Moisturizer in der Hautpflege
Erfrischung marsch!
Der Begriff Moisturizer stammt aus dem Englischen und bezeichnet Feuchtigkeits – cremes. In der vorliegenden Übersicht geht es um die wichtigsten Inhaltsstoffe, die die Hautfeuchte beeinflussen. Hier lesen Sie alles zum Thema.
Die an Land lebenden Organismen haben eine Reihe von Strategien entwickelt, um sich gegen Austrocknung und sicheren Tod zu schützen. Dazu hat die Natur Zellmembranen, Zellbestandteile und Hautbarriere in dieser Hinsicht optimiert:
·Aquaporine sind Peptide, die in die Zellmembranen eingebaut sind. Sie kontrollieren den Transport von Wasser und speziellen Stoffen wie etwa Glycerin durch die Zellmembranen. Aquaporine lassen sich durch viele Stoffe, etwa durch Vitamine, stimulieren.
·Bakterien schützen sich durch Substanzen, die Wasser bei Trockenheit binden können, die Bildung von Eiskristallen in der Kälte unterbinden und bei Temperaturanstieg die Denaturierung der Proteine verhindern. Beispiele sind Ectoin und Diglycerylphosphat.
·Amphibisch lebende Organismen besitzen schleimige Körperoberflächen, die verhältnismässig lange Wasser festhalten. Tierische Schleimstoffe bestehen meist aus Glykoproteinen (Verbindungen aus Proteinen und Kohlenhydraten), pflanzliche durchweg aus Polysacchariden. Sukkulente Pflanzen enthalten auch in ihren Blättern hohe Schleimstoffkonzentrationen. Beispiel: Aloe vera.
·Im Stratum corneum des Menschen befinden sich effektive Barriereschichten, die den Durchtritt von Wasserdampf begrenzen. Sie setzen sich aus langkettigen Ceramiden, Cholesterin und Fettsäuren zusammen.
· Der NMF (Natural Moisturizing Factor) der menschlichen Haut besteht aus einer Vielzahl von wasserbindenden Substanzen, insbesondere Aminosäuren.
·Das Sebum der Haut dichtet mit Fettstoffen wie Squalen die Haut an ihrer Oberfläche ab und reduziert so die Wasserverdunstung.
Messung der Hautfeuchte
Ziel von Feuchtigkeitscremes ist es, eine individuell normale Hautfeuchte zu stabilisieren. Messtechnisch kann man die Effekte der Cremes durch Messung der Hautfeuchte und des transepidermalen Wasserverlustes (TEWL), aber auch visuell durch das Verhalten von kleinen „Trockenfältchen“ beobachten. Extreme Erhöhungen der Hautfeuchte durch okklusiv wirkende Wachse und Kohlenwasserstoffe sind weniger wünschenswert, da sie Hautquellungen und in der Folge Störungen innerhalb des Hautaufbaus erzeugen. Konventionelle Antifaltencremes funktionieren genau nach diesem Prinzip, indem sie durch die Quellung kleine Fältchen wegdrücken. Die Hautfeuchte lässt sich leicht mit einem Corneometer messen. Dieses ist im Prinzip ein flacher Kondensator, dessen Kapazität durch das Dielektrikum Wasser verändert und gemessen wird. Das Corneometer hat nur eine geringe Eindringtiefe und lässt daher nur eine Aussage über die obersten Schichten des Stratum corneums zu. Der transepidermale Wasserverlust (TEWL) entspricht der Menge des als Dampf durch die Haut nach aussen durchtretenden Wassers. Er ist ein Mass für die Durchlässigkeit und den Zustand der Hautbarriere. Die Sebumaktivität beeinflusst den TEWL, daher kann man mit einiger Erfahrung durch Messung von Hautfeuchte und Sebum auf den transepidermalen Wasserverlust schliessen. Dies hilft bei der Hautanalyse, wenn der TEWL im Sommer nur ungenaue Werte liefert.
Hautbarriere und TEWL
Die meisten Emulgatoren stören die Schichtstruktur der Hautbarriere und erhöhen den TEWL. Sie werden daher gern mit Kohlenwasserstoffen, sprich Paraffinen und Montanwachsen, kombiniert, die den TEWL durch ihren undurchlässigen Oberflächenfilm wieder senken. Ein Indiz für die barrierestörende Wirkung der Emulgatoren ist der Auswascheffekt von hauteigenen Lipiden bei der Hautreinigung. Moderne Feuchtigkeitscremes verzichten auf Emulgatoren oder nutzen solche, die in der Haut in kurzer Zeit abgebaut werden. Viele Substanzen haben einen indirekten Effekt auf den TEWL. Dazu gehören etwa Linolsäure (essenzielle Fettsäure) oder Linolsäure liefernde pflanzliche Öle. Linolsäure dient als Substrat für das barriereaktive Ceramid I. Ein Defizit an essenziellen Fettsäuren äussert sich in trockener, schuppiger Haut. Andere Substanzen zeigen einen direkten Effekt auf Hautfeuchte oder TEWL, indem sie Wassermoleküle binden. Diese Fähigkeit resultiert aus ihren hygroskopischen (wasseranziehenden), funktionellen Gruppen:
Hydroxygruppen (-OH): Alkohole, Glykole, Glycerin, Saccharide (Zucker) etc.
Carboxygruppen (-COOH): organische Säuren und ihre Salze
Polyethylenglykole (-O-CH2-CH2-)n: zu den PEGs siehe KOSMETISCHE Praxis 2009 (1), 12–15
Aminogruppen (-NH2, -NH-): Amine, Aminosäuren
Amidgruppen (-CO-NH2, -CO-NH-): Harnstoff, Allantoin, Fettsäureamide, Peptide, Proteine etc.
Metallionen: Magnesium (Mg2+), Calcium (Ca2+). Es handelt sich hier um sogenannte Kationsäuren, die hygroskopisch sind, aber nur in chelatisierter Form (z.B. in Verbindung mit AHAs) appliziert werden sollten. Andernfalls besteht die Gefahr, dass sie mit den Fettsäuren der Hautbarriere reagieren und deren Schichtstruktur schädigen. Unlösliche Salze wie Magnesium- und Calciumpalmitate oder -stearate haben keinen Einfluss auf die Hautfeuchte und bleiben auf der Hautoberfläche zurück.
Mineralsalze: Natrium- und Kaliumsalze der Phosphorsäure (Phosphate), Salzsäure (Chloride) und Schwefelsäure (Sulfate).
Prominente Wirkstoffe
Cremes, die der Haut Feuchtigkeit spenden, zählen zu den Top-Sellern. Hauptmerkmal solcher Produkte sind charakteristische Inhaltsstoffe. Wir bieten Ihnen einen Überblick über die prominentesten Feuchthaltesubstanzen von A bis Z.
Algenextrakte: Die in den Extrakten enthaltene Alginsäure erhöht zusammen mit verschiedenen Proteinen, Aminosäuren und Mineralsalzen die Hautfeuchte. Beim Syndrom des trockenen Auges kann beispielsweise der liposomale Fingertangextrakt (Laminaria digitata), bei geschlossenen Augen auf die Lider gesprüht helfen.
Alginsäure (Algin): Das Polysaccharid wird aus Braunalgen gewonnen und besteht aus Mannuronsäure- und Guluronsäureeinheiten. Sie dient als Konsistenzmittel und bildet auf der Haut einen feuchtigkeitsbindenden Film. Alginsäurehydrolysate sind Bruchstücke der Alginsäure. Je kleiner ihre Grösse, desto besser penetrieren sie in die obere Hornschicht, wo sie wie andere kurzkettige Kohlenhydrate Wasser binden. Allantoin besitzt Strukturelemente des Harnstoffs, trägt daher auch zur Hautfeuchte bei und hemmt den Juckreiz.
Aloe vera: Die Gele sind u.a. reich an Aminosäuren, Polysacchariden und Mineralsalzen. Sie wirken entzündungshemmend und bilden feuchtig-keitserhaltende Filme auf der Haut.
Aminosäuren (AS) sind die wichtigsten Bestandteile des natürlichen NMF. Sie speichern Wasser sehr effektiv und stellen einen natürlichen Schutz gegen Stickoxide (Radikale) dar. Die in der Hautpflege häufig verwendete Pyrrolidincarbonsäure (PCA) gehört zu den Osmolyten. Das sind Substanzen, die in der Haut Konzentrationen ausgleichen und so den individuellen osmotischen Druck stabilisieren. Funktioniert diese Regelung nicht, kommt es beim Auftragen wasserhaltiger Hautpflegemittel zu Reizungen, wie z.B. auf Schweiss, dessen Salze sich beim Eintrocknen aufkonzentrieren und hyperton verhalten.
Carbomere (Polyacrylate) sind Konsistenzgeber und bleiben auf der Hautoberfläche zurück. Sie binden kein Wasser, verringern aber geringfügig den TEWL durch einen durchlässigen Film. Zusammen mit penetrierenden Moisturizern wirken sie synergistisch und verbessern deren Wirksamkeit bei niedrigen Luftfeuchten. Diesbezüglich vermindern sie erfahrungsgemäss auch Spannungsgefühle.
Ceramide sind elementarer Bestandteil der Barriereschicht und ein Grundelement laminar aufgebauter DMSCremes. Wird meist aus Hefe gewonnen. Cholesterin kommt in der Hautbarriere vor. Lässt sich in Cremes durch pflanzliche Phytosterine mit ähnlicher Struktur ersetzen (z.B. aus Avocadoöl, Sheabutter). Verbessert die Barriereaktivität.
CM-Glucan ist ein chemisch modifiziertes, filmbildendes Polysaccharid, das verhindert, dass Wasser nach aussen verdampft und selbst Feuchte aufnehmen und abgeben kann („Feuchtepuffer“).
Diglycerylphosphat (DGP) ist ein Osmolyt, der in thermophilen Bakterien bei höheren Temperaturen die Denaturierung unterdrückt. Die Substanz inhibiert auch den Abbau von Kollagen durch Matrixmetalloproteinasen.
D-Panthenol: Das Provitamin B5 erhöht mit seinen beiden alkoholischen Hydroxygruppen und einer Amidbindung die Hautfeuchte, wirkt hautglättend und fördert die Zellneubildung.
Ectoin: Das wasserbindende Pyrimidinderivat erhöht die Irritationsschwelle der Haut und wird in Präparaten für die empfindliche Haut eingesetzt.
Glycerin ist Bestandteil des NMF und wirkt entgegen anderslautenden Berichten nicht austrocknend. Handcremes mit hohem Glycerinanteil erhöhen zwar merklich die Hautfeuchte, durch eine nachfolgende Reinigung werden aber ein Grossteil des Glycerins sowie hauteigene Stoffe wieder aus der Haut herausglöst. Danach fühlt sich die Haut trocken an. Cremes mit höherem Fett- und moderatem Glyceringehalt sind daher besser für die Hände geeignet.
Glycerylglucosid: Die Verbindung aus Glycerin und Glucose ist ein Naturstoff, bindet Wasser und stimuliert das Aquaporin- 3. Es gibt viele analoge Glycoside,
die sich ähnlich verhalten.
Glykole sind zweiwertige (2 Hydroxygruppen), wasserbindende Alkohole, die ähnlich wie Ethanol in moderaten Konzentrationen das Wachstum von Mikroorganismen unterbinden. Die bekanntesten: Propylen-, Butylen-, Pentylen- und Hexylenglykol.
Glykolsäure: Die Natrium- und Kaliumsalze der AHA ist in Feuchtigkeitscremes zu finden.
Hyaluronsäure ist einer der bekanntesten hoch-molekularen Moisturizer und entfaltet ihre Aktivität an der Hautoberfläche. Zusammen mit Phosphatidylcholin wird Hyaluronsäure wie Algenextrakt zur Behandlung des trockenen Auges verwendet. In der Hautpflege dehnt Hyaluronsäure die Bandbreite niedrigmolekularer Moisturizer zu niedrigeren Luftfeuchten hin aus.
Milchsäure: Das Natriumsalz der Milchsäure (INCI: Sodium Lactate) ist Bestandteil des NMF und ein wirksamer Moisturizer.
Natriumchlorid (Kochsalz) ist nur schwach wirksam. Isotonische Lösungen (0,9 % NaCl) und 3,5%ige Meersalzlösungen (Natriumchlorid!) werden für Bäder bei empfindlicher Haut verwendet. Noch höher konzentriert ist das Wasser des Toten Meeres; es enthält viel Magnesium- und Kalziumsalze.
PEGs: Langkettige PEGs (Macrogole) bilden Feuchtigkeitsfilme auf der Haut aus. PEGs mit Alkylketten (Emulgatoren) führen zu Auswascheffekten. Allgemein ist ihre Empfindlichkeit gegenüber UV/Sauerstoff zu beachten, die zu Hautirritationen führt.
Phospholipide: Phosphatidylcholin (PC), Phos-phatidylinositol (PI), Phosphatidylethanolamin (PE) und Phosphatidylserin (PS) sind Bestandteile des Lecithins und erhöhen die Hautfeuchte. PC erhöht allerdings vorübergehend auch den TEWL, da es die Hautbarriere fluidisiert (Wirkprinzip liposomaler Präparate). Native Phospholipide enthalten Linolsäure, die in das Ceramid I der Hautbarriere eingebaut wird. Mit den Phospholipiden verwandt sind die Sphingomyeline.
Polyglutaminsäure (PGA): Das Polypeptid ist ein Filmbildner mit wasserbindenden und hautglättenden Eigenschaften.
Polysaccharide (polymere Zucker): Hierzu gehören viele filmbildende Cellulosederivate wie etwa Hydroxyethylund Hydroxypropylcellulose.
Proteine aus pflanzlicher Quelle dienen als Ausgangsstoffe für Proteinhydrolysate, die je nach Herstellungsverfahren Proteinbruchstücke enthalten. Aus Proteinhydrolysaten werden Kondensate (Amide) mit Fettsäuren (ProteinhydroAllgelysatkondensate) hergestellt, die hervorragende Hautpflegeeigenschaften wie Hautglättung und Feuchtigkeitsbindung zeigen.
Urea (Harnstoff) gehört zum NMF und kann Wasserstoffbrücken aufbrechen.Daraus resultiert seine keratolytische Aktivität bei höheren Konzentrationen. Es ist unter anderem auch Bestandteil nicht austrocknender Puder und unterdrückt den Juckreiz.
Xanthan: Das Polysaccharid wirkt verdickend und erhöht die Gleitfähigkeit von Gelen. Es erzeugt einen Oberflächenfilm, die Haut glättet sich und bindet Feuchtigkeit.
Zucker (Saccharide) binden Wasser, sind wegen ihrer Klebrigkeit selten im Einsatz. Es gibt auch Präparate mit Honigzusätzen.
Zuckeraustauschstoffe: Sorbitol (Sorbit), ein 6-wertiger Zuckeralkohol, ist ein natürlich vorkommendes Kohlenhydrat, das, ähnlich wie Glycerin, wasserbindende Eigenschaften besitzt. In Kombinationen mit Ethanol, Glykolen oder Glycerin entwickelt Sorbitol eine antimikrobielle Wirkung in konservierungsstofffreien Präparaten, ohne sensibilisierend zu wirken. Ähnliche Eigenschaften haben Mannitol (Mannit), das in Algen, Strand- und Wattpflanzen vorkommt ist, und das körpereigene Inositol (Inosit). Andere, vergleichbar wirkende Zuckeralkohole sind Xylitol (Xylit) und Maltitol (Maltit).
Fazit
Die Hautfeuchte ist einer der wichtigsten Faktoren für die gesunde Haut. Präventiv ist ein besonderer Wert auf die Stabilisierung der Hautbarriere und die Erhaltung des natürlichen NMF zu legen. Externe, möglichst physiologische Moisturizer können dabei helfen.
Dr. Hans Lautenschläger – Arbeitsschwerpunktedes promovierten Chemikers sind die Entwicklung und die Anwendung kosmetischer und dermatologischer Präparate. Seit 1999 ist er geschäftsführender Gesellschafter der Koko Kosmetikvertrieb GmbH, Leichlingen (www.dermaviduals.de)