Sonnencremes. Ein notwendiges Übel?

Jede dritte Krebsdiagnose in Deutschland ist eine Hautkrebsdiagnose. Das sind ganze 275.000 Betroffene pro Jahr, allein in Deutschland. Noch drastischere Zahlen liefert etwa Australien. 6 von 10 Australier erkranken im Laufe ihres Lebens an Hautkrebs (1). Neben heller Haut mit vielen Sommersprossen und Krebsfällen in der Verwandtschaft stellt vor allem die Schädigung der Haut durch Sonnenbrände in der Kindheit und Jugend einen Risikofaktor dar. Neben möglichst reduzierter Aufenthaltsdauer in der Sonne ist die Verwendung von Sonnencreme, textilem Schutz oder auch die Benutzung von Sonnenbrillen deshalb alternativlos. MyMicrobiome hat sechzehn gängige Sonnencremes unter die Lupe genommen und auf Mikrobiom-Freundlichkeit getestet. Im Anschluss die (anonymisierte) Auswertung.

UVA- und UVB-Strahlung

Der aggressive Teil des Sonnenlichts ist die Strahlung im ultravioletten Spektrum, kurz UV-Strahlung. Sie kann unterteilt werden in UVA- und UVB-Strahlung (außerdem UVC-Strahlung, die hier aber nicht thematisiert werden soll).

UVA-Strahlung sorgt für Überpigmentierung, Hauterschlaffung und Faltenbildung, d.h. frühzeitige Hautalterung ist die Folge. Sie dringt so tief ins Gewebe ein, dass dort Schäden in der Dermis verursacht werden können. Es kommt zum Abbau von Kollagen und des Elastin-Fasernetzes, freie Radikale werden gebildet und es entstehen irreversible Schäden, wie die Bildung von Melanomen, einer der gefährlichsten Hautkrebsformen.

UVA-Strahlung kommt 100 % auf der Erdoberfläche an, ist ganzjährig mit gleicher Intensität vorhanden und durchdringt auch Fensterglas. Die europäische Kommission empfiehlt, dass 1/3 der UV-Filter in einem Sonnenschutzprodukt ausschließlich den Schutz vor UVA-Strahlen gewährleisten sollen (17). Die COLIPA (European Cosmetic and Perfumery Association) hat deshalb ein UVA-Siegel, in Form eines Kreises mit dem Schriftzug UVA als Standard auf europäischen Sonnenschutzmitteln ausgewiesen.

UVB-Strahlung dringt bis zur Epidermis ein, wo sie durch Bildung von Melanin für eine Bräunung der Haut sorgt. ein. Sie ist energiereicher, streut sehr viel stärker im biologischen Gewebe, begünstigt Sonnenbrand und durch langfristige Schädigung der DNA im schlimmsten Fall Krebs. Der einzig positive Effekt von UVB-Strahlen ist die körpereigene Bildung von Vitamin D, die abhängig von der Intensität der Strahlung jahreszeitlichen Schwankungen unterliegt.

Vor allem bei Kindern ist die Oberhaut noch nicht so dick und die darunter liegenden Stammzellen können durch UV-Strahlung geschädigt werden und Zellmutationen begünstigen (2). Gleichzeitig sollte man unbedingt darauf achten, die sensible Kinderhaut (und auch die eines Erwachsenen) nicht mit schädigenden Stoffen zu belasten. Ein Produkt, das monatelang so selbstverständlich Anwendung findet, sollte daher umso sorgfältiger ausgewählt sein.

Aber trotzdem gilt: Jede Sonnencreme ist besser als ein Sonnenbrand. Allerdings reicht ein Lichtschutzfaktor von 30, der bereits eine 95%-Schutzwirkung erbringt, Produkte mit höherem Lichtschutzfaktor wie z.B. mit SPF 50 schützen nur 3% mehr, also 98% und bezahlen dies mit unverhältnismäßig mehr Belastung für die Haut durch die Inhaltsstoffe.  

Filter in Sonnencremes

Hautkrebs wird mit UV-Strahlung in Verbindung gebracht. Wissenswert ist dabei auch, dass das auf der Haut übliche Bakterium Staphylococcus epidermidis unter UV-Strahlung 6-N-Hydroxyaminopurin (6-HAP) produziert, das Hautkrebszellen inhibieren kann (4).

Die Wirkungsweise von Sonnencremes ist die Reflexion, Streuung oder Absorption schädlicher UVA- und UVB-Strahlung mit Hilfe von Filtern. Dabei gibt es zwei grundsätzliche Ansätze, nämlich den organisch-chemischen und den mineralisch-physikalischen (17).

Mineralische Filter reflektieren das Sonnenlicht und lassen es nicht in die tiefen Schichten der Haut eindringen. Die gängigsten Varianten sind Titandioxid oder Zinkoxid. In der Handhabung sind diese oft etwas unangenehmer, lassen sich schlechter auf der Haut verteilen und hinterlassen einen weißen Schleier, der auch auf Textilien abfärben kann. Die Hersteller versuchen, diesem Problem beizukommen, indem sie die Wirkstoffe von Mikropartikeln auf Nanopartikel verkleinern, wobei der Richtwert bei 330 nm liegt. Dies macht die Anwendung angenehmer, allerdings ist nicht abschließend geklärt, ob die Nanopartikel die Hautbarriere durchdringen und in den Körper gelangen können. Deswegen sollte vor allem bei Babys und Kleinkindern auf Nanopartikel verzichtet werden und auch für Erwachsene ist die Anwendung vor allem bei verletzter oder irritierter Haut nicht unbedingt empfohlen.

Chemische Filter funktionierten früher oft auf Basis von Octocrylenen oder anderen mittlerweile umstrittenen UV-Absorbern. In Deutschland war dies der häufigste Filter in Sonnencremes. Mittlerweile gibt es allerdings viele moderne, organisch-chemische UV-Filter für das gesamte UVA - und UVB-Spektrum, die als unbedenklich für den menschlichen Organismus gelten, weil sie die Haut nicht penetrieren, keine allergischen oder phototoxischen Reaktionen auslösen und auch keinen Einfluss auf unser Hormonsystem haben. Empfehlenswert ist auch die Verwendung mehrerer Filter, die synergistisch wirken und so das gesamte UVA und UVB-Spektrum abdecken.

Interessant ist, dass z. B. in den USA einige unbedenkliche UV-Filter nicht oder noch nicht zugelassen sind, weil diese von der FDA als rezeptfreie Medikamente reguliert werden. Die Regulierungsbehörden der Europäischen Union bewerten diese im Gegensatz dazu als Kosmetika (17).

Octocrylene, Oxybenzone und Octinoxate

Octocrylene ist einer der 27 in der EU zugelassenen UV-Filter. Es gibt jedoch Hinweise, dass die Substanz hormonaktiv ist, sprich bei einem kritisch hohen Eintrag von Octocrylene können die Fortpflanzungsorgane beeinträchtigt und die Fruchtbarkeit herabgesetzt werden (5). Bei Kindern tritt die Ausreifung der Geschlechtsorgane und mögliche Probleme mit denselben mitunter erst Jahrzehnte nach der Anwendung der Substanz auf. Dass Octocrylene auch tatsächlich über die Haut in den menschlichen Organismus gelangt, konnten Urinproben nachweisen, die noch Tage nach der Anwendung positiv auf Octocrylene getestet wurden (6). Insofern sollten auch Schwangere und stillende Mütter von Sonnenschutzmitteln mit einem der O-Filter absehen, wie auch BBC Health in einem Info-Artikel zusammenfasst (7). Die hormonaktiven Substanzen können sogar auf den Fötus übergehen oder über die Muttermilch auf den Säugling und erst Dekaden später zu tragen kommen. Einen Kausalzusammenhang über diesen Zeitraum herzustellen und vor allem ausreichend Belege in Studien zu finden, ist natürlich schier unmöglich, deswegen sind die Substanzen nicht verboten, aber viele Kosmetik- Hersteller reagieren mittlerweile auf diese Publikationen und ändern die Formulierungen ihrer Sonnenschutzmittel.

Zu weiteren Begleiterscheinungen gehört, dass der Stoff nicht stabil ist, die Sonnencreme also nur eine Saison lang haltbar und dann das ohnehin latent vorhandene Risiko für Allergien ansteigt (8). Des Weiteren wandelt sich Octocrylene mit zunehmender Lagerdauer in das toxische Benzophenon (9 und 10) um, welches im Verdacht steht, Krebs zu erzeugen und die Fortpflanzung zu beeinträchtigen. Nicht nur die Verbraucherzentrale NRW warnt daher generell von Sonnenschutzmitteln mit diesem Filter (11). Zudem reichert sich Octocrylene ubiquitär in Flora und Fauna an, wenn es im Wasser abgewaschen wird und hat bereits erheblich zum Korallensterben beigetragen. Gleiches gilt für die „Verwandten“ Oxybenzone und Octinoxate. Aus diesem Grund sind diese Filter auf Hawaii seit 2021 und ab 2023 auf Palau verboten (12).

Titandioxid und Zinkoxid

Die mineralischen Filter Titandioxid (TiO2 )und Zinkoxid (ZnO), die wegen verbesserter Benutzerfreundlichkeit oft auf Nano-Partikel reduziert werden und somit in den Körper gelangen könnten, wurde bereits thematisiert. Zudem sei darauf hingewiesen, dass Titandioxid im Verdacht steht, durch Einatmen genotoxisch und krebserregend zu sein. Die Verwendung wird momentan diesbezüglich immer kontroverser diskutiert, konnte aber bis dato nicht eindeutig bestätigt werden (13).

Zinkoxid wird ebenso als mineralische Alternative eingesetzt. Da Zink jedoch breit bakterizid, fungizid, und auch toxisch gegen Protozoen wirkt (15), ist es hinsichtlich Mikrobiom-Freundlichkeit definitiv nicht empfehlenswert, obwohl es in der Medizin aufgrund dieser Eigenschaften vielseitig eingesetzt wird. Ohnehin bringt Zinkoxid die ungünstige Eigenschaft mit, zusammen mit Sonneneinstrahlung freie Radikale zu bilden, die die DNA schädigen. Da dies im Einsatz als Filter in Sonnencremes zwangsweise der Fall ist, beschichten viele Hersteller die Zink-Partikel, meist auf Öl-Basis. Und bringen damit die nächste Stellschraube ins Spiel: Die Beschichtung oder auch Coating genannt. Sind die ummantelten Partikel in Nano-Größe, gelangt potenziell eine weitere Substanz in unseren Körper: Für den Endverbraucher ein schier unüberschaubares Unterfangen durchzublicken, um welche Substanz es sich handelt und ob diese womöglich schädlich sein könnte.

Unsere Testergebnisse

Methodik

Die Auswahl der Sonnencremes erfolgte - bis auf eine Ausnahme - nach Kriterien für moderne, momentan als unbedenklich bewertete UV-Filter. 14 Produkte hatten einen Lichtschutzfaktor von 30 und weitere zwei LSF 50 und 20. Unser Anspruch war, die Frage zu klären, ob es auch tatsächlich moderne UV-Filter gibt, die das Hautmikrobiom nicht beeinträchtigen. Die Testreihe erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit, deswegen werden die Ergebnisse auch ohne Nennung von Markennamen veröffentlicht. Sie wurde durch die MyMicrobiome AG finanziert und durchgeführt, es liegen keine Interessen Dritter zu Grunde.

Keine Relevanz bei der Beurteilung erhielten enthaltene Duftstoffe, denaturierte Alkohole, Mikroplastik, Nanopartikel, Parabene, Silikone, Mineralölderivate oder die zusätzliche Verwendung von Antioxidantien. Letzteres wäre allerdings durchaus positiv zu bewerten.

Für die Durchführung wurden zunächst vier für das Gesicht sehr spezifische Mikroorganismen der Haut (Bakterien und Hefen) definiert. In vitro und unter kontrollierten Bedingungen wurde dann an diesen Mikroorganismen der direkte Einfluss der Sonnencremes auf die Hautkeime getestet, die Ergebnisse dokumentiert und statistisch ausgewertet.

Ergebnisse

Die Creme mit 6 verschiedenen chemischen und dem physikalischen Filter TiO2 (Nano) ist Testsieger. Die anderen Produkte reihen sich in die Platzierung ein ohne offensichtliche Rückschlüsse zu erbringen, dass die verwendeten UV-Filter einen negativen Einfluss auf das Mikrobiom der Haut haben könnten.

Sonnencremes mit Zinkoxid als UV-Filter allein oder in Kombination mit Titandioxid liegen auf dem letzten und drittletzten Platz. Die Sonnencreme mit dem als bedenklich eingestuften Ethylhexyl Methoxycinnamate nimmt den vorletzten Platz ein. Man erkennt bei den drei letztplatzierten Produkten eine starke Reduktion oder gar kein Wachstum bei mehreren Gattungen der verwendeten Mikroben.

Fazit

Die Sonnencremes mit ZnO sind antibakteriell und fungizid und sind aus unserer Sicht nicht Mikrobiom-freundlich. TiO2 zeigt bei unseren Tests keine Auswirkungen auf das Mikrobiom der Haut, da es auch in Formulierungen von Produkten enthalten ist, die gute oder sehr gute Ergebnisse erzielten.

Diejenigen UV-Filter, die in Formulierungen enthalten sind, die das Wachstum der Bakterien und Hefen in den Tests nicht beeinträchtigen sind aus hinreichender Sicht dafür geeignet in Mikrobiom-freundlichen Produkten eingesetzt zu werden, allerdings ist dies keine notwendige Bedingung.

Schlussendlich kommt es wesentlich auf die Gesamtformulierung der Produkte an, denn sie kann die Wirkung der Inhaltsstoffe beeinflussen. Ebenso kann es sein, dass noch zusätzlich antibakterielle Wirkstoffe, Konservierungsstoffe, Düfte, ätherische Öle etc. enthalten sind, die einen negativen Einfluss auf das Mikrobiom der Haut haben können.

Links zu Quellen:

(1) Deutsches Ärzteblatt. Australien: Fälle von Hautkrebs nehmen zu. (1997) https://www.aerzteblatt.de/archiv/8593/Australien-Faelle-von-Hautkrebs-nehmen-zu

(2) Deutsche Krebshilfe. Hautkrebs. (2021) https://www.krebshilfe.de/informieren/ueber-krebs/krebsarten/hautkrebs/

(3) Cancer Council. Slip, Slop, Slap, Seek, Slide. (2021) https://www.cancer.org.au/cancer-information/causes-and-prevention/sun-safety/campaigns-and-events/slip-slop-slap-seek-slide

(4) Nakatsuji T, Chen T H et.al, A commensal strain of Staphylococcus epidermidis protects against skin neoplasia, Science Advances (2018), https://advances.sciencemag.org/content/4/2/eaao4502

(5) Gomes E, Pillon A, Estrogenic activity of cosmetic components in reporter cell lines: parabens, UV screens, and musks, Nat Libr of Med (2005), https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15799449/

(6) Bury D, Koch M H, et. al. Expositions-Biomarker für die UV-Filter Octocrylen und 2-Ethylhexylsalicylat, ASU Arbeitsmed (2019), https://www.asu-arbeitsmedizin.com/wissenschaft/expositions-biomarker-fuer-die-uv-filter-octocrylen-und-2-ethylhexylsalicylat

(7) Brown J, Suncreen: What science says about ingredient safety, BBC health (2019), https://www.bbc.com/future/article/20190722-sunscreen-safe-or-toxic

(8) deGroot A C, Roberts D W, Contact and photocontact allergy to octocrylene: a review, Wiley Online (2014), https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/cod.12205

(9) Down C A, DiNardo J C et al. Benzophenone Accumulates over Time from the Degradation of Octocrylene in Commercial Sunscreen Products, Chem. Res. Toxicol. (2021), https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.chemrestox.0c00461

(10) IARC Monographs, Benzophenone (2018), https://monographs.iarc.who.int/wp-content/uploads/2018/06/mono101-007.pdf

(11) Verbraucherzentrale NRW, Krebserregende Stoffe in alter Sonnencreme? (2021) https://www.verbraucherzentrale.nrw/schadstoffe/kosmetik/projekt-schadstoffberatung/schadstoffberatung-kosmetik/krebserregender-stoff-in-alter-sonnencreme-58458

(12) National Geographic, Nachhaltig reisen: Sonnencreme ohne Alles (2020) https://www.nationalgeographic.de/umwelt/2020/06/nachhaltig-reisen-sonnencreme-ohne-alles

(13) Deutsche Apotheker Zeitung, Wie gefährlich ist orales Titandioxid? (2021) https://www.deutsche-apotheker-zeitung.de/news/artikel/2021/05/12/wie-gefaehrlich-ist-orales-titandioxid

(14) Beyer & Söhne, Nanopartikel in der Sonnencreme – sind sie gefährlich? (2021) https://www.beyer-soehne.de/nanopartikel-in-der-sonnencreme/

(15) Das PTA Magazin, Zinkoxid lässt Keimen keine Chance (2019) https://www.das-pta-magazin.de/zinkoxid-laesst-keimen-keine-chance-2447293.html

(16) Gomes E, Pillon A, Estrogenic activity of cosmetic components in reporter cell lines: parabens, UV screens, and musks, Nat Libr of Med (2005), https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/15799449/

(17) https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/03_Verbraucherprodukte/02_Verbraucher/03_Kosmetik/06_Sonnenschutzmittel/bgs_kosmetik_sonnenschutzmittel_node.html

(18) https://germanic.news/sind-europaische-sonnenschutzmittel-besser-als-die-in-den-usa/