{"id":265022,"date":"2021-01-14T11:36:41","date_gmt":"2021-01-14T10:36:41","guid":{"rendered":"http:\/\/innovationorigins.com\/?p=265022"},"modified":"2021-01-14T11:36:41","modified_gmt":"2021-01-14T10:36:41","slug":"wie-umweltverschmutzung-und-sonnenlicht-die-hautalterung-beschleunigen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/wie-umweltverschmutzung-und-sonnenlicht-die-hautalterung-beschleunigen\/","title":{"rendered":"Wie Umweltverschmutzung und Sonnenlicht die Hautalterung beschleunigen"},"content":{"rendered":"\n

Hautalterung ist ein komplexer Vorgang. Neben den sich \u00e4ndernden Prozessen im K\u00f6rper, nehmen auch Sonnenlicht und Umweltverschmutzung Einfluss. Wenn diese beiden Faktoren zusammentreffen, dann sprechen Forscher vom st\u00e4dtischen Exposom<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Komplex sind auch die beteiligten Mechanismen im K\u00f6rper: Fett-, Protein- und Zuckerstoffwechsel tragen ebenso zur Hautalterung bei, wie die F\u00e4higkeit des Gewebes zu kommunizieren und sich zu regenerieren. Dieses Zusammenspiel soll im interdisziplin\u00e4ren Projekt SKINMAGINE<\/em> mit h\u00f6chster Pr\u00e4zision auf Zellebene analysiert werden.<\/p>\n\n\n\n

\u201eDas ist ein sehr interdisziplin\u00e4res Projekt\u201c, erkl\u00e4rt Markus Schosserer<\/a>, Senior Scientist am Institut f\u00fcr Molekulare Biotechnologie<\/em> <\/a>an der Universit\u00e4t f\u00fcr Bodenkultur<\/a><\/em> (BOKU) Wien<\/em>. Hautver\u00e4nderungen mit Einzelmethoden zu charakterisieren, ist sehr schwierig. Deshalb b\u00fcndeln Dermatologen der MedUni Wien<\/a><\/em>, Biotechnologen der Universit\u00e4t f\u00fcr Bodenkultur<\/em> Wien<\/em> und Chemiker der TU Wien<\/a><\/em> ihre Methoden und ihr Wissen. Gemeinsam will man Massenspektroskopie mit anderen bildgebenden Verfahren kombinieren, um multimodale analytische Methoden anwenden zu k\u00f6nnen. Mit im Team ist der franz\u00f6sische Mode- und Kosmetikkonzern Chanel<\/a><\/em>.<\/p>\n\n\n\n

An der BOKU<\/em> forscht man schon seit 20 Jahren im Bereich Hautalterung. Urspr\u00fcngliche Idee sei es gewesen, Zellen unsterblich zu machen, um diese f\u00fcr biotechnologische Prozesse zu nutzen, erkl\u00e4rt Schosserer: \u201eZellen aus dem menschlichen K\u00f6rper haben nur eine begrenzte Lebensspanne. Irgendwann h\u00f6ren sie auf, sich zu teilen. Mit unsterblichen Zellen k\u00f6nnten wir konstant Zellen vom gleichen Spender reproduzieren, und diese dann als Testsysteme zur Herstellung biotechnologischer Produkte verwenden.\u201c<\/p>\n\n\n\n

Der Senior Scientist etabliert die Raman Mikroskopie f\u00fcr Zellkulturen und Gewebeproben<\/em> an der BOKU<\/em>. Die Technologie erm\u00f6glicht es, zellul\u00e4re Vorg\u00e4nge in lebenden Organismen zu erforschen und bietet unterschiedliche Verfahren der Bildgebung \u2013 von der Punktmessung bis zum Scannen eines ganzen Gewebest\u00fcckes. Im Interview mit Innovation Origins<\/em> erkl\u00e4rt Schosserer den Projektaufbau:<\/p>\n\n\n\n

Wie ist der Stand der Technik in der Erforschung der Hautalterung? An welchen Forschungsstand schlie\u00dfen Sie an?<\/h3>\n\n\n\n

Es ist schon das zweite Projekt, in dem wir mit Chanel<\/em> an neuen Erkenntnissen in der Hautalterung arbeiten. Im ersten Projekt trat Professor Erwin Tschachler vom Institut f\u00fcr Dermatologie<\/em> an der MedUni Wien<\/em> an uns heran, weil er an unseren Modellen f\u00fcr zellulare Hautalterung interessiert war. Damals begannen wir gemeinsam Modelle zu entwickeln, mit denen wir au\u00dferhalb des K\u00f6rpers Zellen testen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcr die Kosmetikindustrie ist es sehr wichtig, weg von den Tiermodellen zu kommen. M\u00e4use sind kein gutes Modell f\u00fcr menschliche Hautalterung. Ihre Haut sieht ganz anders aus, als die menschliche Haut. Wir haben dazu beigetragen, dreidimensionale Modelle aus menschlichen Hautzellen zu entwickeln, welche die Hautalterung gut abbilden k\u00f6nnen. Dazu haben wir seneszente Zellen in ein k\u00fcnstliches Hautmodell eingebaut. Seneszente Zellen sind Zellen, die wir in Gewebekultur altern lassen. Je mehr seneszente Hautzellen wir in dieses Hautmodell hineingesetzt haben, desto mehr hat es wirklich alter Haut \u00e4hnlich gesehen. Damit konnten wir den realen Hautalterungsprozess abbilden, bei dem die Epidermis, die oberste Hautschicht, immer d\u00fcnner wird.<\/p>\n\n\n\n

\"Hautalterung\"
Ku\u0308nstliche Hauta\u0308quivalente mit steigender Konzentration an ‘alten’ (seneszenten) Hautzellen (c) Markus Schosserer – BOKU Wien<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Mit welchen Zellen forschen Sie zu den Mechanismen der Hautalterung?<\/h3>\n\n\n\n

Die Zellen bekommen wir von Hautbiopsien, die bei chirurgischen Eingriffen \u00fcbrig bleiben. Meistens handelt es sich um \u00e4sthetisch bedingte Fettabsaugungen am Bauch. Die Bauchhaut eignet sich, weil am Bauch wenig UV-Strahlung auftrifft und die Hautzellen deshalb noch nicht vorgesch\u00e4digt sind. So gelangen wir an die Haut von j\u00fcngeren und \u00e4lteren Spendern und Spenderinnen, die wir ex-vivo<\/em> untersuchen k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant:<\/strong> Forscher entwickeln biologischen Sonnenschutz aus Cashewnuss-Schalen\u00f6l<\/a><\/p>\n\n\n\n

Wegen unserem zellbiologischen Hintergrund arbeiten wir aber auch sehr viel mit Zellkultur. Einerseits mit wenig komplexen Kulturen eines einzelnen Zelltyps und andererseits mit k\u00fcnstlichen Haut\u00e4quivalenten. Das hei\u00dft, dass wir verschiedene Zellen zusammenmischen und daraus dann k\u00fcnstliche Haut z\u00fcchten.<\/p>\n\n\n\n

In dem Projekt soll auch noch Grundlagenwissen aufgebaut werden \u2013 welche Fragen m\u00f6chten Sie beantworten?<\/h3>\n\n\n\n

Wir wissen zwar, dass die seneszenten Zellen zur Hautalterung beitragen, m\u00f6chten aber die Mechanismen noch besser verstehen. Aus der Perspektive der BOKU <\/em>interessiert mich vor allem die Proteinsynthese. Wir wissen schon lang, dass die Proteinsynthese allgemein bei Alterungsprozessen im Organismus eine gro\u00dfe Rolle spielt. Zum Beispiel wissen wir, dass ein Organismus der weniger Protein zu sich nimmt, also weniger Proteinsynthese macht, l\u00e4nger lebt.<\/p>\n\n\n\n

Jetzt m\u00f6chten wir herausfinden, ob das auch auf zellul\u00e4rer Ebene dazu f\u00fchrt, dass die Zellen fr\u00fcher oder sp\u00e4ter altern \u2013 und ob wir das umkehren k\u00f6nnen. Dazu m\u00fcssen wir aber die Alterungsprozesse genau kennen. Wir m\u00fcssen verstehen, wie die Proteinsynthese funktioniert und wie sich beim Altern die molekularen Maschinen ver\u00e4ndern, die in der Zelle Protein erzeugen. (Anmerkung: Proteinsynthese ist die Neubildung von Proteinen in Zellen, bei der nach Vorgabe genetischer Information Proteine aus Aminos\u00e4uren aufgebaut werden).<\/p>\n\n\n\n

Sie wollen die Hautalterung aufgrund des st\u00e4dtischen Exposom<\/em> analysieren \u2013 wie stellen Sie diese Ver\u00e4nderungen dar?<\/h3>\n\n\n\n

Das ist sehr komplex, weil viele Faktoren zusammenspielen: Genetik, UV-Strahlen, verschiedene Abgaspartikel, die vielleicht auch \u00fcberall anders sind … Deshalb versuchen wir die Dinge zun\u00e4chst m\u00f6glichst einfach zu halten und in-vitro <\/em>zu analysieren, also mit Naturmaterial an unserem Modell. Um die genetische Varianz entfernen zu k\u00f6nnen, nehmen wir Zellen von nur wenigen Spendern. Dann bauen wir unsere k\u00fcnstliche Haut und setzen sie standardisierter UV-Strahlung und genau definierten Konzentrationen von Schmutz- und Feinstaubpartikeln aus. So k\u00f6nnen wir untersuchen, welche Ver\u00e4nderung das st\u00e4dtische Exposom<\/em> in der Haut hervorruft \u2013 sowohl auf chemischer als auch auf zellul\u00e4rer Ebene. Sp\u00e4ter werden wir den Vorgang auch in Proben von Spendern und Spenderinnen untersuchen, um zu sehen, ob sich die Ergebnisse \u00fcbertragen lassen.<\/p>\n\n\n\n

\"Hautalterung\"
Junge Hautzellen (c) Markus Schosserer – BOKU Wien <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Die Ausgangsposition ist die ideale Haut<\/em>, die Haut am Bauch?<\/h3>\n\n\n\n

Genau und die lassen wir dann quasi bei uns im Labor standardisiert altern.<\/p>\n\n\n\n

Sie arbeiten in dem Projekt mit multimodalem Imaging<\/em> \u2013 das hei\u00dft, sie kombinieren verschiedene bildgebende Mikroskoptechniken. Wie k\u00f6nnen wir uns das vorstellen?<\/h3>\n\n\n\n

Problematisch an der Raman Mikrospektroskopie ist, dass wir Spektren generieren, die sehr komplex sind. Jedes Makromolek\u00fcl in der Zelle erzeugt ein eigenes Spektrum und das f\u00fchrt zu \u00dcberlagerungen. Auseinanderzuhalten, welches Molek\u00fcl jetzt welche Ver\u00e4nderung macht, ist extrem schwierig.<\/p>\n\n\n\n

Auch interessant:<\/strong> Kosmetik 4.0: Personalisierte Hautcreme aus Minifabrik direkt am POS<\/a><\/em><\/p>\n\n\n\n

Wenn wir verschiedene bildgebende Verfahren kombinieren, bekommen wir umfassende Informationen \u00fcber biologische Prozesse. Zun\u00e4chst m\u00fcssen diese Bildinformationen aber zusammengesetzt werden. Das ist insofern schwierig, als diese Bilder verschiedene Gr\u00f6\u00dfenordnungen haben, es teilweise zu Verzerrungen kommt und die enthaltenen Informationen sehr unterschiedlich sind. Das dann mikrometer- oder sogar nanometergenau \u00fcbereinander zu lagern, ist nicht einfach. Die gro\u00dfe Herausforderung liegt also bei den Chemikern und Bioinformatikern von der TU Wien<\/em>, die die verschiedenen Mikroskopbilder zusammenbauen.<\/p>\n\n\n\n

In dem Projekt will man auch zu einer Methode kommen, die eine sofortige Aussage \u00fcber den Hautzustand einer Person erm\u00f6glicht. Dazu soll eine Probe direkt von der Hautoberfl\u00e4che genommen und online in das Ger\u00e4t eingebracht werden. Wie soll das funktionieren?<\/h3>\n\n\n\n

Zun\u00e4chst wollen wir einmal die Methode mit unserem Zellmodell etablieren. Unsere Kooperationspartner arbeiten jedoch auch schon mit Probanden daran, tragbare Raman-Sonden zu realisieren. Dabei braucht man nur mehr mit der Sonde zum Beispiel \u00fcber die Hand zu scannen um die Spektren zu untersuchen. Wir haben mit unserem Modell eine deutlich h\u00f6here Aufl\u00f6sung und arbeiten daran, die Informationen, die wir auf unserem Modell generiert haben, auf die in-vivo-<\/em>Situation \u00fcbertragen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n\n\n\n

\"Hautalterung\"
Seneszente (‘alte’) Hautzellen (c) Markus Schosserer – BOKU Wien<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Chanel m\u00f6chte in dem Projekt pflanzenbasierte Produkte entwickeln?<\/h3>\n\n\n\n

Wir haben schon in der vorangegangenen Zusammenarbeit mit Chanel einen Pflanzenextrakt aus der Goldrute gefunden, der die Zeichen der Hautalterung in unseren in-vitro-<\/em>Modellen verlangsamen kann. Chanel<\/em> konnte diese Ergebnisse sp\u00e4ter auch an Probandinnen verifizieren. Deren oberste Hautschicht wurde wirklich ein wenig dicker. Unsere biologischen Modelle sind ziemlich abstrakt und zu sehen, dass sie sich wirklich auf den Menschen \u00fcbertragen lassen, ist ein tolles Erlebnis.<\/p>\n\n\n\n

Genauso werden wir im neuen Projekt vorgehen. Wir werden wieder Extrakte oder andere aktive Substanzen auf pflanzlicher Basis von Chanel<\/em> bekommen und dann untersuchen, ob diese Extrakte die Hautalterung verz\u00f6gern oder umkehren k\u00f6nnen. Allerdings testen wir vorwiegend reine Extrakte. Ein fertiges Hautpflegeprodukt besteht nat\u00fcrlich aus vielen weiteren Komponenten und wir wissen nicht, wie dieses letztendlich formuliert ist. Die Tests von Hautpflegeextrakten und \u2013produkten an Probandinnen macht vor allem unser Kooperationspartner Chanel<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

Danke f\u00fcr das Gespr\u00e4ch.<\/h3>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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