Serie Stoffkunde: Extremolyte

Wissenschaft und Forschung Serie Stoffkunde:

Es gibt Stoffe, bei denen immer wieder Verwirrung hinsichtlich ihrer Bezeichnung und Anwendung im medizinischen oder kosmetischen Kontext besteht. In dieser Serie stellt die promovierte Chemikerin Dr. Ghita Lanzendörfer-Yu die prominentesten Beispiele vor und klärt auf.

Extreme Hitze, extremer pH-Wert, extreme Trockenheit oder extremer Salzgehalt, und doch gibt es Organismen, die unter diesen Bedingungen überleben können. Man nennt sie auch Extromophile – die, die das Extreme lieben. Diese Organismen gehören zu den kleinsten und ältesten Formen des Lebens auf der Erde. Und sie haben einen Trick, der ihr Überleben sichert: Extremolyte.

Extremolyte: Was sie sind und was sie machen

Extremolyte werden überwiegend von Bakterien (einzellige Mikroorganismen) und einigen Pilzen gebildet, damit sie unter extremen Bedingungen überleben können. Es sind organische Verbindungen, die sehr gut in Wasser löslich sind. Dazu gehören Polyole, Zucker und Aminosäurederivate. Unter den extremen Bedingungen erhalten sie die osmotische Funktion von Membranen und stabilisieren Proteine.¹

Bekannteste Extremolyte sind Ectoin, Hydroxyectoin, Glycinbetain, Trehalose, Prolin und Mannitol. Natürlich gibt es auch Substanzen, die noch nicht so bekannt sind und deren Anwendungseigenschaften erst untersucht werden.² Und zwar nicht nur für den Menschen, sondern auch in der Landwirtschaft oder Pharmazie.³ Besonders spannend ist dabei, dass sie möglicherweise neurodegenerative Prozesse (bei denen ja auch Proteine denaturiert werden) verlangsamen können.⁴

Was haben Extremolyte mit Longevity zu tun?

In der Kosmetik ist „Longevity“, also Langlebigkeit, eines der Marketingschlagworte des Jahres. Dabei handelt es sich aber weniger um Anti-Aging-Konzepte, sondern um den langfristigen Erhalt der Hautfunktion. Ziel ist es, die Widerstandsfähigkeit der Hautzellen zu stärken, chronischen Stress zu reduzieren und die Zellfunktion möglichst lange aufrechtzuerhalten. Das nennt man auch Prävention, ist aber weniger sexy als Longevity. Aber wie kommen nun Extremolyte ins Spiel?

Integrative Longevity-Strategien kombinieren mehrere Ansätze:
Schutz vor oxidativem Stress
Unterstützung der Hautbarriere
Förderung der zellulären Energieversorgung
Kontrolle chronischer Mikroentzündungen („Inflammaging“)
Schutz der extrazellulären Matrix
Unterstützung natürlicher Reparaturmechanismen

Die meisten Daten liegen für den Wirkstoff Ectoin vor, der schon vor fast 40 Jahren entdeckt und untersucht wurde.⁵ Da Hautalterung maßgeblich durch äußere Einflüsse bestimmt wird, gewinnen Wirkstoffe an Bedeutung, die die Haut gegen das Exposom schützen – also gegen UV-Strahlung, Umweltverschmutzung, Klimastress und Lebensstil-bedingten Herausforderungen. Extremolyte passen ideal in dieses Konzept.

Da Hautalterung maßgeblich durch äußere Einflüsse bestimmt wird, gewinnen Wirkstoffe an Bedeutung, die die Haut gegen das Exposom schützen. Extremolyte passen ideal in dieses Konzept.

Konzept oder echte Wirksamkeit?

Natürlich macht jeder Hersteller von kosmetischen Produkten auch Wirksamkeitsuntersuchungen, um Material in der Hand zu haben und das Produkt damit bewerben zu können. Häufig aber stellt sich dann auch heraus, dass Konzept und Wirksamkeitsuntersuchungen nicht so ganz übereinstimmen. So sollte man doch meinen, dass bei den guten Barriere stärkenden Eigenschaften von Ectoin diese Substanz hervorragend geeignet sein sollte, um atopische Dermatitis zu lindern. Die Untersuchungen dazu sprechen allerdings nur davon, dass es möglicherweise einen positiven Einfluss hat.⁶

Ohne den Wirkstoff schlecht machen zu wollen, vielleicht ist die Haut, ein ohnehin schon eher trockenes Areal, das falsche Anwendungsgebiet. Möglicherweise bieten sich eher Schleimhäute für den Einsatz von Extremolyten an.⁷

Denn durch die sich verändernden klimatischen Bedingungen treten allergische Reaktionen auf „Luftverschmutzung“ (das können sowohl Pollen als auch Feinstaub sein) häufiger auf. Pollen bilden zudem aggressivere Eiweiße aus, und damit häufen sich Atemwegsprobleme, Allergien und Augenentzündungen.⁸ Hier kommt vor allem der Extremolyt Trehalose in Augentropfen zum Einsatz.

Helfen Extremolyte bei Hitze?

Extremolyte helfen natürlich Bakterien oder Einzellern, die diese ja auch synthetisieren, um überleben zu können. Sie sind aber leider nicht bei so komplexen Organismen wie dem menschlichen Körper wirksam. Ein gutes Beispiel ist dennoch der Extremolyt Glycinbetain, den wir als Zusatzstoff in Reinigungsprodukten kennen, in denen er die Hautverträglichkeit erhöht. Dieser wird auch in der Landwirtschaft eingesetzt und verbessert die Widerstandskraft von Pflanzen gegen Hitze, Trockenheit und starke UV-Strahlung.⁹

Wir Menschen dagegen sind auf eine intakte Umwelt angewiesen. Denn wir können unsere komplexen Stoffwechselvorgänge nur in bestimmten Temperatur- und Feuchtigkeitsbereichen aufrecht erhalten. Dazu brauchen wir vor allem eines - Bäume.