Strahlenforschung: UV ist nicht alles!

Sonnenstrahlen lassen die Haut altern und Hautkrebs entstehen. Das gilt sowohl für UVB- als auch für UVA-Strahlung, wenn man sie einzeln betrachtet. Für Infrarotstrahlung konnten Strahlenforscher ebenfalls einen schädigenden Effekt nachweisen. Was passiert aber unter realen Bedingungen, wenn das gesamte Sonnenspektrum, bestehend aus UVB- und UVA-Strahlung sowie sichtbarem Licht und Infrarotstrahlung, gleichzeitig auf die Haut trifft? Um das besser zu verstehen, fördert das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) seit 2008 ein Konsortium mit Forschungsgruppen des Deutschen Krebsforschungszentrums Heidelberg (DKFZ), des IUF (Leibniz-Institut für umwelt-medizinische Forschung) Düsseldorf, der Technischen Universität Darmstadt und des Hautkrebszentrums Buxtehude. In enger Kooperation untersuchen die Forschenden zelluläre und molekulare Veränderungen nach Einwirkung einzelner Komponenten des Sonnenlichts. Die Wirkung des gesamten Spektrums, also die Kombination der verschiedenen Strahlen, steht aber speziell im Fokus.

Anstieg der Hautkrebserkrankungen erwartet

Knapp 300.000 Menschen erkranken in Deutschland jedes Jahr an Hautkrebs. Das ist ein großes Problem für die Gesellschaft und für das Gesundheitssystem. Forschende rechnen mit einem weiteren Anstieg der Hautkrebskranken, weil die Menschen immer älter werden. Ein weiterer Faktor spielt für eine immer größere Zahl von jüngeren Patienten eine Rolle: Wer eine Organspende empfängt und beispielsweise mit einer Spenderniere weiterlebt, muss Medikamente nehmen, die das Immunsystem unterdrücken. Das ist wichtig, damit der Körper das Organ nicht abstößt. Doch die Immunsuppressiva erhöhen das Hautkrebsrisiko. Deshalb steigt die Zahl von jüngeren Patienten mit der aggressiven Form des weißen Hautkrebses.

Das Problem: Menschen empfinden das Sonnenlicht als ausgesprochen angenehm. Die Konsequenzen übermäßiger ultravioletter (UV-) Strahlung werden erst viele Jahre später sichtbar. Die so genannte Latenzzeit für die Entstehung von Hautkrebs liegt bei 30 bis 40 Jahren. Deshalb ist vielen die Gefahr, die von der Sonnenstrahlung ausgeht, immer noch zu wenig bewusst.

Die empfohlene Prävention basiert auf wissenschaftlichen Daten:

  • starke (Mittags-)Sonne meiden
  • Kleidung als Sonnenschutz nutzen
  • für unbedeckte Haut Sonnencreme mit hohem Lichtschutzfaktor verwenden
  • die Augen mit einer Sonnenbrille schützen

Trotzdem setzen sich viele Menschen in Deutschland immer noch zu starken UV-Strahlen aus, in der Freizeit, aber auch an manchen Arbeitsplätzen. Damit schädigen sie ihre Haut. Ein wichtiger Forschungsbereich liegt deshalb auf den Mechanismen, die zum Auftreten dieser Schäden und in Folge zu Hautalterung und Hautkrebs führen.

Forschungsergebnisse verbessern Sonnenschutz und gesetzliche Regelungen

Das Konsortium konnte bereits mit seinen Arbeiten zur Wirkung der einzelnen UV-Komponenten, speziell der UVA-Strahlung, auf die Gefährlichkeit dieses langwelligen UV-Anteils aufmerksam machen. Die Forschenden haben damit zum Verständnis der negativen Wirkung von Solarien beigetragen. Deren Einsatz ist mittlerweile gesetzlich geregelt. Ein weiteres wesentliches Forschungsergebnis entstand zur Infrarotstrahlung (IR). Arbeiten des IUF belegten, dass neben der UV-Strahlung auch die IR-Strahlung der Sonne Hautschäden verursacht und so zu vorschneller Hautalterung beitragen kann. Diese neuen Erkenntnisse werden im Sonnen-Schutz berücksichtigt, so dass heute schon einige Sonnenschutzprodukte Infrarot-A-Schutzkomplexe enthalten.

Untersuchungen, in denen die unterschiedlichen Strahlen kombiniert wurden (z.B. UVA mit UVB), zeigten, dass sie sich gegenseitig beeinflussen. Damit kann sich auch das eigentliche Schädigungsprofil verändern. Aus diesem Grund steht jetzt die Kombination aller im Sonnenspektrum enthaltenen Komponenten im Mittelpunkt der Forschung des Konsortiums.

Spezielle Strahlenquelle ermöglicht Kombination im Labor

Speziell für dieses Projekt wurde eine Strahlenquelle entwickelt, die es ermöglicht UVA, UVB, sichtbares Licht und Infrarot A einzeln oder in verschiedenen Kombinationen – in Anlehnung an das natürliche Sonnenlicht – gemeinsam einzusetzen. Die Forscher wollen herausfinden, ob und inwieweit sich die unterschiedlichen Strahlen ergänzen bzw. gegenseitig beeinflussen. Erste validierte Studien zeigen, dass die Effekte des vollen Sonnenlichtspektrums auf das Gewebe bzw. die einzelnen Zellen von anderer Qualität sind, als dies aufgrund der Einzelbestrahlungen zu erwarten gewesen wäre.

Ebenso arbeitet das Konsortium derzeit an der Frage, welche Rolle Immunsuppressiva spielen, die bei Organempfängern zu einer extrem erhöhten Hautkrebsrate beitragen. Das Ziel ist es, dazu beizutragen, diesem Effekt durch gezielte Maßnahmen entgegenzusteuern. Schließlich müssen die Mechanismen und Wechselwirkungen der unterschiedlichen Teile der Strahlung des Sonnenspektrums besser verstanden werden, damit sich die Bevölkerung und besonders die Risikogruppen besser schützen können.

Auch die Nachwuchsförderung hat in diesem Projekt einen hohen Stellenwert. Im April 2018 fand bereits zum zweiten Mal eine Spring-School mit dem Thema "Non-ionizing and ionizing radiation: Mechanisms and consequences" für Masterstudenten und Doktoranden statt.

Zum Projekt

Titel: Verbundprojekt KAUVIR: Kombination statt Addition - UV bis IR Strahlung in der Krebsentstehung und Alterung

Laufzeit: 01.09.2014 - 31.08.2019

Förderkennzeichen: 02NUK036

Fördervolumen des Verbundprojektes: 3,4 Mio. Euro

Projektpartner: Deutsches Krebsforschungszentrum Heidelberg (DKFZ), IUF (Leibniz-Institut für umwelt-medizinische Forschung) Düsseldorf, Technische Universität Darmstadt, Hautkrebszentrum Buxtehude.

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