"Super-Melanin" Creme kann die Haut vor Sonnenschäden schützen und Wunden heilen

Die Haut ist unser größtes Organ und daher anfällig für Umweltfaktoren wie UV-Licht, Toxine und Verletzungen. Es ist allgemein bekannt, dass Sonnenschäden zu Hautalterung und Hautkrebs führen können.

Die Heilung der Haut ist ein komplexer Prozess, der verschiedene Zelltypen, Wachstumsfaktoren und Signalstoffe umfasst. Eine der Hauptursachen für eine gestörte Hautheilung und chronische Wunden ist oxidativer Stress. Die übermäßige Produktion von freien Radikalen, einschließlich reaktiver Sauerstoffspezies (ROS), führt zu molekularer Fehlfunktion, Zellschäden und pathologischer Entzündung.

Forscher der Northwestern Universität haben diese schädlichen freien Radikale ins Visier genommen, indem sie eine synthetische Version von Melanin entwickelt haben, dem natürlichen Antioxidans und effizienten Radikalfänger des Körpers. Melanin verleiht unserer Haut, unseren Augen und unserem Haar Pigmentierung. Es schützt die Zellen vor Sonnenschäden und ist bekannt für die Bräunung, die als Reaktion auf Sonneneinstrahlung aufgrund der erhöhten Produktion von Melanin auftritt. Die Forscher haben biomimetische, nanoskalige synthetische Melaninpartikel entwickelt und konstruiert, die eine größere Fähigkeit zur Bindung freier Radikale haben.

"Das synthetische Melanin ist in der Lage, mehr Radikale pro Gramm abzufangen als das menschliche Melanin", sagt Nathan Gianneschi, einer der Autoren der Studie. "Es ist wie Super-Melanin. Es ist biokompatibel, abbaubar, ungiftig und transparent, wenn es auf die Haut aufgetragen wird. In unseren Studien wirkt es wie ein effizienter Schwamm und entfernt schädliche Faktoren und schützt die Haut."

Die Forscher, die seit fast 10 Jahren Melanin studieren, haben ihr synthetisches Melanin zunächst als Sonnenschutzmittel getestet, um UV-induzierte Hautschäden zu verhindern.

"Es hat die Haut und Hautzellen vor Schäden geschützt", sagt Gianneschi. "Dann haben wir uns gefragt, ob das synthetische Melanin, das hauptsächlich dazu dient, Radikale aufzufangen, topisch nach einer Hautverletzung angewendet werden kann und eine heilende Wirkung auf die Haut hat. Es stellt sich heraus, dass es genau so funktioniert."

Die Forscher haben eine chemische Substanz verwendet, um eine Blasenreaktion an einer menschlichen Hautgewebeprobe im Labor hervorzurufen. Die Blasenbildung führte zur Ablösung der oberen Hautschichten.

"Es war sehr entzündet, ähnlich wie bei einer allergischen Reaktion auf Gift-Efeu", sagt Kurt Lu, einer der Autoren der Studie.

Die Forscher haben ihre Melanin-Creme auf die Hautprobe aufgetragen und festgestellt, dass die Creme innerhalb weniger Tage eine Immunreaktion ermöglicht hat, indem sie zuerst den körpereigenen Radikalfänger-Enzymen der Haut bei der Genesung geholfen und dann die Produktion entzündlicher Proteine gestoppt hat. Sie beobachteten, dass die Anwendung der Creme zu einer Ansammlung von entzündungshemmenden Immunzellen in der Haut führte, was eine Kaskade von Reaktionen auslöste, die die Heilungsrate erheblich erhöhte und dabei die gesunden Hautschichten unter der chemischen Verbrennung schützte. In den Kontrollproben, auf denen keine Melanin-Creme aufgetragen wurde, hielt die Blasenbildung an.

Die Forscher sagen, dass die Creme einen zweifachen Schutz bietet: lokal, um die Haut an der Oberfläche zu reparieren, und systemisch, indem sie das Immunsystem aktiviert, um diese Reparatur zu unterstützen.

"Die Behandlung bewirkt, dass die Haut in einen Zyklus der Heilung und Reparatur versetzt wird, der vom Immunsystem orchestriert wird", sagt Lu.

Im Rahmen von Forschungsprogrammen, die vom US-Verteidigungsministerium (DOD) und den Nationalen Instituten für Gesundheit (NIH) finanziert wurden, fanden die Forscher heraus, dass das Färben einer Militäruniform mit Melanin Nervengas absorbierte. Sie stellten auch fest, dass Melanin auch Schwermetalle und andere Toxine absorbiert.

"Obwohl es dies natürlich tun kann, haben wir es mit unserer synthetischen Version optimiert, um die Aufnahme dieser toxischen Moleküle zu verbessern", sagt Gianneschi.

Die Forscher stellen sich vor, dass ihr synthetisches Melanin Sonnenschutzmitteln zugesetzt wird, um ihren UV-Schutz zu erhöhen, und dass es als Wirkstoff in Feuchtigkeitscremes zur Förderung der Hautreparatur verwendet wird. Es könnte auch für Verbrennungen, Blasen und offene Wunden eingesetzt werden, sagen die Forscher.

"Man könnte es vor dem Sonnenbaden und nach dem Sonnenbaden auftragen", sagt Lu. "In beiden Fällen haben wir eine Verringerung der Hautschäden und Entzündungen gezeigt. Sie schützen die Haut und reparieren sie gleichzeitig. Es ist eine kontinuierliche Reparatur."

Die Studie wurde im Journal NPJ Regenerative Medicine veröffentlicht, und das unten stehende Video, das von der Northwestern University produziert wurde, zeigt, wie die Melanin-Creme funktioniert.



Quelle:
Biyashev, D., Siwicka, Z.E., Onay, U.V. et al. Topical application of synthetic melanin promotes tissue repair. npj Regen Med 8, 61 (2023). //doi.org/10.1038/s41536-023-00331-1