Sommer, Sonne, Hautkrebs?

Wie beeinflusst die Exposition ultravioletter (UV) Strahlung das Hautkrebsrisiko? Welchen Einfluss nimmt dabei das Expositionsmuster (akut vs. chronisch) auf die Induktion und Progression von Hautkrebs? Wirkt das solare Spektrum mit UV-A-Strahlung, UV-B-Strahlung, sichtbarem Licht und Infra­rot-Strahlung womöglich sogar auf molekularer Ebene anders als singuläre UV-Strahlen (UV-A, UV-B)? Dass diese Fragen noch immer unbeantwortet sind, thematisierte die Strahlenschutzkommission bereits im Jahr 2019 auf ihrer Klausurtagung [1]. Denn schon im Juli 2017 bat das Bundesumweltministerium die Strahlenschutzkommission (SSK) um eine Stellungnahme zum Zusammenhang zwischen UV-Strahlen-Exposition der Haut und Hautkrebsinzidenz. Seitdem steht Thema also auf der Agenda der Kommission, die das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) in allen Angelegenheiten des Schutzes vor ionisierenden und nichtionisierenden Strahlen berät [2].

Je besser die Wissenschaft Antworten auf die oben gestellten Fragen liefert, desto treffender können Experten Risiken abschätzen, bewerten und wirksame Empfehlungen für die Primär- und Sekundärprävention aussprechen. Die stochastischen Wirkungen, insbesondere die Induktion und Promotion von Tumoren, sei nach Aussage des aktuellen Jahresberichts der Strahlenkommission wissenschaftlich gut gesichert. Konkrete und wissenschaftlich belastbare Erkenntnisse zur Dosis-Wirkungs-Beziehung lassen allerdings zu wünschen übrig [2]. Das überrascht insbesondere vor dem Hintergrund, dass allein im Jahr 2019 in Deutschland rund 22.411 Menschen am malignen Melanom erkrankt sind [3]. „Eine zielgerichtete Risikokommunikation wird durch die eingeschränkte Kenntnislage erschwert“, heißt es im Jahresbericht 2022 weiter.

Eine spezialisierte Arbeitsgruppe „Dosis-Wirkungs-Beziehung bei UV-Strahlung und Hautkrebs“ hat nun einen Entwurf einer Empfehlung verfasst, der 2023 veröffentlicht werden soll. Neben dem aktuellen Stand der Wissenschaft soll darin auch beleuchtet werden, wieso es so schwierig ist, quantitative Beziehungen zu ermitteln, welche Defizite sich dadurch für das Risikomanagement ergeben und was epidemiologisch, messtechnisch und experimentell überhaupt geboten ist, um belastbare Dosis-Wirkungs-Beziehungen ableiten zu können [2].

miRNA als Biomarker?

2019 richtete die Strahlenschutzkommission auf einer Klausurtagung ebenfalls einen Blick auf die molekularen Mechanismen der Hautkrebsentstehung. Neben genetischen Mutationen scheint auch die Epigenetik eine entscheidende Stellschraube für die Entwicklung und Progression von Hautkrebs zu sein. „Es gibt erste Hinweise, dass miRNAs UV-induzierbar sind“, heißt es im offiziellen Bericht [1]. Insbesondere Mikro-RNA (miRNA) nehme eine besondere Rolle ein, da sie an zentralen Stellen der DNA-Reparatur und Zellzyklus-Regulation involviert sei. „Dies macht sie (auch wegen ihrer hohen Stabilität in Körperflüssigkeiten wie Blut, Urin, Liquor etc.) zu einem geeigneten Kandidaten, sie als Biomarker in ,liquid biopsies‘ für eine bestimmte UV-Exposition, die Charakterisierung von Risikogruppen bis hin zum Einsatz in der personalisierten Diagnostik und Therapie von Hautkrebs zu nutzen“, heißt es weiter.

Das ist deshalb interessant, da der validierte Einsatz von UV-spezifischen Biomarkern ganz neue Möglichkeiten in der Risikoabschätzung und -bewertung ermöglichen würde – und je belastbarer die Kenntnisse über Zusammenhänge, desto besser gelingt gezielter Schutz [1].

UV-Exposition erhöht Inzidenz für Karzinome

Ein Blick auf die aktuellen Leitlinien zum malignen Melanom, Plattenepithelkarzinom sowie Basalzellkarzinom lassen bis dahin kaum Zweifel offen, dass UV-Strahlung das Hautkrebsrisiko wesentlich beeinflusst. Im Jahr 2012 war das maligne Melanom die fünfthäufigste solide Krebsart, obwohl es noch vor einigen Jahrzehnten als seltener Tumor galt. Tatsächlich stellen Wissenschaftler in der letzten Dekade eine jährliche Steigerung der Inzidenz von 6,1% bei Männern und 2,8% bei Frauen fest. Zwischen 1970 und 2012 ist die Inzidenz in Deutschland über 700% gestiegen. „Die Umstellung der Freizeit- und Urlaubsgewohnheiten mit deutlich vermehrter UV-Exposition in den letzten fünf bis sechs Dekaden ist der wichtigste Grund für die Zunahme dieser Tumorentität“, wird in der aktuellen S3-Leitlinie malignes Melanom diese Entwicklung erklärt.

Skandinavische Länder wie Schweden, Norwegen und Dänemark sind ganz besonders von der steigenden Inzidenzrate betroffen. Grund dafür ist wohl einerseits der hellere Hauttyp der Einwohner sowie andererseits die abweichenden Freizeitgewohnheiten. Südländische Bevölkerungen scheinen die Sonnenexposition eher zu meiden [4].

Mehr Hautkrebs auch durch Überalterung

Doch auch bei nicht-melanozytären Hauttumoren (NMSC) wird ein massiver Anstieg beobachtet. Der häufigste Hauttumor ist das Basalzellkarzinom, dicht gefolgt vom Plattenepithelkarzinom. Das Basalzellkarzinom stellt mittlerweile die häufigste Krebserkrankung aller Menschen in Mitteleuropa dar, und die Lebenszeitprävalenz wird hierzulande auf über 10% geschätzt [5]. Die Inzidenz des Plattenepithel­karzinoms vervierfachte sich binnen der letzten dreißig Jahre sogar [6].

Häufig treten dabei multiple Plattenepithelkarzinome, Basalzellkarzinome und nicht-melanozytäre Hauttumore auf. Die Therapie erfolgt in der Regel ambulant, offizielle Krebsregister erfassen nur den ersten Tumor. Zwar führen verbesserte Hautkrebsscreenings auch zu einer Zunahme der Diagnosen, dennoch ist eine „Hautkrebsepidemie“ kaum zu leugnen. So heißt es beispielsweise in der Leitlinie zur aktinischen Keratose (Vorstufe des Plattenepithelkarzinoms) und Plattenepithelkarzinom: „Deutlicher noch als bei vielen anderen Krebsarten steigt das Erkrankungsrisiko mit dem Alter an. Im Jahr 2016 erkrankten 21% der über 65-Jährigen an einem Plattenepithelkarzinom. Da die Zahl älterer Menschen in Deutschland weiter zunimmt, ist allein aufgrund demografischer Veränderungen mit einer weiteren Zunahme zu rechnen“ [6].

Die Mortalität von den nicht-melanozytären Hauttumoren bleibt glücklicherweise auf einem stabilen und sehr niedrigen Niveau. Anders sieht das beim malignen Melanom aus. Von allen Hauttumoren weist es die höchste Metastasierungsrate auf und bedingt über 90% der Sterbefälle [4].

Kumulierte Dosis oder Sonnenbrand?

Die Entstehung von Krebs ist multifaktoriell. Neben genetischen Faktoren spielen auch die immunologische Prädisposition ebenso eine Rolle wie exogene Faktoren. Bei Hautkrebs wie dem Plattenepithelkarzinom zählt UV-Strahlung ganz klar als primär exogener Auslösefaktor, sodass UV-induzierter Hautkrebs seit 1. Januar 2015 als Berufskrankheit anerkannt wird [6].

UV-Strahlung und Bräunungsgeräte werden übrigens seit 2009 von der Weltgesundheitsorganisation (WHO) als Gruppe-1-Karzinogene (carcinogenic to humans) gelistet. Besonders gefährlich sei die Nutzung einer Sonnenbank, wenn bereits im Alter unter 30 Jahren damit begonnen wird. Eine Auswertung von über 20 epidemiologischen Studien stellte ein 75% höheres Risiko für ein kutanes Melanom fest [7].

Wirklich überraschend ist das erhöhte Hautkrebsrisiko nicht, denn UV-B-Strahlung ist in der Lage, eine Mutation im Tumorsuppressorgen p53 zu induzieren. Charakteristisch tritt dabei eine Transition von Cytidin zu Desoxy­thymidin auf – die Folge ist ein Funktionsausfall des Genprodukts p53. Da p53 in mutierten Zellen Apoptose induziert und den Zellzyklus reguliert, kann es zu einer un­kontrollierten Proliferation entarteter Zellen kommen. Zusätzlich wird durch UV-Strahlung auch eine Mutation im Ras-Onkogen H-Ras diskutiert, die zu einer anhaltenden Aktivierung und damit gesteigerten Zellproliferation führt [6].

Die Folge? Womöglich die Zunahmen an Hautkrebsfällen, die wir seit Jahren beobachten. UV-ausgelöste Punktmutationen von p53 spielen auch in der Entwicklung des Basalzellkarzinoms eine Rolle [5]. Kein Wunder also, dass als Risikofaktor vor allem intensive UV-Exposition genannt wird.

Zusammengefasst steigt das Risiko für maligne Melanome durch intermittierende UV-Expositionen und Sonnenbrände unabhängig vom Alter. Für Basalzellkarzinome scheinen neben der chronischen, kumulativen Belastung zusätzlich intermittierende hohe Expositionsspitzen mit Sonnenbrand kritisch zu sein. Das gilt insbesondere für Sonnenbrände in der Kindheit [5].

Gesichert ist schon heute die Korrelation zwischen kumulativer UV-Dosis und dem Auftreten von aktinischer Keratose sowie Plattenepithelkarzinomen [6]. Hier steigt die Wahrscheinlichkeit also mit der Dosis, welcher ein Mensch in seiner gesamten Lebenszeit ausgesetzt war [8].

Schutz, Schatten, Sonnencreme

Auch wenn noch viele Fragen offen sind, etwa ob eine lineare Dosis-Wirkungs-Beziehung herrscht oder Schwellenwerte existieren, ist das karzinogene Potenzial von UV-Strahlung unbestritten. Konkrete Verhaltensweisen zur Risikominderung bietet die aktuelle Leitlinie zur Hautkrebsprävention [8]. Das oberste Ziel ist die Vermeidung von starker Sonnenstrahlungsexposition und Sonnenbrand. Zur Einschätzung der erwarteten maximalen sonnenbrandwirksamen UV-Strahlung wurde als international normiertes Maß der UV-Index entwickelt. Der UV-Index variiert mit der Bewölkung, dem Sonnenstand (geografischer Breite, Tages- und Jahreszeit), der Dicke der Ozonschicht sowie mit der Höhe des Ortes. Je höher der Wert ist, desto schneller können bei ungeschützter Haut durch UV-Strahlung bedingte gesundheitliche Schäden wie Sonnenbrände auftreten. Bei UV-Index 8 und höher sollte der Aufenthalt im Freien während der Mittagszeit gemieden werden. Entscheidend ist dabei der Sonnenhöchststand, denn etwa die halbe UV-Gesamtdosis des Tages fällt auf die Zeit in den zwei Stunden davor und danach. Ergänzend darf natürlich geeignete Kleidung inklusive Sonnenbrille und Kopfbedeckung und die Anwendung von Sonnenschutzmitteln nicht fehlen. Kleidung ist einer Schutzcreme jedoch grundsätzlich vorzuziehen, denn schon ein einfaches T-Shirt verfügt über einen UV-Schutzfaktor von etwa 20 und wirkt sofort.

Laut Leitlinie sollen Sonnenschutzmittel also für die Hautstellen benutzt werden, die nicht anders geschützt werden können. Das kann ja nicht so schwer sein, oder doch? Tatsächlich resultieren Anwendungsfehler in einer stark verminderten Wirkung des Sonnenschutzmittels. Fehler Nummer eins ist sicherlich die zu sparsame Anwendung. Denn um den angegebenen Lichtschutzfaktor zu erreichen, wird eine Auftragungsschicht von 2 mg pro cm² vorausgesetzt. Ein Erwachsener benötigt für den gesamten Körper ungefähr 30 bis 40 ml. Eine handelsübliche Flasche mit 200 ml genügt somit für etwa fünf Anwendungen. Doch Hand auf’s Herz: Wer verbraucht drei Tuben Sonnencreme in sieben Tage Strandurlaub? Das Tückische ist, dass sich bei halber Menge Sonnencreme der Sonnenschutzfaktor nicht nur halbiert, sondern sogar um zwei Drittel reduziert sein kann, warnt das Bundesamt für Strahlenschutz in einem Artikel rund um UV-Schutz durch Sonnencreme [9]. Auch wasserfeste Sonnenschutzprodukte ersparen kein Nachcremen. Denn nach zweimaligem Baden für zwanzig Minuten wird dem Sonnenschutzmittel ein Verlust von bis zu 50% der Schutzwirkung zugestanden. Der erneute Griff zur Flasche verlängert den Schutz nicht, wie oft fälschlich angenommen wird, sondern ist regelmäßig nötig, um ihn aufrechtzuhalten.

Physikalische und chemische Filter möglich

Zur Erinnerung: Chemische UV-Filter wirken, indem sie UV-Strahlen absorbieren und die aufgenommene Energie als energieärmere, langwelligere Wärmestrahlung wieder abgeben. Mineralische (= physikalische) Filter wie Titandioxid und Zinkoxid absorbieren, reflektieren und streuen die UV-Strahlung. Häufig werden mehrere UV-Filter miteinander kombiniert. Wie hoch der Lichtschutzfaktor ist, wird weltweit nach der „Internationalen Methode zur Bestimmung des Lichtschutzfaktors“ festgelegt. Der Lichtschutzfaktor gibt an, um welchen Faktor sich der Eigenschutz der Haut verlängert, ohne dass dabei ein Sonnenbrand entsteht.

Hat helle Haut also beispielsweise einen Eigenschutz von 10 Minuten, gelingt mit einer Sonnenschutzcreme mit Lichtschutzfaktor (LSF) 50 die Erhöhung auf 10 × 50 Minuten = 500 Minuten – theoretisch [9]! In der Praxis wird nicht nur zu wenig Sonnencreme eingesetzt, sondern meist wird diese auch viel zu spät aufgetragen. Sie sollte bereits 20 bis 30 Minuten vorher angewendet werden, damit bei Beginn der Exposition der volle Schutz gegeben ist. Leider führt mangelndes Wissen im Alltag häufig dazu, dass die Sonnenschutzwirkung überschätzt und das Risiko durch UV-Strahlen unterschätzt wird. Die maximale Aufenthaltsdauer in der Sonne sollte nie voll ausgeschöpft werden.

Bei Personen mit einem erhöhten Risiko ist suffizienter Schutz besonders wichtig. Das sind beispielsweise Kinder, Menschen mit hellem Hauttyp oder auch Patienten, die Hydro­chlorothiazid einnehmen. Das Thiazid-Diuretikum erhöht das Hautkrebsrisiko zwar insgesamt nur geringfügig, aber dennoch signifikant (s. Antropov AC. Wie sich HCT auf das Krebsrisiko auswirkt: Geringere Gesamtinzidenz, höheres Hautkrebsrisiko. DAZ 2023, Nr. 16, S. 22).

Auch organtransplantierte Patienten mit Immunsuppression sind besonders gefährdet. Nach 20 Jahren Immun­suppression entwickeln zwischen 40 und 60% der Patienten einen nicht-melanozytären Hautkrebs! Bei Plattenepithelkarzinomen ist bei ihnen beispielsweise zusätzlich sowohl die Metastasierungsrate als auch das lokale Rezidivrisiko erhöht [6].

Ionisierende Strahlung und pränatale Exposition

Dies ist allerdings nicht die einzige onkologische Fragestellung, mit der sich die Strahlenschutzkommission im Moment beschäftigt. Denn auch ionisierende Strahlen induzieren Hautkrebs. Eine eigene Arbeitsgruppe des Ausschusses „Strahlenrisiko“ der Strahlenschutzkommission tagte im Jahr 2022 mehrfach und konnte dabei einen Entwurf „Risiko­abschätzung für Hautkrebs durch ionisierende Strahlung“ formulieren. Die Beratungen werden voraussichtlich in diesem Jahr abgeschlossen. Hintergrund war ein Beratungsauftrag, den die Strahlenschutzkommission 2020 mit der Bitte um Stellungnahme erhielt.

Ebenfalls auf Bitte des Umweltministeriums werden auch die Effekte pränataler Strahlenexposition genauer beleuchtet. Um insbesondere eine Aussage zum aktuellen Stand der Wissenschaft zu Dosis-Wirkungsbeziehungen sowie Vorliegen von Schwellenwerten hinsichtlich Krebserkrankungen sowie kognitiver Effekte zu treffen, sollen sowohl tierexperimentelle Untersuchungen als auch aktuelle epidemiologische Studien einfließen. Es bleibt also spannend, welche konkreten Empfehlungen und Erkenntnisse die Strahlenschutzkommission in Zukunft veröffentlichen wird [2]. |