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In Kooperation mit ProTec Ingredia // Als ich den Hersteller für kosmetische Wirkstoffe Codif in der Bretagne besucht habe, hatte ich einige Vorstellungen, was mich dort erwarten würde. Ich hatte ein umfangreiches Labor vor Augen, Bassins mit Algen oder auch die Produktionsräume von Wirkstoffen. Womit ich jedoch nicht gerechnet hatte, war eine Abteilung mit Spezialisten für Hautmodelle. Was das mit der Erforschung von Wirkstoffen zu tun hat? Darum wird es gleich in dieser Folge meiner Beauty-Fortsetzungsgeschichte gehen. Loic Pentecouteau ist Skin Biology Laboratory Manager bei Codif und setzt sich seit Jahrzehnten mit der Haut auseinander. Also auf ins Labor mit ihm!
Wie die Haut aufgebaut ist
Vorweg ein paar Worte zum grundlegenden Aufbau der Haut: Etwa 1,8 qm misst das größte Organ des Menschen, das den Körper schützt. Bedeckt wird die Haut vom Hydrolipidmantel, der eine Barriere gegen Umwelteinflüsse bildet. Darunter liegen dann drei Hautschichten. Die gefäßlose Oberhaut (Epidermis) setzt sich wiederum selbst aus mehreren Zellschichten wie z.B. der Basalzellschicht, Stachelzellschicht, Körnerzellschicht etc. zusammen. Es folgt die Lederhaut (Dermis) mit zwei Schichten – in der Retikularschicht befinden sich die Kollagen- und Elastinfasern (Bindegewebe). Ganz unten kommt dann die Unterhaut (Subcutis) aus lockerem Bindegewebe, in die Fett eingelagert ist.
„Unsere Haut besteht im Prinzip aus Spaghetti,“ sagt Loic Pentecouteau, als er mir Hautgewebe unter dem Mikroskop zeigt. Auf dem Bildschirm zeigt er mir die blauen Elastinfasern und die roten Kollagenfasern (siehe Foto oben). Mit seinem geübten Auge sieht er sofort, welches Alter die Haut hat.
Innovative Testmethoden
Und damit sind wir bereits bei den Testmethoden angekommen: Im Interview mit Research- and Study Manager Dr. Franziska Wandrey konntet ihr bereits erfahren, dass man kosmetische Wirkstoffe mit in-vitro-Studien (= im Labor) oder in-vivo-Studien (= an einer Menschengruppe) untersuchen kann. Beides wird auch bei Codif gemacht. Ein Schwerpunkt ist dabei die Erforschung der Wirksamkeit von Inhaltsstoffen auf der Haut, Codif hat dafür eine eigene Forschungseinheit aufgebaut. Schon während der Entwicklung wird der neue Wirkstoff auf verschiedenen Hautmodellen getestet. Manchmal entstehen Ideen zu innovativen Rohstoffen sogar im Labor von Loic und seinem Team.
Hautmodelle für die Forschung
Mit den von Codif entwickelten Hautmodellen können Wirkstoffe gezielt auf ihre Wirkung hinsichtlich Alterungsprozessen, Befeuchtung, Pigmentierung oder Entzündungen der Haut untersucht werden. Besonders stolz ist der französische Hersteller auf sein 3-D-Hautmodell.
Aber was versteht man eigentlich unter Hautmodellen? Achtung, nun wird es wissenschaftlich! Im Grunde handelt es sich dabei um Gewebekulturen, deren Basis humane Zellen sind. Das können z.B. Hautreste von Schönheitsoperationen sein, deren Spender selbstverständlich anonym bleiben. Loic und sein Team erfahren dazu lediglich einige Daten wie Alter, Geschlecht oder Phototyp, um die Zellkulturen später gezielt für spezielle Tests einsetzen zu können.
Für ein Hautmodell werden verschiedene Zelltypen erst isoliert, dann kultiviert und schließlich wieder zusammengesetzt. Auf diese Weise wird ein Äquivalent der Haut nachgebaut. Die Hautmodelle können sich durchaus unterscheiden: Codif verwendet sowohl einzelne Zellschichten als auch eine vollständig nachgebaute Epidermis und Dermis in einem dreidimensionalem Hautmodell. Oben auf dem Foto seht ihr Loic, der mir die in Trockeneis aufbewahrten Hautzellen zeigt.
Vielleicht hört sich das alles sehr abstrakt oder seltsam an, wenn man das erste Mal davon erfährt. Solche modernen Testmethoden sind jedoch bereits jetzt eine zukunftsweisende Alternative zu Tierversuchen (vor allem im Bereich der Medizin). Außerdem können mit solchen Hautmodellen die Effekte von Wirkstoffen in kontrollierter Umgebung genauer untersucht werden.
Ziel der Forschungen mit Hautmodellen ist es, eine Rundumsicht auf den neuen Wirkstoff zu gewinnen. Mit umfangreichen Tests kann so systematisch die Wirkung z.B. auf Fibroblasten, Keratinozyten oder Melanozyten in der Haut untersucht werden. Dafür werden zum Beispiel die pflanzlichen Extrakte auf die Hautmodelle gegeben und anschließend in einem sterilen Raum für mehrere Wochen beobachtet (siehe Foto ganz oben). Wird zum Beispiel ein Wirkstoff gegen Pigmentstörungen erforscht, lässt sich so die Menge an Melanin in der Haut exakt nachweisen.
Analyse der Wirkstoffe
Ungefähr sechs Monate lang dauert es, bis ein neuer Wirkstoff bei Codif hinsichtlich der Wirkung auf die Haut erforscht ist. Die Tests an Hautmodellen sind sehr zeitaufwändig und erfordern dazu hohe Investitionen für spezielle Mikroskope (manchmal arbeitet man hierfür bei Codif auch mit der Universität Rennes zusammen).
Loic zeigt mir, wie mit einem biophotonischen Verfahren bei der Untersuchung der Hautgewebe die Kollagen- und Elastinfasern in rot und blau auf dem Bildschirm zu sehen sind und wie sie sich im Laufe des Älterwerdens verändern. Nachvollziehen lässt sich auch, wie ein Wirkstoff die Melaninbildung bei UV-Strahlung mindert. Zusätzlich werden zuvor alle Wirkstoffe bei Codif auf ihre Genome hin gescreent, eine aus der Pharmaindustrie kommende Technik.
Und was wird die Zukunft bringen? Loic arbeitet seit über 23 Jahren mit Zellkulturen und geht davon aus, dass lebende Haut bald via 3D-Druck hergestellt werden kann. Die medizinische Forschung macht hier große Fortschritte (z.B. für Hauttransplantationen) – wovon die Kosmetikindustrie profitieren kann.
Ähnlich sieht es Eric Gasparatto (Biologe und verantwortlich für die Entwicklung von Rohstoffen bei Codif), den ihr in diesem Kapitel der Beauty-Fortsetzungsgeschichte kennenlernen konntet. Er geht davon aus, dass wir dank der immer weiter fortschreitenden Molekularbiologie die Wirkkraft von Pflanzen zukünftig noch genauer analysieren können.
Und damit es weiterhin eine große Vielfalt an Pflanzen gibt, werden wir in der nächsten Folge der Beauty-Fortsetzungsgeschichte eine Organisation kennenlernen, die sich für Biodiversität in der Pflanzenwelt einsetzt. Stay tuned!
