang zwischen einer topischen Belastung der menschlichen Haut ex vivo sowie in vivo mit umweltrelevanten, nichttoxischen Konzentrationen etablierter Dieselabgasgemische und einer verstärkten Pigmentierung der Haut, die auf einer Melaninneusynthese beruht und durch eine oxidative Stressantwort ausgelöst wird. Entsprechend erweisen sich topisch in kosmetischen Anti-Pollution-Produkten applizierte, ausgewählte Antioxidanzien, aber auch AHR-Antagonisten als geeignet, diese Pigmentierungsreaktion zu reduzieren bzw. zu verhindern. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die mögliche Interaktion von Luftverschmutzungsbestandteilen mit dem natürlichen Sonnenlicht, das ebenfalls zur Hautalterung und zur Pigmentfleckenbildung beiträgt. In einer realen Expositionssituation ist die menschliche Haut simultan beiden Umweltnoxen ausgesetzt. Entsprechende umweltepidemiologische Untersuchungen zeigen, dass in der Troposphäre vorhandener Schwebstaub und solare UV-Strahlung sich gegenseitig beeinflussen und die umweltinduzierte Hautalterung somit ein hochkomplexer Prozess ist.

Abstract

It has recently been discovered that air pollution can contribute to skin aging. This conclusion is based on both epidemiological and mechanistic evidence. Specifically, exposure to ambient relevant particulate matter and to nitrogen dioxide (NO₂) is associated with an increased risk to develop facial pigment spots. In addition, genetic studies indicate the involvement of gene–environment interactions because women carrying certain genetic variants of the aryl hydrocarbon receptor (AHR) signaling pathway have a higher risk to develop facial pigment spots in response to exposure to particulate matter (PM2.5). Mechanistic studies prove a cause/effect relationship because topical exposure of human skin ex vivo or in vivo to non-toxic concentrations of a standardized diesel exhaust mixture increased skin pigmentation by inducing melanin de novo synthesis via an oxidative stress response. In line with this, cosmetic anti-pollution products containing anti-oxidants, but also AHR antagonists are effective in reducing or preventing this increase in skin pigmentation. Ultraviolet (UV) radiation is another important environmental factor which can cause skin aging and pigment spot formation. In a real exposure situation, human skin is exposed to both environmental factors simultaneously. Corresponding epidemiological studies show that particulate matter present in the troposphere and solar UV radiation interact with each other. These results emphasize that environmentally induced skin aging results from a highly complex process.