Der Feuchtigkeitshaushalt der Haut

Aufbau der Hautbarriere

Diese Hautbarriere ist hauptsächlich in der obersten Hornschicht (Stratum corneum) angesiedelt und besteht aus abgestorbenen proteinreichen Plattenepithelzellen (Korneozyten), die keinen Zellkern und keine Zellorganellen aufweisen, sowie dem lipidreichen Zwischenzellbereich („Ziegelstein-Mörtel-Modell“). Bei Untersuchungen dieses Zwischenraums wurden neun verschiedene Ceramide isoliert, welche eine essentielle Rolle bei der Durchlässigkeit der Barriere spielen. Ihre Abwesenheit kann klar mit kranken Hautzuständen, wie zum Beispiel Ekzemen, Schuppenflechte (Psoriasis) und Neurodermitis, in Verbindung gebracht werden. Für die Rückfettung der Hautoberfläche, z.B. nach dem Waschen, sind unter anderem die Talgdrüsen verantwortlich. Sie geben ihr Sekret (Sebum), bestehend aus einem Mix aus Triglyzeriden, freien Fettsäuren, Wachsen, Squalenen, Cholesterin und Proteinen, nach außen ab. Diese Rückfettung wird durch einen neutralen bis leicht basischen pH-Wert (pH 7-8) begünstigt. Die Regeneration des natürlichen Hautmilieus kann allerdings bis zu 72 Stunden dauern.

Die Proteine Filaggrin, Elastin und Decorin sind ebenfalls an der Bildung der Hautbarriere und der Hydratation der epidermalen Hautbarriere beteiligt, weil sie die einzelnen Hornzellen miteinander verbinden und damit die Festigkeit gewährleisten. Der Extrakt aus der Rotalge Palmaria palmata – enthalten im OceanCollagen Protecting Serum – stimuliert die Bildung dieser Zellmatrixproteine. Dieser Effekt ist vergleichbar mit der Wirkung von Hydrokortison, jedoch ohne die unerwünschten Nebenwirkungen.

Im Durchschnitt wiegt die Haut insgesamt ca. 14 kg und macht damit ungefähr 20 % des Gesamtkörpergewichts aus. Sie enthält ein Viertel des im Körper gespeicherten Wassers – der Mensch besteht immerhin zu 70 % aus Wasser. In einem Quadratzentimeter Haut befinden sich etwa 600.000 Zellen, 5.000 Sinneszellen, 1 Meter Blutgefäße, 4 Meter Nervenbahnen, 100 Schweißdrüsen, 15 Talgdrüsen, 5 Haare und 150.000 Pigmentzellen.

In der untersten Zellschicht, der Keimschicht (Basalschicht), entstehen durch Teilung ständig neue Basalzellen, die innerhalb einiger Wochen an die sichtbare Hautoberfläche gelangen. Auf ihrer Wanderung lagern sie zunehmend Hornsubstanz (Keratin) ein und werden dabei zu den schuppenförmigen Hornzellen, die im Endstadium die äußerlich sichtbare Hornschicht bilden. Dieser Erneuerungsvorgang nimmt durchschnittlich 28 Tage in Anspruch. Die Abschilferung der obersten Hautpartikel (Desquamation) führt täglich zur Abstoßung von bis zu 14 g verbrauchter Hornzellen. Werden die obersten trockenen Hautschichten mechanisch entfernt (z.B. durch Peelings oder Hautbürsten), sieht die Hautoberfläche glatter aus und erhält einen strahlenden Teint. Mehr über den Aufbau der Haut erfahrt Ihr in diesem Artikel.

Der Wassertransport in der Haut

Im Jahr 2003 erhielt der Biochemiker Peter Agre für seine bahnbrechende Entdeckung der Funktionsweise der Osmose in den Zellen den Nobelpreis für Chemie. Er zeigte, dass Proteine mikroskopisch kleine Kanäle innerhalb der wasserabweisenden (hydrophoben) Zellmembranen bilden, in denen Wasser und andere kleine Moleküle von Zelle zu Zelle transportiert werden. Diese Wasserkanäle mit Sanduhr-ähnlicher Struktur heißen Aquaporine.

Seit ihrer Entdeckung wurden inzwischen 13 verschiedene Varianten beschrieben. Mit bis zu drei Milliarden Molekülen pro Sekunde erlauben sie einen rasanten Transport in und aus den Zellen. Dabei werden kleine Moleküle wie Glycerol und Harnstoff in Richtung der höheren Salzkonzentrationen in den unteren Hautschichten durch die Hautzellen transportiert (Naturgesetz der Osmose: Wasser fließt immer zur höheren Salzkonzentration.). Diese Aquaporine lassen sich durch einige Wirkstoffe stimulieren, durch Schadstoffe wie Quecksilber- oder Silberverbindungen können sie aber auch dauerhaft blockiert werden. Mit abnehmendem Feuchtigkeitsgehalt der Haut sinkt die Zahl der Aquaporine, daher ist dauerhafte Feuchtigkeit das Ziel einer guten Naturkosmetik.

Feuchthaltefaktoren

Die Haut benötigt für die Aufrechterhaltung des Wassergehalts zusätzliche Feuchthaltefaktoren (NMF, natural moisturising factor). Neben Glycerin und Harnstoff („Urea“) unterstützen auch Inhaltsstoffe wie Vitamin E (Tocopherol) und Kollagen die Regulation des Feuchtigkeitshaushaltes der Haut und erhalten deren Geschmeidigkeit.

Glycerin ist ein körpereigener Bestandteil der Haut und wird bei der Ausscheidung hauteigener Lipide (z.B. in den Talgdrüsen) frei. Deshalb gilt Glycerin als ein sehr hautverträglicher kosmetischer Wirkstoff. Studien bestätigen neben der ausgezeichneten Feuchthaltewirkung auch eine Stabilisierung der Schutzfunktion der Haut. Die Barrierefunktion der Haut verhindert das Eindringen von Fremdstoffen und Bakterien und reguliert zweitens den Wasserverlust über die Haut. Glycerin stabilisiert und regeneriert diesen Schutz und erhöht zudem die Hautelastizität. Da es tief in die Hornschicht eindringt, wird die austrocknende und irritative Wirkung von Tensiden und Emulgatoren gemildert. In niedrigen Konzentrationen wirkt Glycerin antimikrobiell, feuchtigkeitsbindend und hat damit ganz klar positive Effekte. Es schützt die Haut vor dem Austrocknen, gibt Elastizität und macht sie glatt und weich. In hohen Konzentrationen (ab 30 %) wirkt Glycerin hingegen austrocknend und schleimhautreizend. Unsere Oceanwell Produkte enthalten überwiegend 0,3 % Glycerin – im Meeres-Gel sind es 3 %.

Wasseranziehende Moleküle wie Harnstoff, Glycerin, Meersalze oder auch Aminosäuren ziehen in der Hornschicht große Mengen Wasser an und binden es dort.

Die Laminaria-Alge enthält natürliche Feuchthaltefaktoren (eine Kombination aus Zuckern, Mineralien und Aminosäuren), die denen der menschlichen Haut sehr ähneln. Durch Verwendung des Laminaria-Extrakts als Hauptwirkstoff in den Oceanwell Produkten kann das Feuchtigkeitssystem der Haut deutlich verbessert werden.

Bei der Feuchtigkeitssteigerung geht es nicht nur darum, Feuchtigkeit zuzuführen, sondern auch darum, den übermäßigen Wasserverlust bestmöglich zu reduzieren. Dies beinhaltet das Einschließen von Wasser in der Hornschicht durch das gezielte Aufbringen einer wasserundurchlässigen Schicht, d.h. durch einen hohen Lipid- oder Wachsanteil in der Pflegecreme. Jojoba-Öl (genauer: Jojoba-Wachs) und Sheabutter sind besonders gut für die Abdichtung der oberen Hautschicht geeignet, ohne einen klebrigen Film zu hinterlassen.

Das ozeanische Kollagen aus der OceanCollagen Serie bildet mit seiner Mikro-Vlies-Struktur einen Feuchtigkeitsfilm in den Hautfältchen und vermindert dadurch die Verdunstung der Hautschicht.

Salz auf und in der Haut

Neuere wissenschaftliche Forschungen zeigen auch auf molekularer Ebene, dass die im Meerwasser in hohen Konzentrationen vorkommenden Salzionen (Natrium, Kalium, Chlorid, Bromid) einen direkten Effekt auf die lebenden Hautschichten haben. Beim Baden im Meer oder im Sole-Bad sowie bei äußerlicher Anwendung von Meereskosmetik dringt das Meerwasser in die Haut ein.

Spezielle Natriumkanäle pumpen die Salzionen in die Zellen und Zellzwischenräume. Dies wurde durch die Beobachtung bestätigt, dass Hornzellen ähnlich viele Natriumkanäle wie die Nieren besitzen. Mithilfe dieser aktiven Regulierung erhöht sich die spezifische Wasseraufnahmefähigkeit der Hautzellen und der osmotische Druck bzw. „Wassersog“ in den unteren Hautschichten nimmt zu. Weitere Rezeptoren in der Haut besitzen salzabhängige piezoelektrische Ionenkanäle (sog. „Piezo“-Proteine), welche in der Lage sind, mechanische Kräfte in biologische Signale zu übersetzen. Da diese für eine Vielzahl von physiologischen Prozessen entscheidend sind, können Störungen dieses Systems zu krankhaften Hautveränderungen wie Neurodermitis führen.

Zahlreiche Erfahrungen mit marinen Wirkstoffen und Meerwasser zeigen die hautunterstützende Wirksamkeit der Maritimen Naturkosmetik Oceanwell – auch bei krankhaften Hautveränderungen.

Die Hautfeuchtigkeit ist messbar

Es gibt inzwischen technische Gerätschaften mit denen sich verschiedene Parameter der Haut messen lassen. Etablierte Methoden zur Messung des Hautzustandes sind Hautbefeuchtung (elektrische Kapazität), Trockenheit bzw. Barrierefunktion (TEWL) und Hautrauigkeit. Diese werden von einigen Kosmetikerinnen, Hautärzten und manchen Apotheken eingesetzt, um die Kunden bzw. Patienten besser beraten zu können und durch den Vergleich von Vorher- und Nachher-Ergebnissen den Erfolg einer Behandlung zu dokumentieren.

Mithilfe neuartiger opto-elektronischer Testgeräte kann man auch in die Hautzellen hineinsehen. Da der Carotinoid-Gehalt in der Haut einen guten Hinweis auf den Selbstschutz und den Lebensstil der Person liefert, können solche Haut-Scanner einen Beitrag zur bewussten Hautpflege von innen leisten.

Die Hautflora – genauso wichtig wie die Darmflora

Die Forschungen zum „Humanen Mikrobiom“ haben gezeigt, dass der menschliche Körper für Mikroorganismen aller Art ein riesiges Habitat darstellt. Das Mikrobiom der Haut – die Hautflora – ist nicht so vielfältig wie dasjenige der Darmflora, aber auch hier bedecken eine Vielzahl verschiedener Mikroorganismen (Viren, Bakterien und Pilze) sowie Milben die Oberfläche und leben tief in den Haarschäften und Drüsen. Verschiedene äußere und innere Faktoren, wie z.B. Alter, Geschlecht, Klima, Hygiene und Erkrankungen wie Diabetes, beeinflussen die Besiedelung der Haut.

Insgesamt ist unsere Haut mit mehr als einer Milliarde Bakterien pro Quadratzentimeter besiedelt, welche eine fundamentale Rolle in der Hautphysiologie spielen. Staphylococcus epidermidis ist eines der dominanten Bakterien auf unserer Haut. Es produziert nicht nur antimikrobielle Peptide (AMPs), sondern gibt auch proteinspaltende Enzyme (Proteasen) ab, die die Ausbildung von Biofilmen durch pathogene Bakterien beschränken. Da das Mikrobiom der Haut aber auch die erste Abwehr-Barriere unserer Haut ist, sollten wir unsere Reinigungs- und Pflegegewohnheiten kritisch hinterfragen, zum Beispiel die Verwendung von Konservierungsmitteln in Kosmetikprodukten und Desinfektionsmitteln. Hinter der bakteriellen Barriere steht das körpereigene Immunsystem der Haut, welches im engen Kontakt mit dem im Darm angesiedelten Immunsystem steht. Aktuelle Studien zeigen, dass das bei Sonnenlicht in der Haut gebildete Vitamin D3 ein entscheidender Faktor bei der Regulation der hauteigenen AMPs des Immunsystems ist. Diese wirken wie körpereigene Antibiotika und schützen somit vor Infektionen der Haut.

Relativ neue Trends, die auf die Hautflora einwirken sollen, sind die „probiotische Kosmetik“ und die „fermentierte Kosmetik„, bei denen entweder Mikroorganismen direkt oder deren Fermentationsprodukte dem Pflegeprodukt zugesetzt werden.

Bildquellen
Titelbild: Emilian Robert Vicol auf Pixabay.com
Wasserfall: James Wheeler auf Pixabay.com
Salz auf Haut: Nika Akin auf Pixabay.com

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Thorsten Walter

Mein Name ist Thorsten Walter. Ich bin Diplombiologe und arbeite nebenberuflich als Präventionspraktiker und Gesundheitsberater. Meine Aufgabe bei oceanBASIS ist der Bereich »actives«, also die Wirk- und Rohstoffe der Kosmetik.

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