Lichtschwiele

Die Lichtschwiele ist die verdickte Hornschicht, die Ihre Haut unter wiederholter UV-Strahlung bildet: Die Zellen der Oberhaut teilen sich schneller, und ihre oberste Schicht wird dicker. [Quelle] Im Biohacking heißt sie Solar Callus; bei Mitochondriak® meinen wir damit die ganze Anpassung Ihrer Haut an die Sonne – einen Schutz, der mit dem Licht wächst, statt es auszusperren.

Dass Ihre Haut so lernt, ist messbar: In einer Amsterdamer Studie verdickten schon neun Wochen mit UV-Dosen unterhalb der Sonnenbrandschwelle die Hornschicht um 34 %. [Quelle] Für uns zeigt die Lichtschwiele, wie Ihr Körper Licht liest: morgens viel Rot und Infrarot, mittags UV – und Haut und Mitochondrien stellen sich darauf ein. Jaroslav Lachký, Gründer von Mitochondriak®, sagt: „Unsere Haut funktioniert ähnlich wie ein Solarpanel, das Sonnenenergie einfängt und damit den ganzen Körper versorgt. Sie hat aber auch Schutzmechanismen, um sich vor Sonnenbrand und Schäden zu schützen. Wer alle Vorteile nutzen will, die der Aufenthalt in der Sonne bietet, muss lernen, sich eine Lichtschwiele aufzubauen.“ [Quelle]

Was ist eine Lichtschwiele und warum heißt sie so?

Eine Lichtschwiele ist eine Hornhaut gegen Licht: Wo UV regelmäßig auf die Haut trifft, wird die Hornschicht dicker – so wie Ihre Fußsohle, wenn Sie oft barfuß gehen. Eine Schwiele ist keine Verletzung, sondern eine Anpassung an einen wiederkehrenden Reiz, hier an UV-Strahlung. UV-B (280 bis 315 nm) wirkt dabei stärker als UV-A (315 bis 400 nm). [Quelle] [Quelle]

Streng genommen meint Lichtschwiele nur die verdickte Hornschicht; mit der Bräune bildet sie den Eigenschutz der Haut. [Quelle] Solar Callus und unser Mitochondriak-Verständnis fassen weiter: die ganze, Schicht für Schicht aufgebaute Sonnenfestigkeit Ihrer Haut. Sie wächst nicht an einem Strandwochenende, sondern über Wochen.

Welche vier Schutzmechanismen stecken in der Lichtschwiele?

Die Lichtschwiele im weiten Sinn ist ein Schutz in vier Schichten: Melanin, eine dickere Hornschicht, körpereigene UV-Fänger mit Antioxidantien und eine hochgefahrene DNA-Reparatur.

Melanin ist der Sonnenschirm über jedem Zellkern, die Hornschicht die Markise davor. Wie stark sich die Haut anpasst, hängt laut Frank de Gruijl (Leiden University Medical Center) vor allem vom UV-Spektrum ab, an das sie sich gewöhnt. [Quelle] Für uns heißt das: Ihre Haut baut ihren besten Schutz mit dem ganzen Sonnenlicht.

Warum verbrennen wir heute, unsere Großeltern aber nicht?

Weil unsere Großeltern ihre Lichtschwiele jedes Jahr mit der Sonne wachsen ließen: Sie waren ab dem Frühjahr täglich draußen, und ihre Haut stieg Woche für Woche mit der Kraft der Sonne mit. Die Großmutter auf dem Feld bekam morgens zuerst das Licht der tief stehenden Sonne, erst später das UV des Mittags. Ihre Haut kannte keinen Sprung, nur eine Rampe.

Heute leben viele umgekehrt: fast das ganze Jahr drinnen, dann zwei Wochen am Meer. Wie schnell unvorbereitete Haut kippt, zeigt das Bundesamt für Strahlenschutz (BfS): Bei Hauttyp II ist die Sonnenbrandschwelle bei UV-Index 8 rechnerisch nach etwa 20 Minuten erreicht [Quelle], und im deutschen Sommer erreicht er Werte von 8 bis 9. [Quelle]

Bräunen ist eine Anpassung an die Jahreszeiten: Nach Nina Jablonski (Pennsylvania State University) wurde die Fähigkeit zu bräunen vor allem dort wichtig, wo UV-B stark mit den Jahreszeiten schwankt. [Quelle] Ihre Haut ist auf einen Kalender eingestellt, nicht auf einen Urlaubskatalog.

Was machen Rot und Infrarot in der Haut, bevor das UV kommt?

Die Sonne schickt Rot und Infrarot voraus, bevor das UV kräftig wird, und im Labor machte genau dieses Licht Hautzellen und ihre Mitochondrien widerstandsfähiger gegen UV. Die Gruppe um Menezes und Louis Dubertret (INSERM, Hôpital Saint-Louis, Paris) zeigte 1998: Nahinfrarotes Licht von 700 bis 2.000 nm schützte menschliche Hautzellen ohne Erwärmung mindestens 24 Stunden lang vor der zellschädigenden Wirkung von Sonnen-UV. Ihre Deutung: Lebewesen werden jeden Tag von Infrarot umspült, bevor das UV sie trifft – ein Schutz, den die Evolution bewahrt hat. [Quelle]

Der Angriffspunkt sind die Mitochondrien. 2004 zeigte dieselbe Gruppe: Infrarot vorab hemmte in Hautfibroblasten die Caspasen, mit denen UV-B den Zelltod einleitet, und wirkte direkt auf die Mitochondrien; nach 24 Stunden überwogen die schützenden Proteine der Bcl-2-Familie. [Quelle] Den Mechanismus beschreiben Michael Hamblin (Harvard Medical School) und Kollegen: Die Cytochrom-c-Oxidase (CCO) nimmt rote und nahinfrarote Photonen auf, die ATP-Bildung steigt, und vor einer Belastung wirkt das Licht als „Licht vor dem Sturm“. [Quelle]

• Reparaturgene: Rotes Licht schützte menschliche Hautfibroblasten vor UV-B-Schäden, indem es Gene der DNA-Exzisionsreparatur hochregulierte (Dongguk-Universität, Südkorea). [Quelle]
• Weniger DNA-Schäden: Bei Mäusen senkte Infrarot vor UV die Zahl der Sonnenbrandzellen; auch die DNA-Schäden sanken, nur nicht bei Tieren ohne funktionierende DNA-Reparatur (Universität Kiel). [Quelle]
• Am Menschen: In einer kontrollierten Pilotstudie aus Montreal fiel die UV-B-Rötung nach 5, 6 oder 10 Anwendungen mit gepulstem rotem LED-Licht bei 85 % der 15 Teilnehmenden mindestens einmal um mehr als die Hälfte schwächer aus. [Quelle]

Daniel Barolet (McGill University) und Michael Hamblin folgern 2016, das Infrarot-A der frühen Morgensonne könne die Haut auf das UV des Mittags vorbereiten; Infrarot-A scheine „die Lösung, nicht das Problem“ zu sein. [Quelle] Für uns zeigt das, warum die Sonne ihr Licht in dieser Reihenfolge schickt. Einen Freibrief für längere Mittagssonne gibt das nicht: Die Obergrenze bleibt die halbe Zeit bis zur ersten Rötung.

Warum ist Sonnencreme für Mitochondriaks nicht die erste Wahl?

Weil sie das Signal abschirmt, aus dem die Lichtschwiele entsteht: Je weniger UV-B die Haut erreicht, desto weniger Vitamin D bildet sie und desto schwächer ist der Reiz für ihren eigenen Schutz. Die gängige Empfehlung lautet, ab UV-Index 3 unter anderem Sonnenschutzmittel aufzutragen. [Quelle] Wir setzen andere Prioritäten, aus drei Gründen:

• Vitamin D: In einer kleinen Studie mit acht Gesunden stieg das Vitamin D3 im Blut nach einer UV-Dosis in Höhe der Sonnenbrandschwelle ohne Schutz von 1,5 auf 25,6 ng/ml; mit Lichtschutzfaktor 8 blieb der Anstieg aus. [Quelle]
• Bräunungssignal: An der Universität Münster stieg nach UV das Bräunungshormon α-MSH in der Oberhaut; ein vorher aufgetragenes Breitband-Sonnenschutzmittel verhinderte das. [Quelle]
• Aufnahme in den Körper: Bei Maximalanwendung lagen vier chemische UV-Filter in einer randomisierten Studie der US-Arzneimittelbehörde FDA mit 24 Freiwilligen schon am ersten Tag im Blut über 0,5 ng/ml, der Schwelle für weitere toxikologische Prüfungen. [Quelle] Die Autoren betonen, dass man deshalb nicht auf Sonnenschutz verzichten sollte; geprüft wurden nur chemische Filter, für uns spricht der Befund daher für mineralische Filter wie Zinkoxid. In Zürcher Zellversuchen wirkten fünf von sechs gängigen UV-Filtern wie Östrogen, drei davon in hohen Dosen auch bei jungen Ratten. [Quelle]

Zuerst kommen deshalb Zeit, Schatten, Kleidung und eine im Frühjahr aufgebaute Lichtschwiele. Sonnencreme bleibt die letzte Möglichkeit, wenn unvorbereitete Haut lange in starker Sonne bleiben muss, etwa beim Skifahren; dann ist ein mineralischer Filter wie Zinkoxid besser als ein Sonnenbrand. Bei ärztlich festgestellten Erkrankungen wie Lupus erythematodes oder Xeroderma pigmentosum gelten die ärztlichen Vorgaben zum Lichtschutz.

Was ist Urocaninsäure und warum ist sie wichtig?

Urocaninsäure ist der UV-Fänger, den Ihre Haut selbst herstellt: Das Enzym Histidase bildet sie aus der Aminosäure Histidin, sie sammelt sich in der Hornschicht und klappt unter UV von der trans- in die cis-Form um. Sie zählt zu den wichtigsten UV-absorbierenden Molekülen der Haut. [Quelle]

Wie viel sie leistet, zeigte ein Team der Medizinischen Universität Wien 2011 an Mäusen ohne Histidase: Ihre Hornschicht absorbierte weniger UV-B, sie sammelten nach Bestrahlung deutlich mehr DNA-Schäden an, und aufgetragene Urocaninsäure hob diese Empfindlichkeit wieder auf. [Quelle] In der cis-Form sehen Forschende einen Auslöser der UV-bedingten Dämpfung des Immunsystems. In Kopenhagen lag ihr Anteil bei 30 jungen Menschen im Juli an fast allen Hautstellen nahe am Maximum von 50 bis 60 %, in den Wintermonaten meist unter 7 %. [Quelle] Ein Lichtkalender in der obersten Hautschicht.

Wächst die Lichtschwiele auch hinter Glas?

Kaum: Hinter Fensterglas fehlt der stärkste Reiz, denn Glas filtert UV-B heraus und lässt UV-A durch. [Quelle] UV-A allein dunkelt vor allem vorhandenes Pigment nach, und diese Bräune verschwindet ebenso schnell wieder. [Quelle]

Für uns bleibt die Sonne erste Wahl, weil sie das ganze Spektrum in der richtigen Reihenfolge liefert; auch im Winter gehört ihr Rot und Infrarot für uns zum Jahresrhythmus der Haut.

Was zeigt die Forschung zur Lichtschwiele?

Die Anpassung ist gut vermessen: Nach zwei bis neun Wochen maßvoller UV-Dosen ist die Hornschicht dicker, die Sonnenbrandschwelle höher und die UV-bedingte DNA-Schädigung geringer.

Gemessen wird meist die minimale Erythemdosis (MED), die gerade sichtbare Rötung nach 8 bis 24 Stunden; bei kräftigeren Rötungen kann gut gebräunte Haut laut de Gruijl noch deutlich stärker angepasst sein. [Quelle]

So setzen Mitochondriaks das um

Wir bauen die Lichtschwiele als Teil unserer Lichthygiene wie Kondition auf: jeden Tag ein wenig, mit der Sonne des Jahres, und immer vor der Rötung aufhören. Jaroslav Lachký vergleicht es mit dem Training: „Wenn wir in den letzten Jahren nicht trainiert und uns nicht bewegt haben, können wir nicht erwarten, am ersten Tag im Fitnessstudio eine 100-Kilo-Hantel auf die Schultern zu laden und damit zehn Kniebeugen zu schaffen. […] Und mit dem Sonnenlicht ist es ähnlich.“

1. Morgens raus, das ganze Jahr: innerhalb von 30 Minuten nach dem Aufstehen 10 bis 20 Minuten ins Freie, ohne Glas dazwischen und ohne direkt in die Sonne zu schauen. Morgens ohne Sonnenbrille: Über Melanopsin liest Ihr Auge den Tag.
2. Ab März UV dazunehmen: mit 5 bis 10 Minuten Mittagssonne beginnen und die Zeit langsam steigern, erst Arme, dann Beine und Oberkörper. Die Obergrenze bleibt etwa die Hälfte der Zeit bis zur ersten Rötung beim aktuellen UV-Index – bei Hauttyp II und UV-Index 8 sind das nach der BfS-Rechnung rund 10 Minuten. [Quelle] Steigt der UV-Index im Frühsommer, verlängern Sie nicht weiter, sondern halten die Zeit.
3. Vor der Rötung aufhören: Erstes zartes Rosa, Wärme oder Spannen heißen Schatten oder Kleidung. Ein Sonnenbrand erreicht seinen Höhepunkt erst nach 12 bis 36 Stunden; steigern Sie erst nach einem Blick am nächsten Morgen. [Quelle]
4. Von innen versorgen: saisonal essen, mit tierischen Fetten, Eiern, fettem Fisch und Meeresfrüchten, ohne industrielle Pflanzenöle; der rote Algenfarbstoff Astaxanthin hob in der Studie oben die Sonnenbrandschwelle.
5. Pausen nach zu viel Sonne: Nach einer leicht rötenden Dosis waren die Marker für DNA-Schäden erst nach 3 bis 4 Tagen zurück auf dem Ausgangswert; gönnen Sie Ihrer Haut diese Tage. [Quelle]

Verwandte Begriffe

• Vitamin D – entsteht in der Haut mit UV-B.
• Mitochondrien – Kraftwerke der Zelle, Hauptangriffspunkt von Infrarot.
• Cytochrom-c-Oxidase (CCO) – nimmt rotes und nahinfrarotes Licht in den Mitochondrien auf.
• Photobiomodulation – Wirkung von Rot- und Nahinfrarotlicht auf Zellen.
• Nahinfrarotlicht (NIR) – erreicht die Haut jeden Morgen vor dem UV.
• Stickstoffmonoxid (NO) – wird vom UV-A der Sonne aus Speichern der Haut freigesetzt.
• Freie Radikale – entstehen unter UV in der Haut; Vitamin E fängt sie ab.
• Apoptose – programmierter Zelltod; UV-geschädigte Hautzellen werden zu Sonnenbrandzellen.
• Zirkadianer Rhythmus – innere Uhr, die das Morgenlicht stellt.
• Melanopsin – Lichtsensor im Auge, der den Tag meldet.

Häufige Fragen zur Lichtschwiele

Was ist eine Lichtschwiele einfach erklärt?

Eine Hornhaut gegen Licht: Die oberste Hautschicht wird unter regelmäßiger UV-Strahlung dicker und fängt einen Teil davon ab. Im weiteren Sinn, wie beim englischen Solar Callus, gehören Bräune, körpereigene UV-Fänger wie Urocaninsäure und eine verstärkte DNA-Reparatur dazu. Zusammen machen sie Ihre Haut Woche für Woche sonnenfester, ohne das Licht auszusperren.

Wie lange dauert der Aufbau einer Lichtschwiele?

Erste messbare Schritte zeigen sich nach zwei bis drei Wochen regelmäßiger Sonne ohne Sonnenbrand. In Studien vertrug die Haut nach zwei Wochen etwa die doppelte UV-Dosis bis zur Rötung, nach neun Wochen war die Hornschicht um 34 % dicker. Jaroslav Lachký beschreibt, dass seine früher schnell verbrennende Haut nach rund zwei Jahren mit Morgensonne, Kälteanpassung und angepasster Ernährung das ganze Jahr über dunkler blieb.

Ist die Lichtschwiele dasselbe wie Bräune?

Nein: Bräune ist das Pigment Melanin, die Lichtschwiele im engeren Sinn die verdickte Hornschicht; zusammen bilden sie den Eigenschutz der Haut gegen UV. Bei heller Haut kann die dickere Oberhaut sogar den größeren Teil der Anpassung tragen. Deshalb kann Ihre Haut schon sonnenfester sein, bevor man ihr viel Farbe ansieht.

Bildet jeder Hauttyp eine Lichtschwiele?

Nein: Hauttyp I kann laut Bundesamt für Strahlenschutz weder bräunen noch eine Lichtschwiele bilden. Diese sehr helle Haut braucht mittags Schatten und Kleidung, Morgenlicht bleibt trotzdem wertvoll. Bei hellen Hauttypen stieg die Sonnenbrandschwelle in der Amsterdamer Studie sogar stärker als bei dunkleren. Für alle gilt: langsam steigern, vor der Rötung aufhören.

Bereitet das Morgenlicht die Haut auf die Mittagssonne vor?

Aus unserer Sicht gehört es zur natürlichen Reihenfolge des Tages: Rot und Infrarot erreichen Sie vor dem UV. Im Labor machte dieses Licht Hautzellen widerstandsfähiger gegen UV, bei Mäusen sanken die DNA-Schäden. Einen Sonnenschutz ersetzt das nicht: Gewöhnen Sie Ihre Haut schrittweise an UV und bleiben Sie unter der halben Zeit bis zur ersten Rötung.

Brauche ich mit Lichtschwiele noch Sonnencreme?

Sonnencreme ist für uns nicht die erste, sondern die letzte Wahl: Zuerst kommen Zeit, Schatten und Kleidung. Eine gewachsene Lichtschwiele verträgt deutlich mehr UV, ist aber kein Freibrief für stundenlange Mittagssonne. Muss unvorbereitete Haut lange in starker Sonne bleiben, etwa im Skiurlaub, ist ein mineralischer Filter besser als ein Sonnenbrand.

Was tun, wenn es doch einen Sonnenbrand gab?

Raus aus der Sonne, die Haut bedecken und ihr einige Tage Pause gönnen. Nach einer leicht rötenden UV-Dosis brauchten die Marker für DNA-Schäden in einer Leidener Studie 3 bis 4 Tage bis zum Ausgangswert. Nutzen Sie die Pause für Morgenlicht mit wenig UV und beginnen Sie danach wieder kürzer. Blasen, Fieber, starke Schmerzen oder ein großflächiger Sonnenbrand gehören in ärztliche Hände.

Was Sie sich merken sollten

• Die Lichtschwiele ist die dickere Hornschicht unter wiederholter UV-Strahlung, im weiten Sinn die ganze Sonnenanpassung Ihrer Haut.
• Sie wächst in Wochen: dickere Hornschicht, höhere Sonnenbrandschwelle, weniger UV-bedingte DNA-Schäden.
• Die Sonne gibt die Reihenfolge vor: erst Rot und Infrarot, dann UV.
• Unser Weg: täglich raus, ab dem Frühjahr steigern, vor der Rötung aufhören, saisonal essen, Sonnencreme nur als letzte Möglichkeit. Verbinden Sie sich wieder mit der Natur.

Wie Sonne, UV-B und Vitamin D zusammenspielen, lesen Sie im Eintrag Vitamin D.