Unsichtbare Gefahr – warum sind UV-Strahlen schädlich?

Unsichtbare Gefahr – warum sind UV-Strahlen schädlich?

Wenn man sich zu lange den Sonnenstrahlen aussetzt, leidet die Haut unter der UV-Strahlung. Daher muss man sich mit Sonnencreme schützen. Aber warum ist die UV-Strahlung überhaupt schädlich und warum schadet die eigentlich schwache UVA-Strahlung genau so wie die stärkere UVB-Strahlung?

Egal ob man im Sommer am Meer liegt oder im Winter in den Bergen unterwegs ist, wenn man die Haut nicht entsprechend schützt, riskiert man einen Sonnenbrand, der das Hautkrebsrisiko erhöht und die Hautalterung beschleunigt. Daher cremt oder sprüht man sich vor dem Kontakt mit der Sonne besser mit entsprechenden Sonnenschutzmitteln ein. Die Ultraviolette Strahlung kann über einen längeren Zeitraum Schäden in der Erbinformation (DNA-Doppelhelix) verursachen. Bei diesen kann es sich um oxidative Schäden oder Einzelstrangbrüche handeln, die für unseren Körper einfach zu reparieren sind. Allerdings kann es auch zu Doppelstrangbrüchen kommen, bei denen eine Reparatur anfällig für Fehler ist. Diese Doppelstrangbrüche sind später auch für die Hautalterung und Krebserkrankungen verantwortlich.

Die UV-Strahlen, die bei uns ankommen, kann man vereinfacht in die energiereichen UVB und die etwas ernergieärmere UVA-Strahlen unterscheiden, während die UVC-Strahlung bereits von der Atmosphäre absorbiert wird. Schon länger ist bekannt, dass die UVB-Strahlen Schäden in der DNA verursachen kann. Das Leibniz-Institut für Altersforschung an der Fritz-Lipmann-Institut (FLI) Jena sowie Wissenschaftler der TU Darmstadt und des Dermatologischen Zentrums Buxtehude haben nun herausgefunden, warum die oft als harmloser angesehene UVA-Strahlung ebenfalls das Erbgut angreift.

Gefahr im Solarium


Die UVA-Strahlung kann oxidative Schäden in der DNA verursachen. Liegen diese Schäden dicht zusammen, kann es während der Reparatur zu den gefährlichen Doppelstrangbrüchen kommen (Nucleic Acids Res. 2012, doi: 10.1093/nar/gks824). Dies gilt nicht nur für natürliches Sonnenlicht, auch Kunstlicht, das beispielsweise in Solarien verwendet wird, kann die Haut nachhaltig schädigen. Die Hautalterung und der Hautkrebs werden dabei durch schwer reparierbare Schäden (Mutationen) im Erbgut unserer Zellen hervorgerufen.



Die UV-Strahlung, die noch bei uns ankommt, besteht ungefähr zu 90 Prozent aus langwelligen (weiche) UVA-Strahlen und zu 10 Prozent aus mittelwelligen UVB-Strahlen. Diese energiereiche Strahlung dringt aber nur in die oberen Hautschichten ein. Durch seine hohe Energie kann die UVB-Strahlung aber die Doppelstränge in unserem Erbgut aufbrechen. Die weiche UVA-Strahlung dringt dafür tiefer in die Haut ein. Da sie aber deutlich energieärmer ist, wurde bisher angenommen, dass die DNA von der UVA-Strahlung nichts zu befürchten hat. Die Forscher haben diese Annahme nun aber wiederlegt.

„Dass UV-Strahlung solche DNA-Schäden verursacht und die Bestrahlung mit UVB zu Doppelstrangbrüchen in der DNA führt, ist gesichert“, berichtet Dr. Alexander Rapp, der seine Doktorarbeit in der Gruppe von Prof. Greulich angefertigt hat und jetzt an der TU Darmstadt tätig ist. „Dass wir aber nach UVA-Bestrahlung ebenfalls Doppelstrangbrüche in den Zellen nachweisen konnten, hat uns schon überrascht“, so Rapp weiter, „denn aufgrund der niedrigeren Energie sollte UVA dazu gar nicht in der Lage sein“.

Warum ist der Doppelbruch gefährlich


„Jede Zelle in unserem Körper erleidet pro Tag ca. 60.000 DNA-Schäden, doch unser Körper verfügt über ein geniales Reparatursystem, das mit extrem hoher Genauigkeit solche Schäden reparieren kann“, erklärt Prof. Karl-Otto Greulich vom Leibniz-Institut für Altersforschung. „Doch ab und zu passieren Fehler“, räumt der Biophysiker gleichzeitig ein. „Treten diese Fehler nur in einem DNA-Strang auf, dann dient der komplementär dazu aufgebaute, zweite Strang der Doppelhelix als Reparaturvorlage und der Schaden kann problemlos repariert werden; treten jedoch in beiden Strängen Fehler auf, dann bricht die DNA auseinander und die Reparatur wird sehr viel schwieriger und damit auch fehlerhafter.“ Es ist ungefähr so, als müsste man ein Bild nachmalen. Sind aber beide Vorlagen weg, erhöht sich automatisch die Fehlerquote. „Diese schweren Fehler können dann zu Alterungserscheinungen und Krebserkrankungen führen“, ergänzt Greulich. Aber nicht nur die UVB-Strahlung, sondern eben auch die UVA-Strahlen können die Doppelstrangbrüche verursachen, da sie eben auch oxidative Schäden hervorrufen können.

Da man immer wieder liest, dass UVA-Strahlung harmlos ist, verwenden viele Solarien mittlerweile die weichen Strahlen ohne auf die Gefahren für die Haut hinzuweisen. Doch jegliche UV-Strahlung kann oxidative Schäden und eben auch die Doppelstrangbrüche verursachen. Daher ist ein Besuch im Sonnenstudio immer mit Vorsicht zu genießen. Tatsächlich ist ein „echtes“ Sonnenbad gesünder. Denn im Sonnenlicht schwingt immer auch Infrarotlicht mit. Und diese Infrarotstrahlung (Rotlicht) aktiviert die DNA-Reparaturmaschinerie im Körper, sodass Doppelstrangbrüche mit weniger Fehlern repariert werden. Im Solarium hingegen fehlt der Infrarotanteil im Licht.

http://idw-online.de/de/news503388

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