Haut

Aufbau und Funktion

Die Haut als größtes Organ des Körpers macht ca. ein Sechstel des Körpergewichts aus und dient als Barriere zum Schutz des Körpers gegenüber äußeren Einflüssen wie pathogenen Keimen, UV-Strahlung, potentiell schädlichen Substanzen in der Umwelt, Temperaturschwankungen und Austrocknung [Pérez-Sánchez et al 2018]. Der Erhalt ihrer Funktionen ist auf eine adäquate Nährstoffzufuhr angewiesen und suboptimale Diäten können den Gesundheitszustand der Haut beeinflussen [Spiro, Lockyer 2018].

Die Haut besteht aus drei Hauptschichten, der Epidermis (Oberhaut), der Dermis (Lederhaut) und der Subcutis (Unterhaut) [Pérez-Sánchez et al 2018, Spiro, Lockyer 2018].

Die Epidermis wird kontinuierlich von Keratinozyten (hornbildenden Zellen) erneuert, indem die in der untersten Schicht der Epidermis liegenden Basalzellen zu Keratinozyten differenzieren und auf ihrem Weg nach oben Keratin bilden und verhornen. Die oberste Schicht, das Stratum corneum, besteht aus abgestorbenen Keratinozyten, die zusammen mit Lipiden und Ceramiden eine nahezu wasserundurchlässige Schicht bilden und werden schließlich abgestoßen. Beim Menschen benötigt dieser Prozess ca. 4 Wochen [Iismaa et al 2018]. In der Epidermis befinden sich noch Melanozyten, die das Pigment Melanin bilden und für die Hautfärbung verantwortlich sind, sowie die Langerhans- Zellen, die für die Immunabwehr von Bedeutung sind [Pérez-Sánchez et al 2018].

Die Dermis schließt sich, getrennt durch die Basalmembran, unterhalb der Epidermis an. Sie besteht hauptsächlich aus einem Netzwerk von Kollagenfibrillen (Kollagen I und III) und bildet zusammen mit anderen Proteinen wie Elastin und Proteoglykanen die extrazelluläre Matrix (ECM) der Haut [Pérez-Sánchez et al 2018, Sibilla et al 2015]. Die Dermis ist verantwortlich für die mechanischen Eigenschaften der Haut wie Struktur, Elastizität und Festigkeit, und somit für das äußere Erscheinungsbild entscheidend. Sie enthält Fibroblasten, die die Proteine des ECM produzieren sowie Immunzellen. Im Gegensatz zur Epidermis ist die Dermis durchblutet und sorgt somit auch für die Ernährung der Epidermis. Die Dermis beherbergt zudem Lymphgefäße, Haarfollikel, Schweißdrüsen und Sinneszellen für Hitze, Kälte und mechanische Reize [Pérez-Sánchez et al 2018].

Die Unterhaut bzw. das subkutane Fettgewebe besteht aus Fettzellen, die eine Isolierschicht gegen Hitze und Kälte bilden, eine schützende Polsterung bewirken und als Energiereservoir dienen [Pérez-Sánchez et al 2018].

Der Alterungsprozess der Haut

Im Zuge der Alterung verändern sich Gleichgewicht und Zusammensetzung von Zellen und ECM. Das zeigt sich auf der Haut in Form von Falten, ungleichmäßiger Pigmentierung, Rauheit, Schlaffheit und gestörter Wundheilung. Die Alterung wird von vielen Faktoren beeinflusst wie Genetik, hormonellen Einflüssen (intrinsische Alterung) oder Umwelteinflüssen (extrinsische Faktoren) wie z.B. UV-Strahlung, Rauchen, Alkohol, Hauterkrankungen, Stress und Ernährung [Pérez-Sánchez et al 2018, Spiro, Lockyer 2018, Sibilla et al 2015]. Diese verschiedenen Einflüsse wirken kumulativ [Spiro, Lockyer 2018].

Mit zunehmendem Alter nimmt die Fähigkeit zur Synthese von Kollagenen um ca. 1,5% pro Jahr ab, dadurch kommt es vor allem zu einem Verlust an Kollagen Typ I und Fragmentierung der Makromoleküle [Sibilla et al 2015, Cole et al 2018]. Die Anhäufung von Kollagenfragmenten wird als grundlegender Bestandteil der Hautalterung gesehen, da dies das Remodelling der ECM beeinträchtigt [Fisher et al 2008]. Zucker aus Nahrung können in Form von Glucose und Fructose über das Blut in die Haut gelangen und dort mit Proteinmolekülen reagieren. Dabei kommt es zur Vernetzung von Kollagen oder Elastin zu den sogenannten AGEs (advanced glycation end products), was zu erhöhter Steifheit und reduzierter Elastizität der ECM führt [Clatici et al 2017, Cole et al 2018].

Alle diese Veränderungen beeinträchtigen die Kommunikation zwischen Matrix und Fibroblasten, was zur Alterung der Fibroblasten führt. Zudem werden in der Matrix gebundene, entzündlich wirkende Mediatoren freigesetzt, die u.a. den Alterungsprozess beschleunigen. UV-Strahlung und die dabei entstehenden oxidierend wirkenden Substanzen haben zusätzlich einen noch tiefgreifenderen Einfluss [Cole et al 2018]. Eine Wiederherstellung der biologischen Funktion der ECM könnte daher den Einflüssen der Alterung, sowie altersbedingten krankhaften Hautveränderungen vorbeugen und auch einen Beitrag zur allgemeinen Gesundheit leisten [Cole et al 2018].

Effekte von Bioaktiven Kollagenpeptiden auf die Haut

In verschiedenen Studien konnte ein Einfluss von Bioaktiven Kollagenpeptiden auf Fibroblasten und Keratinozyten sowie die Stimulation der Produktion von Kollagen Typ I und Glucosaminoglykanen nachgewiesen werden [Sibilla et al 2015].

Zague et al z.B. untersuchte an Ratten den Einfluss Bioaktiver Kollagenpeptide auf die Haut im Vergleich zu Casein über vier Wochen. Obwohl der Proteingehalt in der Nahrung der Caseingruppe höher als in der Kollagenpeptidgruppe war und Kollagen eine geringere biologische Wertigkeit als Casein aufweist, konnte eine statistisch signifikante Zunahme der Haut an Kollagen Typ I und IV sowie eine statistisch signifikante Abnahme an der Matrixmetalloproteinase MMP-2 nachgewiesen werden. MMP-2 baut vor allem Kollagen Typ IV ab, ein wichtiges Protein der Basalmembran, dessen Mangel eine Faltenbildung begünstigen kann. MMP-9, das Kollagenfragmente abbauen kann und somit zum Remodeling der ECM beiträgt, blieb dagegen unbeeinflusst [Zague et al 2011].
Der Einfluss von Bioaktiven Kollagenpeptiden und Pro-Hyp, einem Dipeptid, das nach Einnahme von Bioaktiven Kollagenpeptiden im Blut nachgewiesen werden kann, auf die Epidermis und Haarfollikel wurde an Mäusen und Zellkulturen untersucht [Le Vu 2015]. Es konnte gezeigt werden, dass hierdurch nicht nur die Bildung von Keratinozyten, sondern auch das Haarwachstum beeinflusst wird. Dieser Einfluss könnte von Bedeutung für die Wundheilung, sowie den natürlichen Schutz der Haut vor UV-Strahlung sein.
Die Wirkung von Bioaktiven Kollagenpeptiden auf sonnenexponierte bzw. nicht-sonnenexponierte menschliche Haut wurde an Fibroblasten in Zellkulturen verglichen [Zague et al 2017]. Es konnte gezeigt werden, dass Bioaktive Kollagenpeptide den zellulären Metabolismus der Fibroblasten modulieren, wobei kein Einfluss auf das Zellwachstum selbst besteht. Fibroblasten aus sonnenexponierter Haut reagierten mit einer erhöhten Kollagensynthese, bei einer geringeren Konzentration an Kollagenpeptiden.
Obwohl die Anwendung bei Tieren zur Klärung der Wirkungsmechanismen beiträgt, können die Ergebnisse nicht ohne Weiteres auf den Menschen übertragen werden, da sich Aufbau der Haut, enzymatische Aktivität und Metabolismus der verschiedenen Spezies unterscheiden [Spiro et al 2018].

Klinische Studien

Ein Präparat mit spezifischen Bioaktiven Kollagenpeptiden wurde in zwei Dosierungen (2,5g und 5g täglich) gegen Placebo an insgesamt 69 Frauen im Alter von 35 bis 55 Jahren getestet. Hautelastizität, Hautfeuchtigkeit, transepidermaler Wasserverlust und die Beschaffenheit der Hautoberfläche wurden auf der Innenseite des Unterarms vor der Einnahme, nach einer Einnahme von 4 und 8 Wochen, sowie 4 Wochen nach Beendigung der Intervention gemessen [Proksch et al 2014a]. Die Einnahme von beiden Peptiddosierungen führte zu einer statistisch signifikanten Zunahme der Hautelastizität nach vier und acht Wochen, während bei den restlichen Parametern keine statistisch signifikante Verbesserung festgestellt werden konnte. Allerdings zeigte eine Subgruppenanalyse, dass die Effekte in der Altersgruppe über 50 Jahre deutlich ausgeprägter waren als bei den Jüngeren.

Den Einfluss auf die Ausprägung von Falten und die Bildung von Prokollagen I, Elastin und Fibrillin in der Dermis untersuchte derselbe Autor an jeweils 57 Frauen im Alter von 45 bis 65 Jahren im Vergleich zu Placebo [Prosch et al 2014b]. Dazu erhielten die Probanden 2,5 g Bioaktive Kollagenpeptide bzw. Placebo über 8 Wochen. Mit einem objektiven Messverfahren wurde das Volumen der Augenfalten (sog. „Krähenfüße“) vor der Einnahme, nach 4 und 8 Wochen sowie 4 Wochen nach Beendigung der Intervention gemessen. Das Faltenvolumen sank bereits nach 4 Wochen gegenüber dem Ausgangswert statistisch signifikant. Nach 8 Wochen betrug die Abnahme durchschnittlich 17,7%, während das Faltenvolumen in der Placebogruppe um 14,5% zunahm. Zu diesem Zeitpunkt wurde auch der Gehalt an Prokollagen I, Elastin und Fibrillin gegenüber den Ausgangswerten bestimmt. Die Zunahme an Prokollagen I und Elastin war nach 8 Wochen statistisch signifikant und betrug 65% bzw. 18%. Für Fibrillin konnte eine Zunahme um 6% nachgewiesen werden, dieser Wert ist allerdings nicht statistisch signifikant. Insgesamt konnte ein direkter Effekt der Bioaktiven Kollagenpeptide auf die Haut nachgewiesen werden, der auch noch 4 Wochen nach Beendigung der Intervention nachweisbar war [Proksch et al 2014b].

In einer weiteren Studie wurde der Effekt von Kollagenpeptiden vom Schwein mit Kollagenpeptiden vom Fisch auf den Feuchtigkeitsgehalt der Haut bei einer Einnahme von jeweils 10g täglich über 8 Wochen mit Placebo verglichen [Asserin et al 2015]. Bei beiden zeigte sich eine Zunahme der Hautfeuchte, jedoch war das Ergebnis nur mit dem Präparat aus Schweinekollagen statistisch signifikant. Ein Einfluss auf den transepidermalen Wasserverlust konnte nicht nachgewiesen werden. In der gleichen Veröffentlichung wurde der Einfluss von Fischkollagen auf die Kollagenfragmentierung in der Haut untersucht. Nach der Gabe von 10g täglich über zwei Wochen konnte eine Reduktion der Fragmentierung gesehen werden. Nachdem aber nur die Daten von zwei Probanden ausgewertet wurden und der Unterschied zu Placebo statistisch nicht signifikant war, ist die Bedeutung dieses Befundes unklar [Spiro et al 2018].

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass Bioaktive Kollagenpeptide einen wertvollen Beitrag zur Verbesserung des Hautbildes leisten können. Es gibt Hinweise, dass ältere Frauen darauf besser ansprechen. Inwieweit ethnische Unterschiede eine Rolle spielen ist nicht untersucht. Ebenso fehlen direkte Vergleiche mit Methoden, die auf eine Änderung der äußeren Umstände abzielen, wie z.B. die Applikation von Sonnenschutz oder die Ernährungsform. Daher ist auch bei Anwendung von Bioaktiven Kollagenpeptiden zur Vermeidung einer vorzeitigen Hautalterung auf eine gesunde Lebensführung und ausreichenden Schutz der Haut vor UV-Strahlung zu achten.

Bildquellen: Frank Geisler (MediDesign)

Letzte Aktualisierung: Mai 2018