Wie können Wirkstoffe tiefer in die Haut eingeschleust werden?

Kosmetische Wirkstoffe unterstützen die Haut bei verschiedenen Stoffwechselfunktionen wie der Aufrechterhaltung der Hautbarriere, der Elastizität, der Funktionsfähigkeit sowie der Regeneration und Wundheilung. Da die Hornschicht (Stratum corneum) der Haut in erster Linie eine Schutzbarriere des Körpers nach außen ist, wird nicht jeder aufgetragene Stoff aufgenommen. In diesem Artikel zeigen wir Dir, wie die Wirkstoffaufnahme gesteigert werden kann und wie es sich dabei mit den Oceanwell Meereswirkstoffen verhält.

Unsere Barriere zur Umwelt

Die starke Barrierefunktion der Hornschicht entsteht durch den schichtweisen Aufbau, der einer Mauer ähnelt (→ Artikel “Wie funktioniert eigentlich unsere Haut?”). Keratinreiche abgestorbene Zellen mit hoher Affinität zu Wasser (hydrophil) fungieren als Mauersteine, dazwischen liegen dicht gepackte, sehr Fett-affine (lipophile) Schichten, die sich vorwiegend aus Ceramiden zusammensetzen. Die Hornschicht hat eine erstaunliche Aufnahmefähigkeit für Wasser. Im Reagenzglas kann sie bis zu 500 % ihres Trockengewichts an Wasser aufnehmen und dabei auf das Vier- bis Fünffache ihrer ursprünglichen Dicke aufquellen.

Gemeinsam mit den Hornzellen der Oberhaut bilden die Fette zwischen den Zellverbänden eine Barriere, die das Eindringen von Schadstoffen verhindert. Diese Fette müssen ständig nachgeliefert werden, da sie durch Reinigungsmittel und Lösungsmittel (z. B. Desinfektionsmittel) ausgewaschen werden (→ Artikel „Wie schützt sich die Haut vor äußeren Einflüssen?“). Die Haut liefert über die Talgdrüsen diese Fettbestandteile nach, jedoch reicht die Produktion bei unserer täglichen Waschroutine oft nicht aus. Das Auftragen von Lipiden und Wachsen (z. B. Jojoba, Sheabutter) in Form von kosmetischen Cremes ergänzt die Barriere. Zudem ist die Haut auch ein immunologisches Abwehrorgan (→ Artikel „Das Mikrobiom der Haut“).

Die Hornschicht ist nicht nur für Schadstoffe, sondern auch für die Wirkstoffe von Pflegemitteln eine ausgeprägte Barriere. Mit penetrationsfördernden Wirkstoffen kann die Bioverfügbarkeit verbessert beziehungsweise erhöht werden. Um in tiefere Zonen der Haut zu gelangen und diese zu durchdringen (Permeation), müssen Wirkstoffe zuerst in die Hornschicht eindringen (Penetration). Als treibende Kraft wirkt dabei die Diffusion.

Neben Wasser, Salzen und Zucker kann die Haut große Mengen an Fett in der Unterhaut speichern und dient somit als Speicherorgan. Gleichzeitig ist die Haut ein Ausscheidungsorgan (→ Artikel “Die Haut ist ein Ausscheidungsorgan”). Sie entlastet die Nieren und scheidet mit Talg und Schweiß auch andere Substanzen aus wie beispielweise Milchsäure und Harnstoff, der mitverantwortlich dafür ist, dass die Haut geschmeidig bleibt und nicht austrocknet.

Wirkstoffe sind von ihrer Molekülstruktur her entweder fettliebend (lipophil) oder wasserliebend (hydrophil). Die Öle, Wachse und Fettalkohole haben lange Kohlenstoffketten und können daher gut über die “Kittsubstanz” der Hautzellen verteilt werden.

Für wässrige Wirkstoffe gibt es drei mögliche Wege, um in tiefere Hautschichten zu gelangen:

• über den Zwischenzellraum (interzellulär)
• durch die Zellen hindurch (transzellulär)
• über die Schweißdrüsen (transglandulär) und Haarfollikel (transfollikulär)

Der Weg durch die Zellen ist der hürdenreichste, weil die Zelle als membranumhüllter Mikroorganismus nur selektiv Stoffe durch Transportproteine wie z. B. Kalium-Natrium-Pumpen aufnehmen und abgeben kann. Aquaporine sind spezielle Kanäle, die nur Wassermoleküle durchlassen und somit für den osmotischen Druckausgleich – Wasser fließt immer in Richtung der höheren Ionenkonzentration – notwendig sind (→ Artikel “Der Feuchtigkeitshaushalt der Haut”).

Wirkungsweise von Oceanwell

Mit den Meereswirkstoffen in den Oceanwell-Produkten unterscheidet sich die Marke von den Kosmetikmarken, die auf Landpflanzen basieren. Der französische Wissenschaftler René Joseph Quinton (1866–1925) dokumentierte in seinen medizinischen Veröffentlichungen erstmalig die chemische Ähnlichkeit zwischen Meerwasser, Blutplasma und extrazellulärer Flüssigkeit.

Seine Forschungen zeigen auch auf molekularer Ebene, dass die im Meerwasser in hohen Konzentrationen vorkommenden Salzionen einen direkten Effekt auf die lebenden Hautzellen haben. Der aktive Einfluss auf die Hautzellen passiert über eine Regulierung des osmotischen Drucks der Zellen. Durch diesen erhöht sich die spezifische Aufnahmefähigkeit der Zellen. Demnach kann der Körper Stoffe aus dem Meer besonders gut aufnehmen.

Oceanwell setzt in seinen Rezepturen 10 % – 50 % Meerwasser und 5 % – 10 % Algenextrakt ein. Dadurch sind die Konzentrationen der Salzionen im Produkt hoch. Durch die Kombination der Produkte miteinander (wässrige Produkte und Öl-in-Wasser-Rezepturen) wird die obere Hautschicht mit Mineralsalzen und Spurenelementen angereichert. Wirkstoffpackungen mit dem Meeres-Gel verbleiben 10 – 20 Minuten auf der Haut, dies erhöht zusätzlich das Eindringen in die Haut.

Bessere Aufnahme von Wirkstoffen in die Haut

Durch Feuchthaltemittel wie z. B. Harnstoff, Glycerin oder Milchsäure kann die Durchfeuchtung (Hydratation) der Hornschicht erhöht und damit die Streuung (Diffusion) von wasserlöslichen (hydrophilen) Substanzen verbessert werden. Eine Erhöhung des Feuchtigkeitsgehalts der Hornschicht steigert die Verteilung vieler Wirkstoffe. Daher ist es auch sinnvoll, die Haut zu befeuchten, bevor Wirkstoff-Öle aufgetragen werden.

Sogenannte Enhancer sind Hilfsstoffe, die für eine Auflockerung (Mazeration) der Hornschicht-Lipide sorgen und damit die Durchdringung (Permeation) der Hautschichten verbessern. Sie erleichtern den interzellulären Transport durch die Hautbarriere, um Wirkstoffe tiefer in die Haut zu bringen. Enhancer sind fast ausschließlich fettlöslich (lipophil) und können gelöste Stoffe mittransportieren. Um wasserlösliche Wirkstoffe in die Zellen zu schleusen, werden diese häufig in mikrofeine Bläschen (Micellen) verpackt.

Ethanol (INCI: Alcohol) ist ein häufig angewendetes Lösungsmittel für (pflanzliche) Wirkstoffe. Als Penetrationsförderer kann er die Wirkstofflöslichkeit im Produkt und auch in der “Kittsubstanz” der Hornschicht erhöhen. Dies passiert bis zu einer Konzentration von 10 %. Höhere Alkoholgehalte können hingegen austrocknend wirken. Die Oceanwell-Produkte haben einen Alkoholgehalt von 1,2 % bis maximal 5 %.

Neutralöl (MCT; INCI: Caprylic/Capric Triglycerides), kann besonders gut in den interzellulären Raum der Hornschicht eindringen, weil diese mittellangen Triglyceride einen guten Benetzungseffekt haben. Generell sind die ungesättigten Fettsäuren effektiver als gesättigte. Je mehr Doppelbindungen die ungesättigte Säure im Molekül enthält, desto voluminöser und effektiver ist sie. Die Ölsäure, als häufiger Vertreter dieser Enhancergruppe, kann die Mikrostruktur der Hornschicht verändern und trägt somit zur Erhöhung der Durchlässigkeit bei.

Vesikel (Mikro-/ Nanoemulsionen, Liposomen, Mizellen) sind flüssigkeitsgefüllte kapselförmige Membranen, welche als Trägersysteme die Hautverfügbarkeit von wässrigen Wirkstoffen steigern und gleichzeitig den eingeschlossenen Inhalt vor oxidativen, hydrolytischen oder anderen Einflüssen schützen.

Die Membranen der Vesikel verschmelzen mit den Membranen der Hautbarriere und machen sie dadurch durchlässiger. Die aus dem Inneren der Vesikel freigesetzten Wirkstoffe können folglich die Hautbarriere leichter passieren. In der Kosmetik werden diese Vesikel als Liposomen bezeichnet, in deren Innerem wässrige Wirkstoffe „verkapselt“ sind.

Apparative Kosmetik

Mit der modernen Technik lassen sich Geräte verwirklichen, die durch physikalische Mechanismen die Penetration in die Haut verbessern. Wir stellen Dir hier einige Methoden vor. Auch wenn unsere Oceanwell-Produkte mit einigen dieser Methoden verwendet werden können, sind wir kein Freund einer “technisierten” Kosmetikpflege. Eine apparative Kosmetikbehandlung sollte auf jedem Fall von einer ausgebildeten Kosmetikerin durchgeführt werden, um Anwendungsfehler und eventuelle Hautschäden zu vermeiden!

Massagestifte für den Augenbereich
Die einfachste Möglichkeit, die Eindringtiefe von Seren und Cremes zu erhöhen, ist die Vibration. Mit ca. 10.000 bis 15.000 Schwingungen pro Minute werden die Bestandteile durch sanften Druck schonend einmassiert und der Lymphfluss wird angeregt. Viele Augenmassagestifte ergänzen die Vibration zusätzlich mit Rotlicht (620 nm) und einer Erwärmung des Metallkopfs des Massagestifts auf 38 °C bis 45 °C, um die Durchdringung zusätzlich zu erhöhen und die Poren zu öffnen. Der Wärmeeffekt simuliert die Funktion einer heißen Kompresse und wirkt so gegen Augenringe, Tränensäcke und leichte Krähenfüße.

Iontophorese (Mikrostrombehandlung, “Ionenlifting”, EMS)
Ein Gleichstrom geringer Stärke (Galvanischer Strom) fließt nur in eine Richtung, nämlich vom Minuspol (Kathode) zum Pluspol (Anode). In der Flüssigphase des Produkts enthaltene geladene Teilchen (Ionen wie Na+, Mg2+, Br- usw.) wandern in diesem Gleichstromfeld gezielt. Dadurch kommt es im Behandlungsgebiet zu einer Veränderung der Ionenzusammensetzung an den Zellen, wodurch kurzfristig feine Kanäle entstehen. Dies kann die Aufnahme in die Zelle verändern und eine Gefäßerweiterung bewirken, was zu einer verstärkten Durchblutung an der behandelten Stelle führt. Dadurch werden die Nährstoffversorgung des Gewebes und ein schnellerer Abtransport von Stoffwechselendprodukten gefördert. Die Polarität der Arbeitselektrode bewirkt eine Abstoßung der gegenteilig geladenen Wirkstoffe des Produkts schnell und tief in die Haut hinein.

Durch den “Reizstrom” werden auch die zahlreichen Gesichtsmuskeln stimuliert, was als leichtes Kribbeln gespürt wird. Die Muskelkontraktionen aktivieren zusätzlich die Kollagensynthese.

Ultraschall (Hochintensiver fokussierter Ultraschall, HIFU)
HIFU-Geräte erzeugen Ultraschall-Wellen von 25.000 bis 1 Mio. Schwingungen pro Sekunde und bündeln diese im Fettgewebe unter der Haut. Das funktioniert ähnlich wie bei einer Lupe, die das Sonnenlicht bündelt. Im Brennpunkt entsteht in beiden Fällen Hitze. Die Hitzebehandlung soll Kollagenfasern unter der Haut zum Wachstum anregen, die Gefäße erweitern und so für eine verbesserte Durchblutung der behandelten Hautpartien sorgen und so die Haut straffen. Die Hautoberfläche wird dabei nicht beeinflusst.

Ein sog. “Skin Scrubber” arbeitet mit niederfrequentem Ultraschall – eine neue Methode mit hervorragenden Ergebnissen. Mit ca. 28.000 Schwingungen pro Sekunde bewegt sich die Spitze des Skin Scrubbers auf der befeuchteten Haut. Es entstehen sog. „elastische Wellen“, welche die aufgetragenen Reinigungspräparate zerstäuben und dadurch mikroskopisch kleine Feuchtigkeitspartikel erzeugen. Gleichzeitig werden abgestorbene Hautpartikel sanft durch Sogwirkung (Kavitation) abgelöst.

Mit einer schwingenden Ultraschallmembran lässt sich aus Flüssigkeiten ein feiner Nebel erzeugen. Wir kennen dies vom Diffusor zum Verteilen von ätherischen Duftölen. Die feinen Mikro-Tröpfchen benetzen die Haut und durchfeuchten die oberen Hautschichten. Dies ist bei trockener Umgebung sehr angenehm. Das Belebende Meeres-Tonicum oder Wasser mit einem Tropfen des Algen-Wirkstoffkonzentrats lassen sich gut mit dem Vernebler verwenden. Der spezielle Pumpspender des Meeres-Tonicums erzeugt zwar keinen Ultraschall-Nebel, ist aber ebenfalls sehr fein.

Radiofrequenztherapie (RF), auch “Thermalifting” genannt, erzeugt Wärme in der Unterhaut und wirkt daher wie Infrarotstrahlen oder Wärmepackungen. Die Radiowellen erwärmen die Kollagenfasern in den tieferen Hautschichten. Dabei schrumpfen die Fasern und minimieren dadurch den Abstand zwischen Muskulatur und Dermis. Dieser auch als “Shrinking” (deutsch: schrumpfen) bezeichnete Prozess kann bis zu zwei Tage andauern und sorgt für einen unmittelbaren Straffungseffekt der Haut von innen heraus. Die Radiofrequenzwellen regen außerdem die Fibroblasten zur Kollagenproduktion an.

Elektroporation oder Cold Plasma Anwendung
Kaltes Plasma wirkt auf die Haut wie eine sog. Elektroporation. Dabei entstehen kleinste Poren bzw. Kanälchen in den Zellmembranen und machen diese somit durchlässiger für Substanzen und Wirkstoffe. Durch die kurzfristig geöffneten Poren können Wirkstoffe gezielt und in größerer Menge in die Haut geschleust werden. Diese reichern sich folglich im Gewebe an und können somit intensiver wirken. Die mit Edelgas gefüllten Glaskörper des Geräts bilden bei Entladung Ozon, welches direkt an die Haut abgegeben wird. Dort wirkt es antimikrobiell, entzündungshemmend und erhöht die Sauerstoffversorgung der Zellen.

Intraceuticals
Mithilfe einer speziellen Apparatur wird konzentrierter Sauerstoff (96-98 %) genutzt, um besondere Hauptpflegeseren tief in die Haut zu transportieren. Durch das verwendete Gerät entsteht ein Unterdruck, der dabei helfen soll, die Hautbarriere zu überwinden. Die Effekte sind Faltenreduktion, Straffung, Aufhellung von Pigmentstörungen und eine Porenverkleinerung.

Mikronadeln (Microneedling)
Beim Needling werden winzige Einstiche in der Haut erzeugt, die das Gewebe zur Neubildung von Kollagen anregen sollen, um die Hautstruktur zu verbessern und Falten zu reduzieren. Die Haut behandelt die Einstiche wie Wunden und schüttet Botenstoffe und Wachstumshormone aus, welche zur Produktion von Kollagen, Elastin und Hyaluronsäure führen. Beim rein kosmetischen Microneedling dringen die Nadeln lediglich 0,1 bis 0,3 Millimeter tief ein, reizen also nur die oberste Hautschicht. Beim medizinischen Microneedling – welches nur von Dermatologen durchgeführt werden darf – dringen die feinen Nadeln sogar 1 bis 3 Millimeter tief in die Haut ein.

Da durch die Nadeln die Haut verletzt wird, ist hier äußerste Vorsicht geboten – insbesondere bei dünner Haut und im Augenbereich!

Weitere Literatur zu marinen Wirkstoffen in die Haut:
„Salt water and skin interactions: new lines of evidence.“, Carbajo JM, Maraver F;  Int J Biometeorol. 2018 Aug;62(8):1345-1360.
„Salts on the skin“, Carbajo JM, Bol Soc Esp Hidrol Méd 2018, Vol. 33, Supl. 1, 78-79
„Marine Ingredients: The Future of Skin Care“, Angela Eriksen-Stanley, 2013
“Pharmakologische Wirkung von Meerwasser”, Dr. Eva-Maria Brunschweiger, Kiel

Bildnachweise:
Titelbild: StockSnap auf Pixabay.com
Skizze: brick wall von Mabel Amber auf Pixabay.com
Geräte: oceanBASIS GmbH

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Thorsten Walter

Mein Name ist Thorsten Walter. Ich bin Diplombiologe und habe nebenberuflich als Präventionspraktiker und Gesundheitsberater gearbeitet. Meine Aufgabe bei oceanBASIS ist der Bereich »actives«, also die Wirk- und Rohstoffe der Kosmetik.

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