LED-Blaulicht
LED-Blaulicht wurde in seiner Auswirkung auf die Haut bisher kaum untersucht
Bisher wurde langwelliges LED-Blaulicht, ob von LED-Geräte ausgestrahlt oder von der Sonne, in seinen Auswirkungen für die Hautalterung und Hautschädlichkeit kaum beachtet.
Eine neuere experimentelle Untersuchung* zeigt jedoch, dass LED-Blaulicht von digitalen Geräten, wie Smartphones, Tablets oder Fernseher, Hautschäden verursachen und die Hautalterung beschleunigen kann. Die Vermutung liegt nahe, dass auch LED-Blaulicht von der Sonne schädlich ist, insbesondere da die Bestrahlungsstärke der Sonne höher ist als die von LED-Geräten. Die Sonnenstrahlung, die die Erde erreicht, besteht zu 44% aus sichtbarem Licht, darunter das blaue Licht. Einige Studien weisen darauf hin, dass LED-Blaulicht die Melagonese stimuliert und zu Hyperpigmentierungsstörungen beitragen kann. Natürliches LED-Blaulicht in realistischen Dosen scheint für die Haut schädlich zu sein, da es oxidativen Stress erzeugt, der irreversible Schäden durch Lipidperoxidation, Proteinoxidation und Überproduktion von MMP-1 verursacht.
Solche schädlichen Auswirkungen auf die Haut konnten in einer experimentellen Untersuchung* für LED-Blaulicht bei normalem Nutzungsverhalten digitaler Geräte nachgewiesen werden.
Die bisher verfügbaren Daten zur Wirkung von Blaulicht auf die Haut wurden an sehr einfachen Zellmodellen gewonnen, die kaum mit der menschlichen Haut vergleichbar sind. Die neue experimentelle Studie arbeitete mit 3-D Hautmodellen.
Einlagige Keratinozytenmodelle bzw. Hautexplantate wurden mit einer lichtemittierenden Diode (LED) mit einem ähnlichen Emissionsspektrum wie Smartphones oder Fernsehgeräte (420-480nm mit einer Spitze bei 450-453nm) bestrahlt.
Die Untersuchung stellte fest, dass Blaulicht von digitalen Geräten der Gesundheit der Haut schaden und zu vorzeitiger Hautalterung führen kann.
Die Ergebnisse im Überblick:
LED-Blaulicht erzeugt ROS (reaktive Sauerstoffspezies) in der Haut
In der oben genannten Untersuchung war die intrazelluläre Konzentration von ROS in Keratinozyten durch LED-Exposition deutlich erhöht. Zu den schädlichen Wirkungen der ROS zählen die Störung von Signalwegen und somit des Zellstoffwechsels, die Beeinträchtigung der Struktur und Funktion von Proteinen und Lipiden. Daraus resultieren chronische Entzündungen, Störung der Immunfunktion. ROS verstärken die Expression von Matrix-Metalloproteasen, die die extrazelluläre Matrix während der chronologischen Hautalterung abbauen, und die Prozesse der lichtbedingten Hautalterung.
Im Experiment wurde festgestellt, dass die Konzentration von ROS in den Keratinozyten nach der LED-Blaulicht-Bestrahlung größer war als in den Fibroblasten. Die Keratinozyten scheinen gegenüber oxidativem Stress besonders empfindlich zu sein und müssen besonders geschützt werden.
LED-Blaulicht verursacht in der Haut oxidative Schäden durch Freisetzung von 4-HNE
Im Experiment rief LED-Blaulicht in Keratinozyten oxidativen Stress hervor, der Lipidperoxidation verursacht. Dabei bildet sich ein sehr toxisches Nebenprodukt der Lipidperoxidation, 4-HNE (4-Hydroxy-2-nonenal). Dieser Biomarker für oxidativen Stress verändert wichtige Biomoleküle, u.a. Proteine, DNA, Phospholipide.
Diese toxische Verbindung sammelt sich auch in UVB-Strahlung ausgesetzter Haut und in normal gealterter Haut an. Die Annahme, dass LED-Blaulicht die Hautalterung beschleunigt, liegt also nahe.
LED-Blaulicht schadet auch den Mitochondrien. Da diese ein Haupterzeuger reaktiver Sauerstoffverbindungen sind, wird der oxidative Stress weiter angekurbelt.
Oxidativer Stress durch LED-Blaulicht führt zur Proteinschädigung in Dermis und Epidermis
Die experimentelle Studie konnte zeigen, dass von LEDs ausgestrahltes LED-Blaulicht die Konzentration von carbonylierten Proteinen in der Dermis und von Nitrotyrosin in der Epidermis erhöht. Carbonylierte Proteine und Nitrotyrosin entstehen durch ROS nach Bestrahlung der Haut mit blauem Licht als Biomarker für oxidativen bzw. nitrosativen Stress und zeigen Gewebeschäden an. LED-Blaulicht führt nicht nur zur Bildung von ROS, sondern regt wahrscheinlich auch die NO-Produktion an. Stickstoff wird in der Haut nach der Auslösung von Abwehrmechanismen gebildet, wodurch die Anhäufung von Nitrotyrosin erklärt werden könnte. Nitrotyrosin entsteht, wenn Tyrosin und Tyrosinreste in Proteinen von reaktiven Stickstoff- und Sauerstoffspezies angegriffen werden.
Die Haut erfährt durch die Blaulicht-Exposition also oxidativen und nitrosativen Stress. LED-Blaulicht kann an der Haut demnach die gleichen Schäden verursachen wie UVB-Strahlung, die zu erhöhten Werten von Nitrotyrosin und carbonylierten Proteinen führt.
LED-Blaulicht führt zu Hautschäden durch Überexpression von MMP-1 und Proteinoxidation
MMP-1 ist eine Matrix-Metalloprotease, ein Enzym, das für den Abbau der extrazellulären Matrix während der chronologischen Hautalterung verantwortlich ist. Exprimiert wird es vor allem durch Keratinozyten und Fibroblasten mit Substraten aus Kollagen Typ I und III.
Gut belegt ist, dass UVA- und UVB-Strahlen die Bildung von MMP-1 steigern und lichtbedingte Hautalterung und Hautkrebs begünstigen. Das veränderte Kollagen verliert seine Wasserbindefähigkeit; folglich verliert die Haut ihre Prallheit und wird faltig.
LED-Blaulicht mit einem Emissionsspektrum wie alltägliche LED-Geräte (420-480nm mit einer Spitze bei 450-453nm) führte im Experiment zur Überexpression von MMP-1 und zu Hautschäden.
Fazit: LED-Blaulicht schadet der Haut und lässt sie schneller altern
LED-Blaulicht und natürliches LED-Blaulicht wirken auf die Haut ähnlich wie UVB-Strahlen und begünstigen die vorzeitige Hautalterung. Die Haut sollte darum vor blauem Licht genauso geschützt werden wie vor UV-Licht.
Kosmetik zum Schutz vor blauem Licht
Anti-Blue Light Kosmetik ist eine neue Kategorie von Kosmetika, die entwickelt wurde, um die Auswirkungen von blauem Licht auf die Haut zu reduzieren. Diese Produkte enthalten oft bestimmte Inhaltsstoffe, wie z.B. Vitamin C und E, die helfen können, die Haut vor den schädlichen Auswirkungen von blauem Licht zu schützen. Es gibt auch spezielle Formeln entworfen, um die Haut vor UV-Strahlung zu schützen und das Aussehen von Pigmentflecken zu minimieren. Anti-Blue Light Kosmetikprodukte sind noch relativ neu und ihre Wirksamkeit ist noch nicht vollständig untersucht.
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In der experimentellen Studie zur Wirkung von LED-Blaulicht auf die Haut konnte gezeigt werden, dass ein Extrakt aus den Blättern von Lespedeza capitata (LCE) die Keratinozyten und Hautexplantate vor Schäden durch LED-Blaulicht schützt. Im Experiment verringerte der LCE-Extrakt die Bildung von ROS, 4-HNE, carbonylierten Proteinen, Nitrotyrosin und MMP-1.
Steckbrief: Buschklee
INCI: Lespedeza Capitata Flower/Leaf/Stem Extract
CAS-Nr. 84837-05-8
Andere Bezeichnungen: Roundhead Lespedeza, Roundhead Bushclover, Buschklee
Die Ergebnisse im Einzelnen:
Zum Schutz der Zellen vor der Bildung von ROS erwies sich LCE-Pflanzenextrakt in einer Konzentration von 1% als wirksam. Vor der Bestrahlung mit blauem Licht wirkte er 24 Stunden lang auf Keratinozyten ein. Wahrscheinlich wirkt LCE durch die Aktivierung endogener Schutzsysteme, indem er die Proteinexpression eines Transkriptionsfaktors stimuliert, der die adaptive Antwort auf Oxidantien reguliert und für die Widerstandsfähigkeit der Haut gegenüber oxidativem Stress wesentlich ist.
Zum Schutz der Haut vor der Freisetzung von 4-HNE wurde der Pflanzenextrakt LCE in 3% Konzentration eingesetzt. Nach der Exposition gegenüber LED-Blaulicht war die Menge von 4-HNE deutlich reduziert.
In eine Konzentration von 3% reduzierte der Pflanzenextrakt LCE die Ansammlung von zwei Markern für oxidativen bzw. nitrosativen Stress.
Die Anwendung von LCE-Pflanzenextrakt vor und nach der LED-Blaulicht-Exposition verminderte die MMP-1-Überexpression.
Hier sehen Sie weitere Wirkstoffe, die ebenfalls die Auswirkungen von Blaulicht auf die Haut minimieren:
| Handelsname | Lieferant | INCI | Bemerkung |
|---|---|---|---|
| iACTIVE Blue Light | KimiKa, LLC | Calendula Officinalis Flower Extract | |
| BLUE Oléoactif | Hallstar | Glycine Soja (Soybean) Oil , Polyglyceryl-3 Diisostearate , Oryza Sativa (Rice) Extract , Oryza Sativa (Rice) Germ Extract | |
| Urbluray MS | Shanghai JAKA(GREAF) Biotech Co., Ltd. | Butylene Glycol , Aqua , Medicago Sativa (Alfalfa) Extract | |
| Synastol TC | Sytheon | Terminalia Chebula Fruit Extract | |
| Lumicease blue ingredient | Lipotec S.A.U. | Glycerin , Aqua , Hydrolyzed Pea Protein , Glucose , Sodium Chloride , Sodium Succinate | |
| Ciste'M | BASF | Maltodextrin , Cistus Monspeliensis Flower/Leaf/Stem Extract | |
| Sakadikium | SEPPIC | Glycerin , Aqua , Hedychium Coronarium Root Extract | |
| Redoxol S3 | MMP Europe | Nordihydroguaiaretic Acid | |
| AQUACERIA | GSI Europe - Import + Export GmbH | Sodium Metaphosphate , Aqua | |
| SpecPure Aqua GBE | Spec-Chem Industry Inc | Ginkgo Biloba Leaf Extract | |
| Lingostem | Provital | Aqua , Glycerin , Vaccinium Vitis-Idaea Fruit Extract , Xanthan Gum , Sodium Benzoate , Citric Acid , Gluconolactone , Calcium Gluconate | |
| Bioglycogen | DKSH | Glycogen | |
| IBR-Urbiotect | Lucas Meyer Cosmetics | Aqua , Glycerin , Inula Helenium Extract | |
| SymVital MADA | Symrise | Zingiber Officinale (Ginger) Root Extract | |
| ARABIAN COTTON | Vytrus Biotech | Glycerin , Gossypium Herbaceum (Cotton) Seed Extract , Citric Acid | |
| ECTOinOIL | bitop | Aqua , Caprylyl/Capryl Glucoside , Propanediol , Ectoin | |
| ecofarm BILBERRY LEAF-G | ICHIMARU PHARCOS CO., LTD. | Vaccinium Myrtillus Leaf Extract | |
| Carotolino | Lipoid Kosmetik AG | Canola Oil , Daucus Carota Sativa (Carrot) Seed Oil , Daucus Carota Sativa (Carrot) Root Extract , Helianthus Annuus (Sunflower) Seed Oil , Tocopheryl Acetate , Beta-Carotene | |
| Bioyouth-BLC Bluelight Care | Bloomage Biotechnology Corp., Ltd. | Ectoin , Trehalose , Tropaeolum Majus Flower/Leaf/Stem Extract , Ergothioneine , Tricholoma Matsutake Mycelium Ferment Extract , Sodium Hyaluronate , Hydrolyzed Sodium Hyaluronate , Sodium Polyglutamate | |
| SOLIBERINE | Greentech | Aqua , Propanediol , Buddleja Officinalis Flower Extract | |
| Arganyl LS 9781 | BASF | Aqua , Glycerin , Argania Spinosa Leaf Extract | |
| CUREBERRY | ICHIMARU PHARCOS CO., LTD. | Butylene Glycol , Aqua , Vaccinium Myrtillus Leaf Extract | |
| Bicotene Natural | Bicosome SL | Aqua , Lecithin , Hydrogenated Phosphatidylcholine , Daucus Carota Sativa (Carrot) Root Extract , Beta-Carotene | |
| GinsenoLite - G | Innovacos | Glycerin , Aqua , Panax Ginseng Root Extract | |
| Arctalis | LipoTrue, S.L. | Pseudoalteromonas Ferment Extract | |
| Plant C - Stem Vigna Radiata | Innovacos | Glycerin , Aqua , Phaseolus Radiatus Meristem Cell Culture Extract | |
| SUN'ALG | Gelyma | Pongamia Glabra Seed Oil , Dunaliella Salina Extract , Haematococcus Pluvialis Extract | |
| ANTILEUKINE 6 | SEPPIC | Caprylic/Capric Triglyceride , Laminaria Ochroleuca Extract | |
| α-Lupaline | Laboratoires Expanscience | Lupinus Albus Seed Oil , Triticum Vulgare (Wheat) Germ Oil Unsaponifiables | |
| Ectoin natural | bitop | Ectoin | |
| Bicomide | Bicosome SL | Aqua , Lecithin , Niacinamide , Lysolecithin | |
| Bicoalgae ω3 (Omega-3) | Bicosome SL | Aqua , Phosphatidylcholine , Glycerin , Isochrysis Galbana Extract , Nannochloropsis Gaditana Extract | |
| Bicoalgae XT | Bicosome SL | Aqua , Phosphatidylcholine , Glycerin , Haematococcus Pluvialis Extract | |
| Biollagen FQ6 | Jiangsu Jland Biotech Co., Ltd. | Sodium Hyaluronate , sh-Polypeptide-123 , Mannitol , Copper Tripeptide-1 , Trehalose , Pullulan | |
| PEPHA-AGE CB | DSM Personal Care | Scenedesmus Rubescens Extract , Pentylene Glycol , Citric Acid , Aqua | |
| Sensolene Light ET | Hallstar | Ethyl Olivate , Olea Europaea (Olive) Leaf Extract | |
| TEGO Pep UP | Evonik – Personal Care | Tetrapeptide-4 , Glycerin , Aqua | |
| TEGO Turmerone | Evonik – Personal Care | Curcuma Longa (Turmeric) Root Extract |
Cosmacon entwickelt aktuellen LED-Blaulicht-Schutz
Cosmacon verfolgt die aktuellen Erkenntnisse zu den Auswirkungen von blauem Licht auf die Haut und die Entwicklung effizienter Wirkstoffe zum Schutz der Haut. Wir bieten Ihnen Beratung nach neuestem Stand der Wissenschaft. Sprechen Sie uns einfach an, wir beraten Sie gerne!
Quellen:
Direct and Indirect Effects of Blue Light Exposure on Skin: A Review of Published Literature.; Skin Pharmacol Physiol. 2022; 35(6):305-318.
The impact of blue light and digital screens on the skin.; J Cosmet Dermatol. 2023.
Langwelliges LED-Blaulicht schädigt menschliche Haut.; H. Chajra, D. Garandeau, F. Joly, M. Frechet. Sofw Journal. 2020; 1/2
Anti-oxidant activity of avicularin and isovitexin from Lespedeza cuneata.; J. S. Lee, A. Y. Lee, N. G. Quilantang, P. J. L. Geraldino, E. J. Cho, S. Lee. J Appl Biol Chem (2019) 62(2), 143-147.