Die Haut ist die erste Verteidigungslinie des Körpers gegen äußere Einflüsse. Mit zunehmendem Alter wird jedoch die Epidermis – die äußerste Hautschicht – allmählich dünner und verliert ihre Schutzfunktion. Etwa 90% der Zellen in dieser Schicht sind Keratinozyten, die aus tieferen Schichten der Epidermis stammen und nach oben wandern, wo sie schließlich die Schutzbarriere der Haut bilden. Um den Auswirkungen des Alterns auf die Haut entgegenzuwirken, haben zahlreiche Studien die Vorteile von Vitamin C (VC) hervorgehoben, einem Vitamin, das für seine Rolle bei der Hautgesundheit und seine antioxidativen Eigenschaften bekannt ist.
Vitamin C scheint die Struktur und Funktion der Epidermis zu beeinflussen
Nun haben Forscher in Japan entdeckt, dass Vitamin C die Haut verdickt, indem es direkt Gene aktiviert, die das Wachstum und die Entwicklung der Hautzellen steuern. Ihre Ergebnisse, die im Journal of Investigative Dermatology veröffentlicht wurden, deuten darauf hin, dass VC die Hautfunktion wiederherstellen kann, indem es Gene reaktiviert, die für die Erneuerung der Epidermis unerlässlich sind. Diese Studie wurde von Dr. Akihito Ishigami, Vizepräsident der Abteilung für Biologie und Medizinwissenschaften am Tokyo Metropolitan Institute for Geriatrics and Gerontology (TMIG), Japan, in Zusammenarbeit mit der Hokuriku-Universität und ROHTO Pharmaceutical Co., Ltd. durchgeführt.
„VC scheint die Struktur und Funktion der Epidermis zu beeinflussen, insbesondere durch die Steuerung des Wachstums der Epidermiszellen. In dieser Studie haben wir untersucht, ob es die Zellproliferation und -differenzierung über epigenetische Veränderungen fördert“, erklärt Dr. Ishigami zu dieser Studie. Um zu untersuchen, wie Vitamin C die Hautregeneration beeinflusst, verwendete das Team menschliche Epidermisäquivalente, also im Labor gezüchtete Modelle, die der echten menschlichen Haut sehr ähnlich sind. In diesem Modell sind die Hautzellen an der Oberfläche der Luft ausgesetzt, während sie von unten durch ein flüssiges Nährmedium mit Nährstoffen versorgt werden. So wird die Art und Weise nachgebildet, wie die menschliche Haut Nährstoffe aus den darunter liegenden Blutgefäßen erhält, während sie der äußeren Umgebung ausgesetzt ist.
Vitamin fördert das Wachstum von Hautzellen durch die Reaktivierung von Genen
Die Forscher verwendeten dieses Modell und applizierten Vitamin C in Konzentrationen von 1,0 und 0,1 mM – Konzentrationen, die mit denen vergleichbar sind, die typischerweise aus dem Blutkreislauf in die Epidermis transportiert werden. Bei der Bewertung der Wirkung stellten sie fest, dass die mit VC behandelte Haut am siebten Tag eine dickere Epidermiszellschicht aufwies, ohne dass die Hornschicht (die äußere Schicht aus abgestorbenen Zellen) signifikant beeinflusst wurde. Am 14. Tag war die innere Schicht sogar noch dicker und die äußere Schicht dünner, was darauf hindeutet, dass VC die Bildung und Teilung von Keratinozyten fördert. Mit VC behandelte Proben zeigten eine erhöhte Zellproliferation, was durch eine höhere Anzahl von Ki-67-positiven Zellen – einem Proteinmarker, der im Kern aktiv teilender Zellen vorhanden ist – nachgewiesen wurde.
Wichtig ist, dass die Studie zeigte, dass Vitamin C das Wachstum von Hautzellen durch die Reaktivierung von Genen fördert, die mit der Zellproliferation in Verbindung stehen. Dies geschieht durch die Förderung der Entfernung von Methylgruppen aus der DNA, ein Prozess, der als DNA-Demethylierung bekannt ist. Wenn DNA methyliert ist, binden sich Methylgruppen an Cytosinbasen, was die Transkription oder das Lesen der DNA verhindern und somit die Genaktivität unterdrücken kann. Umgekehrt fördert VC durch die Förderung der DNA-Demethylierung die Genexpression und hilft den Zellen zu wachsen, sich zu vermehren und zu differenzieren.
Vielversprechende Behandlung für dünne Haut, insbesondere bei älteren Erwachsenen
Die Studie legt nahe, dass VC die aktive DNA-Demethylierung unterstützt, indem es die Funktion der TET-Enzyme (Ten-Eleven-Translokationsenzyme) aufrechterhält, die die Genaktivität regulieren. Diese Enzyme wandeln 5-Methylcytosin (5-mC) in 5-Hydroxymethylcytosin (5-hmC) um, wobei Fe2+ zu Fe3+ oxidiert wird. Das Vitamin trägt zur Aufrechterhaltung der TET-Enzymaktivität bei, indem es Elektronen abgibt, um Fe2+ aus Fe3+ zu regenerieren, wodurch eine kontinuierliche DNA-Demethylierung ermöglicht wird. Die Forscher identifizierten außerdem über 10.138 hypomethylierte, unterschiedlich methylierte Regionen in VC-behandelter Haut und beobachteten eine 1,6- bis 75,2-fache Erhöhung der Expression von 12 wichtigen proliferationsbezogenen Genen. Bei Anwendung eines TET-Enzym-Inhibitors wurden diese Effekte umgekehrt, was bestätigt, dass VC über die TET-vermittelte DNA-Demethylierung wirkt.
Diese Ergebnisse zeigen, wie Vitamin C die Hauterneuerung fördert, indem es genetische Wege auslöst, die an Wachstum und Reparatur beteiligt sind. Dies deutet darauf hin, dass das Vitamin besonders für ältere Menschen oder Menschen mit geschädigter oder dünner Haut hilfreich sein könnte, da es die natürliche Fähigkeit der Haut zur Regeneration und Stärkung fördert. „Wir haben festgestellt, dass VC durch die Förderung der Keratinozytenproliferation mittels DNA-Demethylierung zur Verdickung der Haut beiträgt, was es zu einer vielversprechenden Behandlung für dünne Haut, insbesondere bei älteren Erwachsenen, macht“, fasst Dr. Ishigami zusammen.