UV-Strahlung: Wie viel wir brauchen und wann sie schadet | derma.plus

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UV-Strahlung: Wie viel wir brauchen und wann sie schadet

Der Mensch benötigt UVB-Strahlung aus dem Sonnenlicht, um Vitamin D zu bilden. Gleichzeitig verursacht zu viel UVB-Strahlung jedoch Schäden am Erbgut von Hautzellen, die daraufhin entarten und Krebs auslösen können. Die durch UVB-Strahlung bedingten Folgen eines Sommerurlaubs an der Ostseeküste wurden nun an einer Gruppe polnischer Kinder untersucht.

Abb.: Wirkung von UVB-Strahlung. Die im Sonnenlicht enthaltene UVB-Strahlung trifft auf Zellen der Oberhaut. Dort kann sie Schäden im Erbgut verursachen, die Mutationen auslösen. Diese können wiederum dazu führen, dass die entsprechenden Zellen entarten. Diese teilen sich infolgedessen unkontrolliert – es entsteht Hautkrebs.

Sonnenlicht enthält ultraviolette (UV-)Strahlung, die dafür bekannt ist, Schäden am Erbgut auszulösen. Durch die Anhäufung von Veränderungen in der Abfolge der Erbinformation – auch als Mutation bezeichnet – steigt die Gefahr für die Entstehung von Hautkrebs. Sonnenstrahlung setzt sich aus Strahlung verschiedener Wellenlängen zusammen. Je kleiner die Wellenlänge, desto energiereicher ist die entsprechende Strahlung. Die energiereichere UVA-Strahlung dringt tiefer in die Haut ein als UVB-Strahlung und erreicht dadurch die Lederhaut (Dermis). Die UVB-Strahlung gelangt dagegen nur bis in die Oberhaut (Epidermis) und ist dort verantwortlich für die langfristige Hautbräunung, aber auch für den Sonnenbrand, einer akuten Schädigung der Haut, die mit Rötung, Brennen, Schmerzen und in schweren Fällen mit Blasenbildung einhergeht. Durch die ausgelösten Mutationen fördern UVB-Strahlen im besonderen Maße die Entstehung von Tumoren der Oberhautzellen wie Basalzell- und Plattenepithelkarzinomen (Abbildung). Gleichzeitig benötigt der Mensch aber eine geringe Menge an UVB-Strahlung, um in der Haut das für den Kalzium- und Knochenstoffwechsel wichtige Vitamin D3 (Cholecalciferol) zu bilden.

 

UV-Strahlung in Nord- und Mitteleuropa wird oft unterschätzt

Dass sich UV-bedingte Schäden im Erbgut ansammeln können, führt dazu, dass eine erhöhte UV-Belastung in der Kindheit das Risiko für Hautkrebs im Erwachsenenalter deutlich erhöhen kann. Aus diesem Grund ist ein ausreichender Sonnenschutz bei Kindern von großer Bedeutung, zumal Veränderungen im Erbgut schon auftreten können, bevor von außen eine Schädigung der Haut in Form eines Sonnenbrands sichtbar wird. Die Bedeutung des Sonnenschutzes wird leider immer noch häufig unterschätzt, vor allem in Ländern Nord- und Mitteleuropas, in denen die Sonneneinstrahlung subjektiv nicht so hoch zu sein scheint.

Andererseits wird immer wieder diskutiert, dass reguläre Sonnenbäder für kurze Zeit an begrenzten Hautbereichen den Vitamin D-Status optimieren sollen. Bei Kindern sollte der Blutplasmawert für dieses Vitamin mindestens 50 nmol/L betragen. Wie oft die Kinder dafür in die Sonne gehen müssen und wann der Schaden der UV-Strahlung den Nutzen überwiegt, konnte man bisher allerdings nicht sagen. Genaueren Aufschluss über die Belastung der Haut durch Sonneneinstrahlung gab nun eine Studie mit 32 polnischen Kindern im Alter von 8-10 Jahren, die ein 12tägiges Sommercamp (23. Juni bis 06. Juli) an der Ostseeküste besucht haben. Vorteil der Studie ist, dass Nutzen und Schaden der Sonnenstrahlung gleichzeitig, also bei jeweils den gleichen Kindern, untersucht wurde.

 

Blut- und Urinproben geben Aufschluss über UVB-Auswirkungen

Von den Kindern wurden sowohl vor als auch nach dem Urlaub Blut- und Urinproben genommen. Im Blut diente die Menge einer Zwischenstufe der Vitamin D-Produktion als Maß für die Vitamin D-Versorgung. Bei dieser Zwischenstufe handelt es sich um 25-Hydroxy-Vitamin-D3, auch Calcidiol genannt. Im Urin ließen sich dagegen Schäden am Erbgut, sogenannte Pyrimidin-Dimere, nachweisen. Pyrimidine sind Bausteine der DNA, von denen sich – angeregt durch die UVB-Strahlung – zwei nebeneinanderliegende zu einem Komplex verbinden können (Dimerbildung). An dieser Stelle kann das Erbgut seine Aufgabe als Informationsspeicher nicht mehr richtig erfüllen, so dass bei der nächsten Verdopplung des Erbguts im Rahmen der Zellteilung Fehler in der Abfolge der Bausteine entstehen. Allerdings sind die Zellen in der Lage, einen Teil dieser Fehler zu vermeiden, indem sie die Pyrimidindimere aus dem Erbgut ausschneiden. Die ausgeschnittenen Dimere lassen sich im Urin nachweisen und dienen dann als Maß für UV-bedingte Erbgutschäden. Zusätzlich zu den Blut- und Urinuntersuchungen führte jedes Kind ein Tagebuch, in dem die Zeit in der Sonne, das Auftreten von Sonnenbränden und die Verwendung von Sonnenschutzmitteln vermerkt wurden. So ließen sich die Laborwerte mit der UV-Belastung abgleichen.

 

DNA-Schäden steigen stärker als Vitamin D-Werte

Im Schnitt waren die Kinder einer Sonnendosis ausgesetzt, die kurz davor war, einen Sonnenbrand auszulösen. Über die 12 Tage des Feriencamps hatten sie damit etwa 20% der normalen jährlichen Sonnendosis aufgenommen. Insgesamt zeigte sich, dass sich die Vitamin D-Versorgung in der Zeit des Sommercamps nicht sehr stark – nämlich lediglich um etwa 20 Prozent – erhöhten. Im Vergleich dazu nahmen die DNA-Schäden sehr viel stärker zu. So stieg die Anzahl der im Urin nachgewiesenen Pyrimidindimere auf das Zwölffache des Anfangswertes. Auffällig war, dass die Werte bei Kindern mit heller Haut (Hauttyp I und II) stärker gestiegen waren als bei Kindern mit dunklerer Haut (Hauttyp III und IV). Dies zeigt wie wichtig konsequenter Sonnenschutz gerade auch in Nordeuropa ist, wo die meisten Menschen helle Hauttypen aufweisen. Außerdem bemerkten die Autoren, dass sich das Verhalten der Kinder nicht am eigenen Hauttyp orientierte, hellhäutige Kinder ihre Haut also nicht besser schützten als dunkelhäutigere. Die Kinder verwendeten die Sonnencreme selbstständig, und die Autoren vermuten, dass sie wahrscheinlich zu wenig Sonnencreme auftrugen, wie es auch bei Erwachsenen typischerweise der Fall ist.

 

Konsequenter Sonnenschutz im Kindesalter ist wichtig

Die Ergebnisse legen nahe, dass kurze Zeiten in der Sonne ausreichen, um die Vitamin D-Produktion sicherzustellen. Dazu kommt, dass nach etwa drei Stunden Aufenthalt in der Sonne sowieso kein zusätzliches Vitamin D mehr gebildet wird. Längere Aufenthalte in der Sonne schaden dagegen der Haut, auch wenn kein Sonnenbrand auftritt. Dies zeigt einmal mehr, wie wichtig konsequenter Sonnenschutz und die Vermeidung von starker Sonneneinstrahlung beispielsweise in der Mittagszeit sind, um UV-bedingte Hautschäden zu verhindern.

Studie – UVB-Strahlung bei Kindern fördert Hautkrebsrisiko
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Literatur


 

Letzte Aktualisierung am 11.06.2018