Verwendung von Sterolen und von deren Derivaten in kosmetischen und dermatologischen Zubereitungen zum Zwecke der UVA- Protektion
Wird die menschliche Haut einer langandauernden Sonnenbestrahlung ausgesetzt, kann dies zu Licht- oder Photodermatosen in den unterschiedlichsten Formen führen. Beispielhaft seien hier Sonnenbrand, lichtinduzierte Hautalterung und Hautkrebs genannt. Die Photodermatosen auslösende Wirkung des Sonnenlichts wird unter anderem auf die in dem Sonnenlichtspektrum enthaltene UVA-Strahlung zurückgeführt, die darüber hinaus auch von künstlichen Strahlungsquellen beispielsweise Solarien ausgesandt wird.
Zum Schutz vor UV-Strahlung enthalten übliche Sonnenschutzmittel zur Ausbildung einer Schutzschicht auf der Haut Substanzen, welche die Strahlung im Bereich von 280 bis 400 Nanome- tern absorbieren und/oder reflektieren. Solche anorganische photoprotektive Substanzen sind beispielsweise Oxide wie Titandioxid in Form seiner natürlichen Kristallformen Rutil, Brookit oder Anatas oder Zinkoxid, organische Filter sind beispielsweise Zimtsäurederivate oder Derivate des Dibenzoyl- methans .
Neben reinen Absorbermolekülen weisen einige der vorbekannten Sonnenschutzmittel auch biologisch aktive Zusatzstoffe wie An- tioxidantien, DNS-Reparaturenzyme oder Entzündungshemmer auf. Schließlich sind auch lanolinhaltige Sonnenschutzmittel bekannt. Das Cholesterin enthaltende Lanolin wird jedoch bei diesen Formulierungen lediglich als inertes Vehikel oder gale- nischer Bestandteil eingesetzt von dem eine Schutzwirkung nicht bekannt geworden ist und der nach Kenntnis der Fachwelt
folglich nur als Trägersubstanz zur Lösung oder Dispersion von Wirkstoffen dienen konnte.
Besonders im Hinblick auf die in der letzten Zeit stark zunehmende Intensität des UV-Anteils im Spektrum des Sonnenlichts ist es zur Herbeiführung eines möglichst umfassenden Hautschutzes wünschenswert, neben den obenerwähnten Strahlungsabsorbern auf Substanzen zugreifen zu können, die eine abweichende Wirkung entfalten und die bekannten physikalischen Effekte durch eine therapeutisch neuartige physiologische Wirkung verbessern.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, den Hautschutz gegenüber den Folgen schädlicher UVA-Bestrahlung auf physiologischem Weg zu verbessern.
Im weitesten Sinne haben sich die Erfinder die Aufgabe gestellt, den Schutz der Haut gegenüber den Folgeschäden einer zu hohen UVA-Belastung über die oben genannten und bereits bekannten Möglichkeiten hinaus wirksam zu erhöhen und Mittel bereitzustellen, die den Hautschutz auf einem neuen physiologisch bisher nicht bekannten Weg in wertvoller Weise ergänzen.
2ur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, eine oder mehrere Verbindungen der allgemeinen Formel I,
in welcher
eine der beiden mit a und b gekennzeichneten und gestrichelt dargestellten Bindungen eine Einfachbindung und die andere eine Doppelbindung darstellt, und die mit c bezeichnete Bindung sowohl eine Doppelbindung als auch eine Einfachbindung sein kann,
Ri ein Wasserstoffatom, einen geradkettigen oder verzweigten Ci bis C4 Alkylrest oder zusammen mit R2 eine Doppelbindung bedeutet,
R2 ein Wasserstoffatom oder zusammen mit Ri eine Doppelbindung bedeutet und
R3, R4, und R5 unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe sein können,
sowie von Verbindungen der Formel I enthaltenden oder den Cho- lesteringehalt der menschlichen Haut erhöhenden Stoffen zur Herstellung von kosmetischen oder dermatologischen Zubereitungen zum Schutz der Haut vor den schädlichen Auswirkungen der UVA-Bestrahlung zu verwenden.
In der Formel I sind die tatsächlichen sterischen Verhältnisse nicht berücksichtigt.
Die obengenannten Stoffe sind hervorragend als Sonnenschutzmittel geeignet und können daher zum Schutz der Haut vor den schädlichen Auswirkungen der UVA-Strahlung verwendet werden.
Als Alkylreste für Ri kommen ausser den obengenannten Resten der Propyl-, Isopropyl-, n-Butyl, Isobutyl oder tert. Butyl- rest infrage.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel I sowie von Verbindungen der Formel I enthaltenden oder den Cholesteringehalt der menschlichen Haut erhöhenden Stoffen zur Herstellung von kosmetischen oder dermatologischen Zubereitungen zum Schutz der
Haut vor UVA-Bestrahlung und zur Verhütung und Behandlung von Entzündungszuständen, die durch erhöhte UVA-Bestrahlung bedingt bzw. hervorgerufen sind.
Erfindungsgemäß ist es gelungen, mit den vorgeschlagenen Mitteln wirksam in das Entzündungsgeschehen einzugreifen, das eine Folge zu hoher UVA-Strahlenbelastung der Haut ist. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist folglich die Verwendung von Verbindungen der allgemeinen Formel I, sowie von Verbindungen der Formel I enthaltenden oder den Cholesteringehalt der menschlichen Haut erhöhenden Stoffen zur Verhütung und Behandlung von Entzündungszuständen, die durch erhöhte UVA- Bestrahlung bedingt bzw. hervorgerufen sind.
Der einfachste Vertreter der Verbindungen gemäß Formel I ist Cholesterin (Ri bis R5 = Wasserstoff, a = Doppelbindung, c = Einfachbindung) .
Cholesterin (Cholesterol) ist der Familie der Lipide zuzuordnen und kommt in nahezu allen tierischen Zellen vor. Fischöl oder Wollfett sind die bekanntesten Vertreter der Cholesterin enthaltenden Substanzen.
Mit der Summenformel C27H46θ und einem Molekulargewicht von 386,64 g/mol kristallisiert Cholesterin in Form farbloser Plättchen, die unter normalen Bedingungen eine Dichte von 1,052 g/cm3, sowie einen Schmelzpunkt von 148,5 °C aufweisen. Sein Siedepunkt liegt bei 360°C. Als Lipid ist Cholesterin in Wasser praktisch nicht löslich. In niederen aliphatischen Alkoholen wie Ethanol ist Cholesterin jedoch löslich und in unpolaren Lösungsmitteln wie Benzol oder Ether liegt eine gute Löslichkeit vor.
Weitere Vertreter der Formel I sind insbesondere Lanosterol (Ri bildet mit R2 eine Doppelbindung, b = Doppelbindung C = Einfachbindung, und die Reste R3, R4 und R5 sind jeweils Methylgruppen) und Pflanzensterole (Phytosterole) , deren wichtigste
Verbindungen für Ri einen Alkylsubstituenten, insbesondere eine Methyl- oder Ethylgruppe aufweisen.
Die methyl- oder ethylsubstituierten Derivate enthalten als einzige Kohlenstoffatome, die nicht aus dem bekannten Azetat- Mevalonat-Pfad stammen und sie sind in den ersten Sterol- Zwischenprodukten von Pflanzen (Cycloartenol) ebenso wenig vorhanden, wie in solchen Zwischenprodukten von Tieren oder Pilzen [Nes und McKean, 1977) ] .
Zu diesen Verbindungen gehören u. a.:
ß-Sitosterol (Ri = Ethyl, R2, R3, R4 und R5 = H, a = Doppelbindung, c = Einfachbindung), das aus Sojabohnen, Weizenkeimen, Mais, Baumwollsaat, Reiskeimen, Löwenzahnwurzeln, Kartoffeln oder der Rinde von Pinien, wie zum Beispiel der peruanischen Pinie und anderen pflanzlichen Quellen gewonnen werden kann;
Campesterol (Ri = Methyl, R2, R3, R4 und R5 = H, a = Doppelbindung, c = Einfachbindung) ,
Stigmasterol, (Ri = Ethyl, R2, R3, R4 und R5 = H, a und c sind Doppelbindungen), das aus Calabarbohnen (Früchte von Physo- stig a venenosum) und Sojabohnen gewonnen werden kann. Es dient als Ausgangsmaterial der Steroidsynthese; sowie
Lanosterol (Ri bildet mit R2 eine Doppelbindung, b = Doppelbindung, c = Einfachbindung und die Reste R3, R4 und R5 sind Methylgruppen) , das hauptsächlich aus Schafwolle gewonnen wird. Lanosterol ist ein Vorprodukt der Cholesterinsynthese.
Die Pflanzensterole finden sich in den fettlöslichen Fraktionen von Pflanzen und entsprechen chemisch dem Cholesterin. Sie hemmen die Cholesterinabsorption im Dünndarm und werden z.B. in fettarmen Brotaufstrichen verwendet, die dazu bestimmt
sind, den Gesamtcholesteringehalt und den LDL-Cholesteringe- halt zu senken (Nigon et al. 2001) . Pflanzensterole von Speiseölen und Fettsäuren aus Sonnenblumenkernöl bestehen zu 50% aus Sitosterolestern, zu 25% aus Campesterolestern, und zu 20% aus Stigmasterolestern und anderen Verbindungen. Als eine der Hauptquellen für Pflanzensterole wurden Sojabohnen (Glycine max) auf ihre Sterol-Zusammensetzung untersucht. Man erhielt folgenden Befund an Gesamtsterolen:
61% Sitosterol, 17% Stigmasterol, 5% Campesterol in den Keimlingen und 23% Sitosterol, 3% Stigmasterol und 9% Campesterol im Saatmaterial (Marshall et al . 2001). Diese Verteilung von Pflanzensterolen ist ziemlich verbreitet und selbst in Arabi- dopsis ist Sitosterol das überwiegende Pflanzensterol (48%) gefolgt von Campesterol 20% (Diener et al. 2000) . Die wichtigsten Pflanzensterole enthalten eine Alkyl Substitution am Kohlenstoffatom 24, entsprechend R1 in der allgemeinen Formel I, welche beim Cholesterin fehlt.
Die Erfindung fußt auf der neu aufgefundenen Wirkung der Verbindungen I, insbesondere des Cholesterins gegenüber menschlichen Keratinozyten.
Es ist bekannt, das die UVA-Strahlung die Expression bestimmter Gene in den Keratinozyten auslöst [Proc.Natl .Acad.Sci 93, S.14586-14591, Biol.Che 378 (1973) S .1231-1236] . Die sich daraus ergebenden Genprodukte sind neben weiteren Einflussfaktoren maßgeblich verantwortlich für das unerwünschte Auftreten von Lichtdermatosen, wie der polymorphen Lichtdermatose, sowie für das Auftreten von degenerativen Hautveränderungen. Beispiele hierfür sind z.B. die Mallorca-Akne, die lichtinduzierte Hautalterung und der Hautkrebs, insbesondere maligne Melanome.
Von erhöhter Strahlenbelastung durch UVA wird beispielsweise die Expression des Entzündungsmarkers Interzelluläres Adhäsionsmolekül 1 (im Folgenden: ICAM-1) induziert.
Es wurde nun gefunden, dass Sterole der allgemeinen Formel I, insbesondere Cholesterin oder Lanosterol, sowie solche Sterole enthaltende Substanzen oder Verbindungen, die den Cholesteringehalt der Haut erhöhen, überraschend potente photoprotektive Wirkstoffe darstellen, welche die menschliche Haut gegen unerwünschte UVA-induzierte Schädigungen in wesentlich wirksamerer Weise schützen, als das von Protektoren in Zubereitungen für die Haut bis jetzt bekannt ist. Experimentelle Untersuchungen bestätigten diesen Befund und erwiesen, dass die oben genannte Wirkung nicht nur im Grundskelett des Cholesterins, sondern auch in den durch die Formel I definierten und oben aufgelisteten natürlichen und ggf. auch artifiziellen Derivaten zu finden ist.
Für Ri bevorzugt sind Wasserstoff, Methyl und Ethyl, sowie eine von den Resten R1 und R2 gemeinsam gebildete Doppelbindung. Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel I sind Cholesterin, Lanosterol, ß-Sitosterol, Campesterol und Stigmasterol.
Als erfindungsgemäß wirksam können nicht nur die Verbindungen der allgemeinen Formel I selbst eingesetzt werden, sondern auch a) solche Stoffe, welche Verbindungen der allgemeinen Formel I, insbesondere Cholesterin, in einer Konzentration enthalten, welche die Resorption der Verbindungen I durch die Haut in für die erfindungsgemäße Wirkung ausreichender Menge sicherstellt, sowie b) Verbindungen, welche auf pharmakologischem Weg die Erhöhung des Cholesteringehalts in der menschlichen Haut ermöglichen.
Zur Gruppe a) gehört z.B der Cholesterin enthaltende Wollwachsalkohol Lanolin.
Zur Gruppe b) gehören z.B. Docosansäure (oder Behensäure) , die in Senföl, Leberöl, Erdnussöl und Rapsöl vorkommt, Cafestol
und Kahweol, Diterpene die aus Kaffeebohnen isoliert werden können, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure und ungesättigte Trans-Fettsäuren. Ähnlich wie cholesterinsenkende Wirkstoffe wie z.B die Statine (Lovastatin, Simvastatin, Atorva- statin) den Cholesteringehalt im Körper senken können, vermögen solche Substanzen über bestimmte Stoffwechselvorgänge die Cholesterinkonzentration im Hautgewebe zu erhöhen. Der Cholesteringehalt menschlicher Zellen beträgt im Mittel 0,32%, wobei sich Cholesterin beispielsweise im Gehirn, Rük- kenmark, in den Nebennieren oder im Blut findet. In großen Mengen ist es auch in den Gallensteinen vorhanden, aus denen es auch erstmals isoliert wurde. Cholesterin liegt entweder in freier Form vor oder ist mit höheren Fettsäuren verestert. Die Gewinnung erfolgt durch Extraktion cholesterinhaltiger Substanzen beispielsweise aus gepulverten Gallensteinen. Technisch wird Cholesterin beispielsweise aus Wollfett oder tierischem Rückenmark erhalten.
Die Biosynthese von Cholesterin erfolgt ausgehend von Acetyl- CoA über die Mevalonsäure, Squalen und Lanosterin hauptsächlich in der Leber, aber auch in der Nebenrinde (Römpps Chemie Lexikon, 9. Auflage, 1995) .
Es ist bekannt, Cholesterin als Emulgator für kosmetische und pharmazeutische Präparate, Textilwaren, Lederpflegemittel, Haarwuchsmittel und als Ausgangssubstanz für die Vitamin-D- Synthese zu verwenden.
Insbesondere ist bekannt, dass Cholesterin Bestandteil der Zellmembran ist, wobei dessen diesbezügliche Wirkungsweise und Bedeutung noch nicht vollständig aufgeklärt werden konnte. Es wurde jedoch nachgewiesen, dass ein Ansteigen des Cholesterin- gehalts zu einer Erhöhung der Viskosität der Zellmembran und damit zu einer Verringerung ihrer Durchlässigkeit für Wassermoleküle führt. In diesem Zusammenhang spielt offensichtlich auch die Orientierung der Moleküle an der Lipid / Wasser- Phasengrenze eine Rolle. Die Änderung der Membrandurchlässig-
keit kann weiterhin die Aktivität oberflächenaktiver Enzyme oder zellmembranassoziierter Rezeptoren beeinflussen. In der Haut stellt Cholesterin einen wichtigen Bestandteil der epidermalen Permeabilitätsbarriere dar. Die teilungsfähigen Keratinozyten der Haut im Stratum basale enthalten nur geringe Mengen an Lipiden, die hauptsächlich zu der Gruppe der Phospholipide, Cholesterine und Triglyceride gehören. Bei der Teilung und Differenzierung der Keratinozyten steigt deren Li- pidgehalt durch eine Synthese von Fettsäuren, Phospholipiden, Glucosylceramiden und Cholesterin an. Die Lipide akkumulieren zu Lamellengranula, die bei der Umwandlung der Keratinozyten des Stratum granulosum in Korneozyten des Stratum corneum mit der Zellmembran fusionieren. Hierbei ergießt sich der aus Gly- coproteinen, Glycolipiden, Phospholipiden, freien Sterolen und verschiedenen Hydrolasen bestehende Inhalt der Granula in den Interzellularraum.
Im Hinblick auf eine hautbezogene Verwendung ist es lediglich bekannt, Cholesterin oder cholesterinhaltige Substanzen wie Lanolin, als Emulgator in kosmetischen oder dermatologischen Zubereitungen einzusetzen.
Aus der DE-A 43 28 828 ist beispielsweise ein Cholesterin enthaltendes Händedesinfektionsmittel bekannt, wobei das Cholesterin eine dahingehende Wirkung aufweist, dass eine durch häufiges Desinfizieren der Hände verursachte starke Entwässerung der Haut vermieden wird.
Aus [Arch. Dermatol. Res. 123 (1987) S.1535-1538] ist es ferner bekannt, dass die Verwendung von cholesterinsenkenden Mitteln wie Fluvastatin und Lovastatin zu Hyperplasie mit Abschälen und Entschuppung der Epidermis führt . Dabei hemmen die cholesterinsenkenden Mittel die HMG-CoA-Reductase als Leitenzym der Cholesterin-Synthese.
Es wurde auch eine clofazamininduzierte Ichthiose als Nebenwirkung einer Lepratherapie festgestellt, die ebenfalls eine
Folge der Hemmung der Cholesterinsynthese darstellt [J. of Der atol., Venerol and Leprology 60 (1994), S. 130 -132 ].
Weiterhin ist es bekannt, die Nebenwirkungen an der Haut, die von typischen Cholesterinsenkern wie z.B. Lovastatin verursacht sind, durch topische Zugabe von Cholesterin zu behandeln [J. Invest. Dermatol. 96 (1991), S. 201 bis 209 und 98 (1992), S. 209 bis 219 ] .
Es ist auch beschrieben, dass bei älteren Menschen die Reparaturfähigkeit der Haut auf Grund einer abnehmenden Syntheserate gestört ist [J. Clin. Invest. 95 (1995) S. 2281- 2290] und dass Lipidzubereitungen mit einem hohen Cholesteringehalt die Reparaturfähigkeit der Haut bei älteren Menschen erhöhen [J. Am. Acad. Dermatol. 37 (1997) S.403-408].
Beschrieben ist ferner, dass der HMG-CoA-Reductase-Hemmstoff Lovastatin die Phototoxizität von UVA-Strahlung in kultivierten humanen Keratinozyten erhöht [Bioche . j. 310 (1995) S. 305-309] .
Es ist aus WO 00/45786 auch bekannt, dass mittels dem als Pro- teaseinhibitor wirkenden Schwefelsäureester des Cholesterins die Dicke des Stratum corneum erhöht werden und auf diese Weise eine sogenannte Lichtschwiele, ein natürliches Hindernis für UVB-Strahlen, erzeugt werden kann. Hierdurch wird jedoch kein Schutz vor UVA-Strahlung erreicht. Cholesterinsulfat lagert sich auch nicht in die Zellmembran ein und ist somit grundsätzlich nicht in der Lage, die Expression von UVA- induzierten Entzündungsmarkern in den Keratocyten zu hemmen.
Die Applikation der erfindungsgemäßen Substanzen auf die Haut oder die Epidermis sollte sich nach der jeweiligen Zweckmäßigkeit richten und ist in diesem Sinne beliebig, solange nur die Wechselwirkung zwischen dem erfindungsgemäßen Wirkstoff und den Keratinozyten sichergestellt ist und der Wirkstoff durch die gewählte Galenik nicht von den Keratinozyten isoliert wird.
Allgemein können die erfindungsgemäßen Wirkstoffe unter Einsatz geeigneter hautverträglicher und phar akologisch unbedenklicher Zusatzstoffe in üblicher Weise galenisch verarbeitet werden. Solche Zusätze sind z.B. Emulgatoren, Lösungsmittel, Verdickungsmittel, Füllstoffe, Stabilisatoren, Konservierungsmittel, Antioxidantien oder Duftstoffe. Mit oberflächenaktiven Mitteln, wie Polyoxyethylen-sorbitansäureestern oder Salzen der Gallensäure kann ggf. die Bioverfügbarkeit verbessert werden.
Es können aber auch weitere Wirkstoffe zugesetzt werden. Hierzu gehören beispielsweise Vitamine, Entzündungshemmer, die oben erwähnten bekannten anorganischen oder organischen UVA- Filter zur weiteren Erhöhung des Schutzfaktors, sowie antibakterielle, fungistatische oder fungizide Mittel.
Zur Einarbeitung unlöslicher Stoffe, wie z.B. der genannten anorganischen Oxide, werden gewünschtenfalls Dispersionsmittel, wie z.B. Polyacrylate, Lignin, Tannate oder deren Derivate zugesetzt. Als Verdickungsmittel können kolloidales Siliziumoxid oder Laponit verwendet werden. Hydrogele lassen sich mit hydrophilen organischen Lösungsmitteln, wie z.B. Glyzerin, Glykol oder mit aliphatischen Alkoholen herstellen.
Weiterhin ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich die erfindungsgemäßen Wirkstoffe, beispielsweise Cholesterin, in Form wirkstoffhaltiger Mikrosome oder Liposome, und in ikro- somal oder liposomal verkapselten Reparatursystemen und so genannten Actives ggf. neben anderen Hilfs-und weiteren Wirkstoffen, zu verwenden.
Die erfindungsgemäßen Wirkstoffe können er indungsgemäß zu für die Anwendung an der menschlichen Haut geeigneten Zubereitungsformen, verarbeitet werden. Solche Zubereitungsformen sind beispielsweise Tinkturen, Hydrogele, O/W-Emulsionen, W/O- Emulsionen, Lotios, Cremes, Salben oder Sprays.
Bei den Verbindungen der allgemeinen Formel I richtet sich die Konzentration zweckmäßig nach der Wirksamkeit, da toxische oder die Haut irritierende Faktoren der Verbindungen I nicht bekannt sind, die eine Limitierung der Konzentration erfordern. Für Cholesterin z.B. liegt die günstigste Konzentration im Bereich von 0,5 bis 10 Gew. %.
Die Zubereitungen enthalten die Verbindungen der allgemeinen Formel I in einer Konzentration von 0,1 bis 20 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des eingesetzten Trägermaterials. Bevorzugt sind Konzentrationen von 2 bis 10 Gew.%.
Cholesterin kann beispielsweise in einer Tinktur, bestehend aus Propylenglykol und Ethanol (im Volumenverhältnis von 7:3) und Cholesterin in einer Konzentration von etwa 25 Gramm pro Liter, z.B. mit einem Pinsel, auf die Haut aufgetragen werden.
Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine cholesterinhaltige Substanz bestehend aus Cholesterin, Cera- mid, Palmitat und Oleat im Gewichtsverhältnis von 3:1:1:1 in einem Alkoholgemisch aus Propylenglykol und n-Propanol im Volumenverhältnis von 7:3 gelöst, wobei der Gewichtsanteil der cholesterinhaltigen Substanz 3%, bezogen auf die gesamte Masse, beträgt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurde eine übliche Creme auf Petrolatum-Basis mit einer Lanolin-Alkohol-Mischung mit einem Mischungsverhältnis von 1,5 g Lanolin zu 100 ml Ethanol versetzt.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel wurden 100 ml einer Lotion mit 1 g Lanolin versetzt.
Foπαulierungsbeispiele:
1. Sonnenschutzmilch auf Basis Cholesterin:
2. Sonnenschutzcreme auf Basis Cholesterin:
3.Sonnenschutzcreme auf Basis Lanosterol:
4. Sonnenschutzcreme auf Basis Sitosterol:
Fettgrundlagen: Paraffinöl, amphiphile Stoffe wie langkettige Fettalkohole, Palmitinsäure-isopropylester
Mehrwertige Alkohole: Glycerin, Propandiol, Sorbit
Feste Verdickungsmittel: Stärke, Dextrin, Dextran, Pectin, Gummi arabicum, Agar, Methylcellulose, Gelatine/ Kollagen, Po- lyvinylalkohol, Carbopol, Kieselgel, Kieselgur.
Konservierungsstoffe: 4-Hydroxybenzoesäure-methyl-oder propy- lester
Antioxidantien: Vitamin E, Vitamin C und deren Derivate.
Parfümöl
UV-Absorber: Derivate des Benzophenons; 4-Aminobenzoesäure, Salicylsäurester, 4-Methoxyzimtsäureester, 3-Benzyliden- kampfer-derivate, Titandioxid
Unter Verwendung üblicher Herstellungsverfahren für Cremes und Sonnenmilch-Zubereitungen werden die Hifsstoffe gemäß den obengenannten Beispielen in geeigneten Gefäßen gemischt und emulgiert und ggf. in Tuben, Flaschen oder Dosen abgefüllt.
Experimentelle Ergebnisse:
Figur: 1 zeigt die zeitaufgelöste Expression des ICAM-1 in primären humanen Keratinozyten im Verhältnis zur Expression von ß-Actin nach einer kontinuierlichen 10 bis 15 Minuten langen UVA-Bestrahlung mit einer Energiedichte von 30 J/cm2. Die untersuchten Keratinozyten waren somit einer Strahlendosis ausgesetzt, die derjenigen des Sonnenlichtes um die Mittagszeit an einem Sommertag in 30-35° nördlicher Breite über einen Zeitraum von 1 bis 2 Stunden hinweg im Wesentlichen entspricht.
Es ist erkennbar, dass bereits nach einer halben Stunde der ICAM- 1-Gehalt um das drei- bis vierfache zunimmt. Diese Einflussnahme der UVA-Strahlung auf die Genexpression der Keratinozyten, hier beispielhaft für ICAM-1 dargestellt, entspricht der initialen Veränderung, die bei der Entstehung von Lichtdermatosen wie der polymorphen Lichtdermatose sowie bei der Entstehung von Lichtalterung und Hautkrebs in der menschlichen Haut zu beobachten ist.
Figur: 2
zeigt die auf ß-Actin bezogene Expression von ICAM-1 in primären humanen Keratinozyten, die vor einer entsprechenden UVA- Bestrahlung in Cholesterin präinkubiert wurden. Durch den Zusatz von Cholesterin konnte auch nach einer halben Stunde keine Zunahme der Expression von ICAM-1 nachgewiesen werden. Bei längerem Zuwarten ergab sich sogar ein Rückgang der ICAM-1-Expression. Da die UVA-induzierte Genexpression, hier am Beispiel von ICAM-1 ge-
zeigt, ein Maß für die Wahrscheinlichkeit des Auftretens von po- lymorphen Lichtdermatosen, Hautkrebs oder lichtinduzierter Hautalterung ist, konnte somit erstmals nachgewiesen werden, dass eine Präinkubation von primären normalen humanen Keratinozyten mit Cholesterin zu einer völligen Hemmung der UVA-induzierten Genexpression führt. Daraus folgt, dass Cholesterin eine bislang unbekannte photoprotektive Wirkung entfaltet.
In Übereinstimmung mit obigem Modell neben Cholesterin wurde auch die UVA-induzierte ICAM-1 Expression an primären menschlichen Keratinozyten (Figuren 3 bis 10) oder an menschlichen Hautäquivalenten (Figuren 11-21) nach der Praeinkubation mit Sitosterol, Campesterol, Stigmasterol oder Lanosterol analysiert.
Figur: 3 zeigt, dass der Wert der ICAM-lmRNA nach UVA-Bestrahlung primärer menschlicher Keratinozyten mit einer Dosis von 30 J/cm2 UVA eine Erhöhung erfährt.
Figur: 4 zeigt, dass der Wert der ICAM-lmRNA nach Inkubation primärer menschlicher Keratinozyten mit Cholesterin in einer Konzentration von 30 μM keine signifikante Erhöhung erfährt.
Figur: 5 zeigt, dass die ICAM-lmRNA Expression nach Inkubation primärer menschlicher Keratinozyten mit Cholesterin in einer Konzentration von 30 uM und nachfolgender UVA-Bestrahlung mit einer Dosis von 30 J/cm2 UVA eine Hemmung erfährt.
Figur: 6 zeigt, dass der Wert der ICAM-lmRNA nach Inkubation primärer menschlicher Keratinozyten mit Sitosterol in einer Konzentration von 30 uM eine schwache Erhöhung erfährt.
Figur : 7 zeigt, dass die UVA-induzierte ICAM-lmRNA Expression nach Praeinkubation mit Sitosterol in einer Konzentration von 30 uM und nachfolgender UVA-Bestrahlung mit einer Dosis von 30 J/cm2 UVA eine Hemmung erfährt.
Figur : 8 zeigt, dass der Wert der ICAM-lmRNA nach Inkubation primärer menschlicher Keratinozyten mit Campesterol in einer Konzentration von 30 uM eine schwache Erhöhung erfährt.
Zu den Figuren 9 bis 20:
Um das Konzept der Photoprotektion mittels Sterolbehandlung weiter zu untersuchen, wurde die Induktion entzündungsfördernder Moleküle z.B. ICAM-1 auch an menschlichen Hautäquivalenten getestet (Vgl. die folgenden Figuren 9 bis 20). Dieses Konzept erscheint sinnvoll, denn ein dreidimensionales Hautmodell kommt dem menschlichen Gewebe besonders nahe, weil es die Basal-Lamina und die Epidermis mit dem Stratum corneum einschließt. Dieses Hautmodell wird als Testmodell für kosmetische und pharmazeutische Produkte anerkannt (Noll et al. 1999).
Figur: 9 zeigt, dass die ICAM-lmRNA Expression nach Praeinkubation von Keratinozyten mit Campesterol in einer Konzentration von 30 uM und nachfolgender UVA-Bestrahlung mit einer Dosierung von 30 J/cm2 UVA eine Hemmung erfährt.
Figur: 10 zeigt, dass der Wert der ICAM-lmRNA nach UVA-Bestrahlung menschlicher Hautäquivalente mit einer Dosierung von 10 J/cm2 UVA 1 eine Erhöhung erfährt.
Figur: 11 zeigt, dass der Wert der ICAM-1 nach Behandlung menschlicher Hautäquivalente mit Cholesterin in einer Dosierung von 30 uM nach 16 Stunden eine schwache Erhöhung um den Faktor 1,4 erfährt .
Figur: 12 zeigt, dass die UVA-induzierte ICAM-1 Expression in Hautäquivalenten durch eine 24 stündige Praeinkubation mit einer Cho- lesterindosierung von 30 M verhindert wurde.
Figur: 13
Die Präinkubation mit ß-Sitosterol in einer Dosierung von 30 uM ergibt eine schwach erhöhte ICAM-1 Induktion bis zu einem Faktor von 1,4 nach 16 Stunden.
Figur: 14
Die UVA-induzierte ICAM-1 Expression in Hautäquivalenten wurde durch eine 24 stündige Praeinkubation mit ß-Sitosterol mit einer Dosierung von 30 uM verhindert.
Figur: 15
Die Behandlung von Hautäquivalenten mit Campesterol in einer Dosierung von 30 μM ergibt eine schwach erhöhte ICAM-1 Induktion bis zu einem Faktor von 1,4 nach 16 Stunden.
Figur: 16
Die UVA-induzierte ICAM-1 Expression in Hautäquivalenten wurde durch eine 24 stündige Praeinkubation mit Campesterol mit einer Dosierung von 30 μM verhindert.
Figur: 17
Die Behandlung von Hautäquivalenten mit Stigmasterol in einer Dosierung von 30 uM ergibt eine schwach erhöhte ICAM-1 Induktion bis zu einem Faktor von 1,4 nach 16 Stunden.
Figur : 18
Die UVA-induzierte ICAM-1 Expression in Hautäquivalenten wurde durch eine 24 stündige Praeinkubation mit Stigmasterol mit einer Dosierung von 30 μM verhindert.
Figur: 19
Die Behandlung von Hautäquivalenten mit Lanosterol in einer Dosierung von 30 uM ergibt eine schwach erhöhte ICAM-1 Induktion bis zu einem Faktor von 1,4 nach 16 Stunden.
Figur: 20
Die UVA-induzierte ICAM-1 Expression in Hautäquivalenten wurde durch eine 24 stündige Praeinkubation mit Lanosterol mit einer Dosierung von 30 μM verhindert.