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Sonnenschutzmittel schützen hervorragend gegen Erythem und gegen chronische Schäden wie die Lichtalterung (Photoaging) und Hautkrebs. Aktuelle Herausforderungen betreffen die Sicherheit der Produkte und verbesserte Methoden, um ihre Wirksamkeit standardisiert zu bewerten.
Die schützende Wirkung von UVFiltern bei der Prävention von Hautkrebs, insbesondere von Plattenepithelkarzinomen und aktinischen Keratosen, aber auch Melanomen konnte in Studien belegt werden. Außerdem haben sich Sonnenschutzmittel bei der Vorbeugung UV-induzierter Fehlpigmentierung, Hautalterung und Photodermatosen als nützlich erwiesen.
Wegen der globalen Erderwärmung und der damit einhergehenden, immer häufiger und länger auftretenden sonnigen und warmen Wetterperioden, verbunden mit vermehrter Freizeit im Sinne der sich veränderten Work-Life-Balance, wird diese Entwicklung insbesondere in den Ländern der westlichen Welt wahrscheinlich andauern. Damit gewinnen der Lichtschutz und der regelmäßige Gebrauch von Sonnenschutzmitteln weiter an Bedeutung. Allerdings gab es in den vergangenen Jahren vermehrt kontroverse Diskussionen über die Sicherheit und Wirksamkeit von Sonnenschutzmitteln. Diesen fehlt häufig eine wissenschaftliche Grundlage.
Gegenwärtige undzukünftige Kennzeichnung
Sonnenschutzmittel werden gegenwärtig gemäß Vorgaben der Behörden durch ihren Lichtschutzfaktor (LSF) gekennzeichnet, der die Höhe des Schutzes leicht erkennbar macht. Die standardisierten LSF-Prüfverfahren (FDA, Food and Drug Administration, US-Behörde für Lebens- und Arzneimittel , 2011, ISO 24444:210) messen die minimalen UV-Dosen, die ein Erythem auslösen (MED), mithilfe eines Sonnensimulators, der eine definierte spektrale Verteilung und Gesamtbestrahlungsstärke aufweist.
Die Strahlungsdosen, die in den Prüfverfahren unter der Verwendung von Sonnensimulatoren mit hoher Bestrahlungsstärke appliziert werden, sind jedoch bei Sonnenschutzmitteln mit hohem LSF von fraglicher Bedeutung, da bei fehlender Zeit-Dosis-Reziprozität bei der Prüfung mit der ISO-Methode der tatsächliche Schutz vor Erythemen stark unterschätzt werden kann. Anderseits kann beispielsweise die bevorzugte Auswahl von Probanden mit den Hauttypen I–III nach Fitzpatrick zu einer Überschätzung der LSF von Produkten führen.
Des Weiteren können verschiedene Strahlungsquellen und eine inhomogene Anwendung der Produkte die Variabilität zwischen den Laboren verstärken. In diesem Szenario kann der tatsächliche Schutz, den ein Produkt bietet, je nach Gegebenheiten der Prüfstelle mäßig unter- oder überschätzt werden. Trotz dieser Unsicherheiten und Limitationen ist die LSF-Prüfmethode nach wie vor die einzig verfügbare Methode, um den Schutz gegen Sonnenbrand durch Sonnenschutzmittel zu testen, festzulegen und dem Verbraucher zu kommunizieren.
Aktuelle FDA- und EC-Empfehlungen limitieren die Kennzeichnung von LSF auf 50+. Dies liegt an dem begrenzten Mehrwert, den höhere LSF wie LSF 100 im Gegensatz zu LSF 50 bieten, an der hohen LSF-Variabilität bei Produkten mit einem LSF von mehr als 50 und an der potenziellen Irreführung, dass die Verbraucher LSF 100 als 100 %-igen Schutz interpretieren könnten. Dennoch konnten einige Studien, die unter Alltagsbedingungen durchgeführt wurden, zeigen, dass Produkte mit LSF 100 Vorteile gegenüber Produkten mit LSF 50+ haben. Diese Unterschiede entstehen höchstwahrscheinlich durch das Auftragen von zu geringen Mengen Sonnenschutzmittel durch die Anwender. Diese Bedingungen vermindern den Schutz von Sonnenschutzmitteln mit LSF 100 auf einen tatsächlichen Schutz von ca. 25. LSF 25 ist höher als der von der FDA empfohlene Schutz zur Reduzierung von Hautkrebs, der bei einem LSF von 15 liegt. Im Gegensatz dazu bieten Produkte mit einem LSF von 50 tatsächlich nur einen Schutz von ungefähr 12,5, was wiederum unter der von der FDA empfohlenen Schwelle zur Hautkrebsprävention liegt.
Neben dem Erythem zur Bestimmung des LSF wurden, basierend auf neuen Erkenntnissen zur Wirkung und zu den Folgen einer übermäßigen Einwirkung von Sonnenlicht auf die Haut, mehrere alternative Endpunkte vorgeschlagen, die sowohl akute als auch chronische Effekte widerspiegeln. Diese „alternativen Schutzfaktoren“ wie der Immunschutzfaktor, der integrale Sonnenschutzfaktor, der Hautschutzfaktor für freie Radikale und der p53-assoziierte Krebsschutzfaktor wurden von Osterwalder und Herzog in einer Übersichtsarbeit diskutiert. Weitere Möglichkeiten, um die Wirksamkeit von Sonnenschutzmitteln unabhängig vom Erythem zu untersuchen, sind die hybride Diffusionsreflexionsspektroskopie und verschiedene In-vitro -LSF-Methoden, die zurzeit als ISO-Testmethoden für Sonnenschutz evaluiert werden.
Auch wäre es wichtig, die existierenden Methoden zu verbessern, um die Variabilitätsquellen zu begrenzen, beispielsweise durch den Gebrauch von Chromametrie zur Bestimmung der Intensität des Erythems im Rahmen der LSF-Testung. Hierdurch kann auch eine objektivere Klassifizierung von Phototypen der Haut als mit der aktuellen Klassifizierung nach Fitzpatrick erreicht werden. Die Überarbeitung der ISO 2444:2010 integriert dieses neue System bereits.
UVA, sichtbares Licht und Infrarot
UVA-Strahlung wird mit Hautalterung, Pigmentstörungen, dem Melanom und vielen Photodermatosen in Verbindung gebracht. Daher ist ein angemessener Schutz gegen UVA-Strahlung erstrebenswert. Dies gilt insbesondere für Menschen mit dunkler Haut, da sie anfälliger für Pigmentveränderungen sind.
Bisher gibt es keine Kennzeichnung auf Sonnenschutzmitteln, die den Schutz vor UVA-Strahlung numerisch definiert. Die beste Annäherung ist aktuell wohl die europäische und südamerikanische Kennzeichnung auf Produkten, bei der das Logo mit dem Wort „UVA“ innerhalb eines Kreises anzeigt, dass die Höhe des UVA-Schutzes bei zumindest einem Drittel der des UVB-Schutzes liegt. Bis vor wenigen Jahren wurde angenommen, dass Strahlung außerhalb des UV-Spektrums keine relevanten negativen biologischen Effekte auf die Haut hat. Diese Annahme hat sich allerdings als nicht richtig herausgestellt, da Wellenlängen im sichtbaren Bereich und auch infraroten Bereich mögliche negative Effekte aufweisen.
Sichtbares Licht (SL), insbesondere das hochenergetische blau-violette Licht, führt zu lang anhaltender Hautpigmentierung bei Menschen mit farbiger Haut, nicht aber bei Menschen mit heller Haut. Dieser Effekt wird durch UVA1 im Bereich von 340 nm bis 400 nm signifikant verstärkt. SL könnte außerdem zu der Pathogenese von Melasma und zu postinflammatorischer Hyperpigmentierung beitragen.
Einige Studien deuten darauf hin, dass ein physikalischer Schutz, beispielsweise Eisenoxid in Sonnenschutzmitteln, vor lichtinduzierter Hyperpigmentierung schützen kann. Solche Produkte sind allerdings getönt, also sichtbar für den Konsumenten, und daher aus Sicht der Compliance nicht optimal. Zu beachten ist, dass die gegenwärtig verfügbaren Antioxidanzien keinen Schutz vor SL-induzierter Hautpigmentierung bieten und dass entsprechende Produktaussagen Konsumenten in die Irre führen können.
Im Falle von Infrarot-A(IRA)-Strahlung werden die biologischen Effekte auf die Haut durch oxidativen Stress und/oder Hitze vermittelt, einhergehend mit einer erhöhten Expression der Matrixmetalloproteinase-1 (MMP-1) in der Dermis, wodurch Kollagen abgebaut und Faltenbildung gefördert wird.
Personalisierter Sonnenschutz
Neuere Veröffentlichungen deuten darauf hin, dass UVA auch innerhalb mehrerer Stunden nach der Exposition über oxidative Prozesse zur Bildung von „dunklen“ CPD führen kann. CPD sind DNS-Photoprodukte, die, wenn sie nicht repariert werden, zu Mutationen und schließlich Hautkrebs führen können. Studien mit Mausmodellen haben gezeigt, dass für die Bildung dunkler CPD eher Phäomelanin als Eumelanin die relevantere Form von Melanin sein könnte. Dies führt zu der Annahme, dass Menschen mit mehr Phäomelanin (d. h. hell- und rothaarige Menschen) anfälliger sind, diese Art von DNS-Läsionen zu entwickeln. Außerdem steht die Reparatur von CPD mit der individuellen Erythemempfindlichkeit (MED) und somit den Hauttypen nach Fitzpatrick in Verbindung. Bei dunkelhäutigeren Menschen (Hauttypen V–VI) ist die DNS-Reparatur effizienter als bei Menschen mit helleren Hauttypen. Auf der anderen Seite sind diese Hauttypen anfälliger für SL-induzierte Hyperpigmentierung.
Prof. Dr. Peter Wolf, der korrespondierende Autor, ist an der Universitätsklinik für Dermatologie und Venerologie an der Medizinischen Universität Graz tätig.