Exosome

Wer sich nicht gerade mit Biologie, Medizin oder Anatomie beschäftigt, hat den Begriff Exosome wahrscheinlich noch nie gehört. Tatsächlich wurden sie auch erst 1983 entdeckt, und zwar in unreifen, roten Blutkörperchen. Die wissenschaftliche Welt fand die Entdeckung zwar beeindruckend, großes Interesse an weiteren Forschungen bestand jedoch zunächst nicht. Erst zu Beginn des neuen Jahrtausends erkannten Forscher, welches Potenzial in Exosomen eigentlich steckt, und es gab immer mehr Veröffentlichungen zu dem Thema. Bis heute steigt ihre Relevanz im medizinischen, pharmazeutischen und kosmetischen Bereich immer mehr an.

Was sind überhaupt Exosome?

Exosome sind winzig kleine extrazelluläre Vesikel. Ihre Größe beläuft sich auf jeweils 30 bis 90 Nanometer. Sie kommen in den Zellen von Menschen und Säugetieren vor: unter anderem in Blutplättchen, Lymphzellen, Tumorzellen, Nervenzellen, Mastzellen und dendritischen Zellen. Die Zellen geben die Exosome an ihre Umgebung ab. Zum besseren Verständnis: Vesikel sind wiederum abgegrenzte, runde bis ovale Bläschen. Diese werden von einer Lipiddoppelschicht umgeben und enthalten zum Beispiel Proteine, Lipide und Nukleinsäuren, DNA-Fragmente oder mRNA. Der Inhalt hängt nicht nur vom Zelltyp ab, sondern auch vom aktuellen Zellstatus. Das bedeutet, das je nach Gesundheit der Zelle unterschiedliche Molekül-Arten transportiert werden.

Lange Zeit vermuteten Wissenschaftlicher, dass Exosome wie eine Art Müllabfuhr funktionieren und lediglich die Aufgabe haben, überflüssiges Material aus einer Zelle hinauszubefördern. Mittlerweile steht aber fest, dass sie im Organismus als wichtige Kommunikationswege fungieren. Sie werden freigesetzt, damit die Zellen mit Gewebe und anderen Zellen kommunizieren können, und dienen quasi als Transportmöglichkeit für Moleküle. Auf diese Weise steuern die Zellen Prozesse wie die interzelluläre Signalübertragung oder die Gerinnung. Auch die Übertragung epigenetischer Information gehört zu den Aufgaben von Exosomen. Sie wurden beispielsweise im Sperma gefunden, wo sie RNA-Moleküle in sich tragen.

Die Kommunikation zwischen einer Zelle und anderen Zellen oder Gewebe kann für den Organismus positiv oder negativ sein. Einerseits sind Exosome in der Lage, in akuten Krankheitsphasen oder nach einer Verletzung körpereigene Regenerations-Prozesse anzuregen. Wissenschaftler fanden beispielsweise heraus, dass bestimmte Exosome Prozesse aktivieren, welche die Wundheilung oder die Heilung von Knochenbrüchen ankurbeln. Ebenso sind sie an entzündungshemmenden Prozessen beteiligt. Umgekehrt können Exosome aber auch krankheitsassoziierte Moleküle oder neurodegenerativ assoziierte Peptide beinhalten. HI-Viren nutzen sie beispielsweise gerne zur Tarnung und zum Transport. Auch Krebszellen setzen Exosome frei.

Exosome als vielversprechende medizinische Wirkstoffe

In den letzten Jahren befassten sich viele Studien mit Exosomen. Im Max-Planck-Institut für medizinische Forschung in Heidelberg entwickelten Wissenschaftler beispielsweise gezielt Exosome im Reagenzglas. Sie wollten wissen, welche Rolle diese bei der Wundheilung spielen. Damit sich verletztes Gewebe regenerieren kann, ist nämlich eine präzise Signalgebung von Zelle zu Zelle notwendig.

Für die Versuche nutzten die Forscher im Labor kultivierte, menschliche Spenderhaut. Die Ergebnisse waren bemerkenswert. Der Heilungsprozess von Wunden an dieser Spenderhaut verlief nach der Behandlung mit künstlichen Exosomen um ein Vielfaches schneller! Einen ähnlichen Effekt stellten sie bei der Bildung neuer Blutgefäße fest. Dieser Prozess ist zum Beispiel zur Regeneration von Gewebe nach Operationen wichtig. Mithilfe einer neuen Technologie lassen sich Exosome nun auch in größeren Mengen für therapeutische Anwendungen herstellen.

Zudem sind die Forscher der Ansicht, dass schon bald individuell anpassbare Exosome für verschiedene medizinische Indikationen entwickelt werden können: für Immun- oder neurodegenerativen Erkrankungen beispielsweise oder auch für Malignome. Mittlerweile wird eine Therapie mit Exosomen sogar als Zukunft der regenerativen Medizin angesehen, denn die Erkenntnisse sind für die Wissenschaft bahnbrechend. Als besonders erfolgversprechend gelten Exosome, die aus Stammzellen gewonnen werden. Sie sind in der Lage, die Gewebe-Reparatur zu stimulieren, Immun-Antworten zu regulieren und zelluläre Prozesse zu modulieren. Außerdem lassen sie sich im Vergleich zu intakten Zellen einfacher und besser isolieren, reinigen und lagern. Das Risiko für eine Immunabstoßung wird zudem als geringer angesehen, denn Exosome verfügen nicht über die Oberflächenmarker, die entsprechende Reaktionen normalerweise auslösen.

Was bewirken Exosome in der Kosmetik?

Auch die Kosmetikbranche ist auf Exosome bereits aufmerksam geworden, und es gibt auch bereits entsprechende Entwicklungen und Innovationen. So soll beispielsweise ein Präparat aus menschlichen Fettstammzellen in Kombination mit dem Dermapen 4, einem fortschrittlichen Microneedling-Gerät, die verschiedensten Hautprobleme lösen können. Im Fokus stehen dabei vor allem matte und ungleichmäßige Hauttypen, der trockene Hauttyp, schlaffe Haut, die an Elastizität verloren hat, die großporige Haut sowie Probleme wie Akne und Atopie. Wie es heißt, soll die Behandlung die Regeneration der Hautzellen fördern können.

Wissenschaftler erklären die Funktionsweise folgendermaßen: Durch das Microneedling mit dem Präparat wird ein Wachstumsfaktor ausgeschieden. Dieser aktiviert beispielsweise die Funktion von Fibroblasten, die dann wiederum mehr Hyaluronsäure, Elastin und Kollagen produzieren. Dadurch gewinnt die Haut wieder an Festigkeit und Elastizität. Auch Fältchen können auf diese Weise reduziert werden. Insgesamt kann die Textur der Haut durch die Behandlung deutlich verbessert werden. Im Vergleich zu einer Anwendung, bei der ein Präparat auf die Haut aufgetragen wird, scheint der Effekt in Kombination mit Microneedling stärker zu sein, da die Wirkstoffe tief in die Haut eingebracht werden, wo sie ihre positiven Eigenschaften optimal entfalten können.

Das heißt aber nicht, dass Exosomen-basierte Kosmetikprodukte für die klassische äußere Anwendung unwirksam sind. Auch in diesem Bereich gibt es bereits ein breites Spektrum an hochwertigen und innovativen Produkten wie zum Beispiel Seren, Cremes und Masken, aber auch Präparate für die Intimpflege und die Kopfhautpflege (Quelle: https://www.asceplus.com/main)

Für ein kosmetisches Präparat bieten sich neben den Wachstumsfaktoren insbesondere Wirkstoffe wie Aminosäuren, Peptide, Vitamine, Coenzyme, Hyaluronsäure und Mineralien an.

Exosomen als Inhaltsstoffe: Beispiele

Wie schon erwähnt, existieren auf dem Markt bereits etliche Wirkstoffe, die sich die Vorteile der Exosome zu Nutzen machen. Nachfolgend die INCI-Bezeichnungen einiger Beispiele:

– Thymus Quinquecostatus Callus Extracellular Vesicles

– Lactobacillus Extracellular Vesicles

– Rosa Damascena Callus Extracellular Vesicles

– Centella Asiatica Callus Extracellular Vesicles

– Chicken Embryonic Mesenchymal Cell-Derived Extracellular Vesicles

Es wird auch weiterhin unermüdlich an der Entwicklung Exomen-basierter Produkte gearbeitet, und wir dürfen davon ausgehen, dass das Potential der Exosome noch längst nicht ausgeschöpft ist.

Exosome: Ein Durchbruch in der medizinischen und kosmetischen Welt

Nicht nur für die regenerative Medizin stellt die Erforschung der Exosome und die Entwicklung modernster Produkte ein gewaltiger Durchbruch dar. Auch im Kosmetikbereich werden innovative Wirkstoffe eine ganz neue Ära einläuten, welche die Hautregeneration auf ein bisher wahrscheinlich nie erreichtes Level hebt. Informieren Sie sich bei Cosmacon gerne etwas näher über die Thematik und die Möglichkeiten, welche die „Wirkstoff-Transporteure“ bieten!