Aquaporine
Unser menschlicher Körper besteht zu etwa 70 Prozent aus Wasser und umfasst circa 100 Milliarden Zellen. Doch wie wird das Wasser mit all seinen Nährsalzen eigentlich in unserem Organismus verteilt? Damit das reibungslos funktioniert, sind ähnlich wie in der Schifffahrt Kanäle und Schleusen erforderlich: mikroskopisch klein natürlich. Die befinden sich in den Zellmembranen und sind chemisch gesehen Proteine. Die Schleusen kennen ihre Aufgabe sehr genau und fungieren in unserem Körper quasi als Türsteher: Wasser-Moleküle dürfen eine Schleuse ungehindert passieren, andere Substanzen wie zum Beispiel Nährstoffmoleküle oder Salz-Ionen dagegen nicht. Das funktioniert, weil geladene Ionen an der Schleuse hängenbleiben und in der Zelle verbleiben, die ungeladenen Wasser-Moleküle ihren Weg aber problemlos fortsetzen können. Es war der US-amerikanische Molekularbiologie Peter Courtland Agre, der diese mikroskopisch kleinen Kanäle und Schleusen 1992 in Nieren-Zellen und roten Blutkörperchen zum ersten Mal tatsächlich identifizierte. Für seine Entdeckung erhielt er 2003 zusammen mit dem US-amerikanischen Biochemiker Roderick MacKinnon den Nobelpreis für Chemie. Agre gab den Proteinen den Namen Aquaporine, was übersetzt in etwa Wasserpforte bedeutet.
Aquaporine und ihre Bedeutung
Aquaporine sind in allen Lebewesen mit Zellmembran zu finden: in Menschen, Tieren, Pflanzen und sogar in Bakterien. Ihre Entdeckung öffnete die Tür für viele weitere biochemische, physiologische und genetische Forschungen. Mittlerweile ist die Wissenschaft längst in der Lage, den Wassermolekülen auf ihrem Weg durch die Membran zu folgen.
Bei uns Menschen sind Aquaporine unter anderem für die Regulierung des Wasserhaushalts im Gehirn, in der Augenlinse, der Niere und der roten Blutkörperchen zuständig. Funktionieren die Aquaporine nicht mehr richtig, werden wir krank. Typische Krankheitsbilder sind Diabetes insipidus, Gehörverlust und Grauer Star. Das umfangreiche Wissen über Aquaporine verschafft der Medizin ein besseres und detaillierteres Verständnis für diese und ähnliche Krankheiten. So eröffnen sich unter Umständen auch neue Behandlungsmöglichkeiten. In der Pflanzenwelt regulieren Aquaporine die Wasseraufnahme, bei Säugetieren unter anderem die Urinbildung.
Funktionierende Aquaporine haben eine extrem hohe Wasserleitfähigkeit. Trotz ihrer feinen Poren liegt diese pro Kanal und Sekunde bei bis zu drei Milliarden Wassermolekülen. Mittlerweile ist auch bekannt, dass sich die Proteine in verschiedene Arten gliedern. Sie unterscheiden sich nicht nur durch ihre Struktur, sondern auch durch ihre Funktion. Einige transportieren lediglich Wasser, andere sind beispielsweise auf Harnstoff oder Glycerol spezialisiert.
Was haben Aquaporine mit Kosmetik zu tun?
In den letzten Jahren treffen wir auch in der Kosmetik zunehmend auf Aquaporine. Aus gutem Grund, denn sie haben einen großen Einfluss auf die Feuchtigkeitsversorgung unserer Haut. Wie gesund die Haut ist und welches Erscheinungsbild sie besitzt, hängt schließlich maßgeblich von ihrer Feuchtigkeitsversorgung ab. Eine ausreichende Versorgung trägt dazu bei, dass die Haut strahlend, vital und geschmeidig bleibt. Auch Falten und Linien lassen sich dadurch reduzieren. Aquaporin-stimulierende Wirkstoffe können die Produktion von Aquaporinen anregen und steigern, so dass die Haut besser befeuchtet wird. Außerdem können die Wirkstoffe dafür sorgen, dass der Transport von feuchtigkeitsspendenden Molekülen und Wasser durch die Hautbarriere leichter wird.
Schon jetzt werden diese Wirkstoffe im Rahmen der Kosmetikherstellung eingesetzt. Vor allem in Feuchtigkeitscremes, Seren und ähnlichen Produkten, die der Hautpflege und der Feuchtigkeitsversorgung dienen. Gerade Menschen mit trockener oder empfindlicher Haut profitieren von entsprechenden Formulierungen, zumal nicht nur die Hautfeuchtigkeit verbessert wird: Auch Hautprobleme wie zum Beispiel Irritationen oder die Bildung von Hautschuppen lassen sich auf diese Weise reduzieren.
Allerdings unterscheiden sich Aquaporin-stimulierende Wirkstoffe teilweise stark, und zur endgültigen Bewertung ihrer Sicherheit und Wirksamkeit sind weitere Studien erforderlich. Natürlich dürfen in den Kosmetikprodukten auch keine anderen schädlichen Inhaltsstoffe enthalten sein, die die Haut reizen oder gar schädigen könnten.
Aquaporine: Diese Wirkstoffe stehen zur Verfügung
Harnstoff
Harnstoff kann den Wassertransport durch die Hautbarriere erleichtern und damit auch die Feuchtigkeitsversorgung der Haut verbessern. Als natürlicher Feuchtigkeitsspender kommt er bereits in zahlreichen Hautpflegeprodukten zum Einsatz.
Glycerin
Glycerin ist in der Lage, die Produktion der Aquaporine anzukurbeln. Der bewährte Wirkstoff trägt somit ebenfalls dazu bei, den Feuchtigkeitsgehalt der Haut zu steigern.
Ceramide
Die natürlichen Lipide kommen in unserer Hautbarriere vor und leisten einen wertvollen Beitrag zum Erhalt der Hautfeuchtigkeit. Einige bestimmte Ceramide besitzen die Fähigkeit, die Aquaporine-Expression zu erhöhen.
Pflanzliche Extrakte
Auch einigen pflanzlichen Extrakten wird nachgesagt, dass sie die Anzahl der Aquaporine in der Haut erhöhen und dadurch die Versorgung mit Feuchtigkeit verbessern.
Aquaporin-3 stimulierende Wirkstoffe
Aquaporin-3 ist ein bestimmtes Aquaporin, das in der Haut den Transport von feuchtigkeitsspendenden Molekülen wie Glycerin übernimmt. Einige Wirkstoffe zielen darauf ab, primär die Produktion von Aquaporin-3 zu verbessern.
Hochwertige Kosmetik mit innovativen Wirkstoffen
Mit Wirkstoffen, die die Aquaporine und ihre Funktion unterstützen, kann die Feuchtigkeitsversorgung der Haut spürbar verbessert werden. Cosmacon entwickelt für Sie auf Wunsch maßgeschneiderte Rezepturen, mit denen beispielsweise die Bildung der Aquaporine gesteigert werden kann.
Literatur: Cannabidiol Application Increases Cutaneous Aquaporin-3 and Exerts a Skin Moisturizing Effect.
Ikarashi N, Shiseki M, Yoshida R, Tabata K, Kimura R, Watanabe T, Kon R, Sakai H, Kamei J.Pharmaceuticals (Basel). 2021 Aug 30;14(9):879
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