19.01.2023 - University of California, San Diego

UV-emittierende Nagellacktrockner schädigen die DNA und verursachen Mutationen

Gesundheitsproblem möglicherweise größer als bisher angenommen

Forscher der Universität von Kalifornien in San Diego untersuchten diese Geräte mit ultraviolettem (UV) Licht und fanden heraus, dass ihre Verwendung zum Zelltod und zu krebserregenden Mutationen in menschlichen Zellen führt.

Die Geräte sind in Nagelstudios weit verbreitet und verwenden in der Regel ein bestimmtes Spektrum an UV-Licht (340-395 nm), um die in Gelmaniküren verwendeten Chemikalien zu härten. Während Sonnenbänke ein anderes Spektrum von UV-Licht (280-400 nm) verwenden, das in Studien eindeutig als krebserregend nachgewiesen wurde, ist das in den Nageltrocknern verwendete Spektrum nicht gut untersucht worden.

"Wenn man sich anschaut, wie diese Geräte präsentiert werden, werden sie als sicher vermarktet, ohne dass man sich Sorgen machen muss", sagte Ludmil Alexandrov, Professor für Bioengineering sowie Zell- und Molekularmedizin an der UC San Diego und korrespondierender Autor der Studie, die am 17. Januar in Nature Communications veröffentlicht wurde. "Aber soweit wir wissen, hat bisher noch niemand diese Geräte und ihre Auswirkungen auf menschliche Zellen auf molekularer und zellulärer Ebene untersucht.

Anhand von drei verschiedenen Zelllinien - erwachsene menschliche Hautkeratinozyten, menschliche Vorhautfibroblasten und embryonale Fibroblasten von Mäusen - fanden die Forscher heraus, dass die Verwendung dieser UV-emittierenden Geräte für nur eine 20-minütige Sitzung zu einem Zelltod von 20 bis 30 Prozent führte, während drei aufeinanderfolgende 20-minütige Bestrahlungen den Tod von 65 bis 70 Prozent der bestrahlten Zellen verursachten.

Die Exposition gegenüber dem UV-Licht verursachte auch mitochondriale und DNA-Schäden in den verbleibenden Zellen und führte zu Mutationen mit Mustern, die bei Hautkrebs beim Menschen beobachtet werden können.

"Wir haben mehrere Dinge gesehen: Erstens haben wir gesehen, dass die DNA geschädigt wird", sagt Alexandrov. "Wir haben auch gesehen, dass ein Teil der DNA-Schäden im Laufe der Zeit nicht repariert wird und nach jeder Exposition mit einem UV-Nagellacktrockner zu Mutationen führt. Und schließlich haben wir gesehen, dass die Exposition eine mitochondriale Dysfunktion verursachen kann, die ebenfalls zu zusätzlichen Mutationen führen kann. Wir haben Patienten mit Hautkrebs untersucht und bei diesen Patienten genau die gleichen Mutationsmuster festgestellt, die auch in den bestrahlten Zellen zu sehen waren.

Die Forscher geben zu bedenken, dass die Ergebnisse zwar die schädlichen Auswirkungen der wiederholten Verwendung dieser Geräte auf menschliche Zellen zeigen, dass aber eine langfristige epidemiologische Studie erforderlich wäre, bevor schlüssig festgestellt werden kann, dass die Verwendung dieser Geräte zu einem erhöhten Hautkrebsrisiko führt. Die Ergebnisse der Studie waren jedoch eindeutig: Die chronische Verwendung dieser Nagellacktrocknungsgeräte ist schädlich für die menschlichen Zellen.

Maria Zhivagui, Postdoktorandin im Alexandrov-Labor und Erstautorin der Studie, war früher selbst ein Fan von Gelmaniküren, hat dieser Technik aber abgeschworen, nachdem sie die Ergebnisse gesehen hatte.

"Als ich promovierte, hörte ich von Gelmaniküren, die länger halten als normaler Nagellack. Ich war daran interessiert, Gel-Nagellack auszuprobieren, vor allem, da ich in einem Versuchslabor arbeite, wo ich häufig Handschuhe an- und ausziehe, um ein vorzeigbares Aussehen zu bewahren", sagte Zhivagui. "So begann ich, mehrere Jahre lang regelmäßig Gelmaniküren zu verwenden. Als ich sah, dass die Strahlung, die von dem Gerät zum Trocknen der Gelmaniküre ausgeht, zum Zelltod führt und dass sie sogar nach nur einer 20-minütigen Sitzung Zellen mutieren lässt, war ich überrascht. Ich fand das sehr beunruhigend und beschloss, das Gerät nicht mehr zu benutzen.

Untersuchung ihrer Wirkung auf menschliche Zellen

Die Idee, diese speziellen Geräte zu untersuchen, kam Alexandrov ausgerechnet in einer Zahnarztpraxis. Während er auf seinen Termin wartete, las er einen Zeitschriftenartikel über eine junge Schönheitswettbewerbsteilnehmerin, bei der eine seltene Form von Hautkrebs am Finger diagnostiziert wurde.

"Ich fand das seltsam, also begannen wir nachzuforschen und bemerkten eine Reihe von Berichten in medizinischen Fachzeitschriften, die besagen, dass Menschen, die sehr häufig Gelmaniküren erhalten - wie Schönheitswettbewerbe und Kosmetikerinnen - über Fälle von sehr seltenen Krebsarten an den Fingern berichten, was darauf hindeutet, dass dies etwas sein könnte, das diese Art von Krebs verursacht", sagte Alexandrov. "Und wir haben festgestellt, dass es keinerlei molekulares Verständnis dafür gibt, was diese Geräte mit den menschlichen Zellen anstellen".

Für die Studie setzte Zhivagui die drei Zelltypen zwei verschiedenen Bedingungen aus: einer akuten Exposition und einer chronischen Exposition mit dem UV-Lichtgerät. Bei der akuten Exposition wurden Petrischalen mit einem der Zelltypen für eine 20-minütige Sitzung in eines dieser UV-Härtungsgeräte gestellt. Anschließend wurden sie für eine Stunde herausgenommen, um sich zu reparieren oder in den Ausgangszustand zurückzukehren, und dann noch einmal 20 Minuten lang exponiert. Bei der chronischen Exposition wurden die Zellen drei Tage lang täglich 20 Minuten lang dem Gerät ausgesetzt.

Unter beiden Bedingungen wurden Zelltod, Schädigung und DNA-Mutationen beobachtet, wobei ein Anstieg reaktiver Sauerstoffspezies - die bekanntermaßen DNA-Schäden und Mutationen verursachen - und eine mitochondriale Dysfunktion in den Zellen zu beobachten waren. Die Erstellung von Genomprofilen zeigte, dass in den bestrahlten Zellen mehr somatische Mutationen auftraten, die bei Melanompatienten ubiquitär vorkommen.

Ist das Risiko die Belohnung wert?

Diese Daten an menschlichen Zellen in Verbindung mit einer Reihe früherer Berichte über Krebserkrankungen bei Menschen, die sehr häufig eine Gel-Maniküre vornehmen lassen, zeichnen das Bild eines rein kosmetischen Verfahrens, das riskanter ist als bisher angenommen. Aber ist eine Gelmaniküre einmal im Jahr wirklich ein Grund zur Besorgnis, oder sollten sich nur diejenigen Sorgen machen, die dies sehr regelmäßig tun? Weitere Studien sind erforderlich, um ein erhöhtes Krebsrisiko und die Häufigkeit der Anwendung zu quantifizieren, aber angesichts der zahlreichen Alternativen zu diesem kosmetischen Verfahren ist das Risiko für einige Verbraucher möglicherweise nicht lohnenswert.

"Unsere experimentellen Ergebnisse und die bisherigen Erkenntnisse deuten stark darauf hin, dass die von UV-Nagellacktrocknern ausgehende Strahlung Krebs an der Hand verursachen kann und dass UV-Nagellacktrockner, ähnlich wie Solarien, das Risiko von Hautkrebs im Frühstadium erhöhen können", schreiben sie. "Dennoch sind künftige groß angelegte epidemiologische Studien erforderlich, um das Risiko für Hautkrebs an der Hand bei Personen, die regelmäßig UV-Nagellacktrockner benutzen, genau zu quantifizieren. Es ist davon auszugehen, dass es mindestens ein Jahrzehnt dauern wird, bis solche Studien abgeschlossen sind und die Öffentlichkeit informiert werden kann".

Obwohl auch andere Verbraucherprodukte UV-Licht im gleichen Spektrum verwenden - einschließlich des Geräts, das zur Aushärtung von Zahnfüllungen und einigen Haarentfernungsbehandlungen verwendet wird -, stellen die Forscher fest, dass die Regelmäßigkeit der Verwendung sowie der rein kosmetische Charakter von Nageltrocknern diese von anderen Produkten unterscheidet.

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