Jeder Kontakt zu waschaktiven Substanzen führt an der Haut zu einer Störung der epidermalen
Barrierefunktion [8 19 11 9 10 15 12
Von Hautschutzpräparaten wird eine Vermeidung oder Reduktion des irritativen Wascheffektes
erwartet. Ein zusätzlicher Vorteil wäre es, wenn das Hautschutzpräparat aufgrund seiner
Zusammensetzung die Repairmechnismen der irritativ geschädigten epidermalen Barriere
unterstützen könnte. Vor diesem Hintergrund haben wir am Beispiel eines hydrophilen
Vehikels mit Dexpanthenol als Inhaltsstoff im Rahmen einer doppelblinden, vehikelkontrollierten,
randomisierten Studie den repetitiven Waschtest auf seine Aussagekraft hin untersucht.
Material und Methodik
Prinzip des repetitiven Waschtestes
Das Prinzip des repetitiven Waschtestes ist es, den toxisch irritativen Einfluss einer
Waschung zu standardisieren und zu maximieren. Damit werden vergleichende Untersuchungen
bei einem Status möglich, der der Situation nahe kommt, die sich beim häufigen Kontakt
der Haut zu waschaktiven Substanzen einstellt. Dieses Testverfahren eignet sich ganz
besonders für die Prüfung und Beurteilung von Hautschutzpräparaten (barrier creams),
von denen eine protektive Wirkung gegenüber hydrophilen Reizstoffen erwartet wird.
Durchführung des repetitiven Waschtestes
Die Untersuchungen erfolgen an der Volarseite beider Unterarme, die zuvor mit einem
nicht abwaschbaren Marker in zwei Quadranten eingeteilt werden. Somit entstehen an
beiden Armen insgesamt 4 Testfelder, die jeweils eine Größe von etwa 24 cm2 (6 cm × 4 cm) aufweisen (Abb. [1
Abb. 1 Durchführung des standardisierten Waschvorganges mit einem Schaumstoffroller.
Die Waschungen werden an 7 aufeinander folgenden Tagen 5-mal täglich mit 0,01n NLS
durchgeführt. Durch den Versuchsablauf bedingt wird am 1. und letzten Tag des Waschtestes
nur 3-mal gewaschen. Zur Standardisierung des Waschvorganges benutzen die Probanden
einen Schaumstoffroller, der eine Schwammwalze mit einem Durchmesser von 3,5 cm und
einer Länge von 5 cm trägt. Der Hohlstiel des Rollers ist mit Blei ausgefüllt, so
dass der Schaumstoffroller ein Gewicht von 200 g besitzt. Für die Waschung taucht
man den Schwamm in die Waschlösung. Anschließend wird die Rolle mit dem Auflagedruck
ihres Eigengewichtes 50-mal über die Testfelder hin und her gerollt. Im Anschluss
daran werden die Unterarme in lauwarmem Wasser kurz abgewaschen, um Tensidreste von
der Hautoberfläche zu entfernen. Danach werden die Unterarme mit einem fusselfreien
Tuch vorsichtig getrocknet. Intermittierend zu den Waschungen können Prüfpräparate
appliziert werden, deren Anwendung über die siebentägige Waschphase hinaus fortgesetzt
werden kann.
Anwendung der Prüfpräparate intermittierend zu den Waschungen
Etwa 30 min vor den Waschungen kamen jeweils 50 µl der Prüfpräparate auf den entsprechenden
Testfeldern zur Anwendung. Zur Erleichterung der Dosierung waren die Testsubstanzen
in durchsichtigen 1 ml-Plastikspritzen mit Skalierung abgefüllt. Ein Teilstrich entspricht
10 µl. Diese Menge sollte gleichmäßig durch leichte Massagebewegungen auf das gesamte
Testfeld verteilt werden. Dabei waren die Probanden gehalten, bei jedem Prüfpräparat
einen anderen Finger zu verwenden, um Vermischungen der Testformulierungen zu vermeiden.
Ein Testfeld wurde zur Kontrolle nur gewaschen und blieb ansonsten unbehandelt.
Behandlungsphase nach Beendigung der repetitiven Waschungen
An die Waschphase schloss sich ein 4-tägiger Behandlungszyklus ohne weitere Irritation
durch Waschung an. Während dieser Periode kamen die Prüfpräparate 3 × tgl. zur Anwendung.
In dieser Nachbehandlungsphase können Repair-Mechanismen erfasst werden.
Überblick über den Versuchsablauf
Aus praktischen Gründen begannen die Untersuchungen am Montag, so dass der gesamte
Versuch zeitlich folgendermaßen ablief (Tab. [1
Tab. 1 Zeitplan des Versuchsablaufs
Montag
Freitag
Montag
Dienstag
Freitag
vormittags
Messung*
Messung**
Messung**
Messung*
nachmittags
Messung*
* Behandlung ohne Waschung; ** Behandlung mit Waschung
Beurteilung der Testreaktionen
Vor der ersten Anwendung der Prüfpräparate und der ersten Waschung wurden in jedem
Feld die Hornschichtfeuchtigkeit mit dem Corneometer CM 820 (Courage und Khasaka)
und der transepidermale Wasserverlust mit dem Tewameter TM 210 (Courage und Khasaka)
als Ausgangswert bestimmt. Die Verlaufsmessungen wurden am 5., 8., 9. und 12. Tag
vorgenommen.
Das Messprinzip der Corneometrie basiert auf einer kapazitiven Bestimmung der unterschiedlichen
Dielektrizitätskonstanten von Wasser und anderen Stoffen [20
Der transepidermale Wasserverlust gilt als ein wichtiger Parameter für die epidermale
Barrierefunktion. Das Messprinzip beruht darauf, dass ein hautnah aufgebrachter Messkopf
zwei Fühlerpaare enthält, von denen eines die Feuchtigkeit und das andere die Temperatur
misst. Daraus ermittelt ein im Gerät integrierter Kleincomputer den Partialdruck des
Wasserdampfes für die zwei verschiedenen übereinander liegenden Ebenen jedes Fühlerpaares
und über den Gradienten des Partialdruckes die Verdunstungsrate. Die Messwerte drücken
die Verdunstungsrate in g/m2 h aus [17
Als Parameter der durch den Waschvorgang hervorgerufenen Entzündungsreaktion galt
die Laser-Doppler-Flowmetrie (Periflux, Fa. Servomed) (Abb. [2
Abb. 2 Beurteilung einer Testreaktion mit der Laser-Doppler-Flowmetrie. Der Messkopf wird
in direkten Kontakt zur Haut gebracht.
Die LDF spiegelt die Hautdurchblutung wider und ist zur Beurteilung aller Faktoren
geeignet, von denen ein Einfluss auf die Hautdurchblutung zu erwarten ist, und ist
somit geeignet, Entzündungsreaktionen zu beurteilen. Dabei tritt ein Laserstrahl niedriger
Leistung in die Haut ein. Es handelt sich um einen Helium-Neon-Laser der Wellenlänge
632,8 nm mit einer Ausgangsleistung von 2 mW. Der Brenn- und Messpunkt des Laserstrahles
liegt in 0,5-1,0 mm Tiefe. Die Messung basiert auf dem Prinzip der Doppler-Verschiebung,
d. h. der Frequenz- bzw. Wellenlängenänderung, wenn das Licht von vorbeiströmenden
Teilchen reflektiert wird. In diesem Fall spiegelt die LDF die Strömungsgeschwindigkeit
der Erythrozyten wider und gibt aufgrund ihrer Eindringtiefe Aufschluss über den relativen
Grad der Durchblutung bis etwa zum mittleren Corium [16
Für weitere methodische Einzelheiten verweisen wir auf die Literatur [1 3 18
Prüfpräparate
Zur Verfügung standen 3 Prüfformulierungen[1
Vehikel
Vehikel plus 2,5 % Dexpanthenol
Vehikel plus 5,0 % Dexpanthenol
ein Testfeld wurde nur gewaschen und diente unbehandelt als Kontrolle
Die Zusammensetzung des Vehikels ist nach INCI folgendermaßen deklariert:
Aqua, Octyldodecanol, Propylene Glycol Dicaprylate/Dicaprate, Cetyl Alcohol, Glyceryl
Stearate, Stearyl Alcohol, Ceteareth-12, Ceteareth-20, Dimethicone, Pantolactone,
Parfum, Chlorhexidine Dihydrochloride.
Probandenkollektive
In die Studie wurden 20 gesunde Probanden mit einem Mindestalter von 18 Jahren nach
dem Zufallsprinzip eingeschlossen. Akute Hauterkrankungen oder die Verwendung von
Externa im Bereich der Testareale innerhalb der letzten 3 Wochen galten als Ausschlusskriterium.
Ebenso konnten schwangere und stillende Frauen nicht an der Studie teilnehmen. Alle
Probanden waren über den Testablauf genau unterrichtet und hatten ihr ausdrückliches
Einverständnis erklärt. Vor Beginn der Studie ist das Votum der Ethik-Kommission der
Landesärztekammer Baden-Württemberg eingeholt worden.
Die Prüfpräparate kamen bei folgendem Kollektiv zur Anwendung (Tab. [2
Tab. 2 Alter- und Geschlechtsverteilung der Probanden
N
Durchschnittsalter
Altersgrenzen
Männer
3
29,7 Jahre
18 - 46 Jahre
Frauen
16
34,6 Jahre
24 - 58 Jahre
Ein Proband hat ohne Nennung von Gründen die Studie vorzeitig abgebrochen.
Statistische Auswertung
Die Ergebnisse wurden nach vorheriger Varianzanalyse mit dem Friedman-Test nach dem
Wilcoxon-Test für verbundene Stichproben statistisch ausgewertet. Die Darstellung
der Ergebnisse in den Abbildungen bezieht sich auf die Mittelwerte. Zur genauen Charakterisierung
unserer Daten werden Mittelwerte, Standardabweichung, Median und BOX tabellarisch
angegeben (Tab. [3 5
Tab. 3 Effekt von Dexpanthenol im repetitiven Waschtest - Corneometer (Differenzwerte zum
Status vor Behandlung [T0])
Corneometer
Tag
MW
ST
Median
Box
N
Vehikel
T5
-1,23
8,52
-2,2
-6,6/4,4
19
T8
-2,18
6,06
-2,2
-5/2,2
19
T9
-1,7
6,96
-2,1
-9,2/2
18
T12
-4,04
8,33
-4,6
-10,6/1
19
Dexpanthenol 2,5 %
T5
-0,8
8,4
-1,8
-5,4/5
19
T8
1,46
7,64
0
-4,8/7,4
19
T9
1,93
8,05
3,2
-5/8,8
18
T12
0,88
8,17
-1,2
-5,2/8,8
19
Dexpanthenol 5 %
T5
1,66
9,7
0,6
-3/10,2
19
T8
2,05
7,96
1
-2/6,2
19
T9
3,63
8,08
3,9
-0,6/11,6
18
T12
1,9
9,48
0,6
-2,6/10,6
19
unbehandelt
T5
-7,2
6,64
-6,6
-12,2/-5
19
T8
-10,3
8,42
-10
-14/-6,6
19
T9
-10,91
11,26
-10,3
-19/-4
18
T12
-11,72
13,53
-8,6
-20,8/-5
19
Tab. 4 Effekt von Dexpanthenol im repetitiven Waschtest - Tewameter (Differenzwert zum Status
vor Behandlung [T0])
Tewameter
Tag
MW
ST
Median
Box
N
Vehikel
T5
3,27
2,25
3,3
1,9/4,6
19
T8
4,36
3,22
5,3
2,2/7,2
19
T9
4,03
2,71
4,5
2,6/6,3
18
T12
2,73
1,99
2,8
1,5/4,3
19
Dexpanthenol 2,5 %
T5
2,93
2,36
2,2
0,9/4,8
19
T8
3,99
3,33
3
2,1/6
19
T9
3,01
2,51
2,5
1,1/4,1
18
T12
2,1
1,8
1,7
1,3/3,2
19
Dexpanthenol 5 %
T5
2,93
3,49
2,2
1,1/3,5
19
T8
3,21
3,45
3,2
1,4/3,8
19
T9
2,51
2,8
2,55
1/3,3
18
T12
1,94
1,89
1,4
0,9/3,1
19
unbehandelt
T5
6,27
6,57
3,3
1,9/9,6
19
T8
9,55
7,96
6,8
2,9/16,4
19
T9
7,32
4,71
7,45
4/11,2
18
T12
4,52
2,37
4,2
2,2/6,8
19
Tab. 5 Effekt von Dexpanthenol im repetitiven Waschtest - Laser-Doppler-Differenzwerte zum
Status vor Behandlung (T0)
Laser-Doppler
Tag
MW
ST
Median
Box
N
Vehikel
T5
7,6
9,4
4
2/13
19
T8
19
38,9
6
2/20
19
T9
10,7
17,4
2,5
0/19
18
T12
6,7
9,8
3
0/10
19
Dexpanthenol 2,5 %
T5
6,1
7,5
4
0/10
19
T8
9,2
16,3
5
0/11
19
T9
6,2
6,9
4,5
3/9
18
T12
4,6
6,8
2
0/9
19
Dexpanthenol 5 %
T5
6,8
10,8
4
0/11
19
T8
6,4
10,7
4
1/10
19
T9
4,1
7,3
3
-2/10
18
T12
2,7
7,7
0
-3/6
19
unbehandelt
T5
21,6
33,5
6
2/27
19
T8
45,9
61,1
14
2/68
19
T9
16,4
22,2
8
4/27
18
T12
9,9
8,7
9
6/16
19
Ergebnisse
Hornschichtfeuchtigkeit
An unbehandelter Haut hat der repetitive Waschvorgang zu einem starken Verlust an
Hornschichtfeuchtigkeit geführt, der auch am Ende der Nachbehandlungsphase ohne weitere
Waschanwendungen noch nicht kompensiert war. Alle Prüfformulierungen haben der Austrocknung
durch NLS entgegengewirkt. Sowohl während der Waschphase als auch im Nachbehandlungsintervall
heben sich 2,5 % und 5 % Dexpanthenol statistisch signifikant vom Vehikel ab. Damit
ist ein Wirkungsnachweis für Dexpanthenol erbracht und die aus den vorherigen Untersuchungen
bekannte hydratisierende Wirkung von Dexpanthenol bestätigt (Abb. [3 3
Abb. 3 Hydratisierender Effekt von Dexpanthenol (Corneometer).
Statistische Unterschiede zwischen den beiden Konzentrationen sind nicht erkennbar.
Jedoch heben sich tendenziell und gemessen am Signifikanzniveau gegenüber dem Vehikel
5 % gegenüber 2,5 % vorteilhaft ab.
Transepidermaler Wasserverlust
An unbehandelter Haut hat der repetitive Waschvorgang zu einem starken Anstieg des
TEWL geführt, der die gestörte epidermale Barrierefunktion widerspiegelt. Sofort nach
Ende der Waschungen beginnt auch an unbehandelter, nur gewaschener Haut eine Restitution.
Jedoch ist am Ende der Nachbehandlungszeit das Ausgangsniveau noch nicht wieder erreicht.
Während des gesamten Testes - sowohl während der repetitiven Waschungen als auch beim
Nachbehandlungsintervall - wurde der TEWL durch alle Prüfpräparate reduziert. Ähnlich
wie bei der Beeinflussung der Hornschichtfeuchtigkeit wurde - auch gemessen am TEWL
- ein Wirkungsnachweis für Dexpanthenol erbracht. Dabei unterscheiden sich beide Konzentrationen
nicht voneinander; jedoch heben sich auch hier 5 % Dexpanthenol gegenüber 2,5 % tendenziell
und gemessen am Signifikanzniveau gegenüber dem Vehikel vorteilhaft ab. Das Ergebnis
spiegelt einen stabilisierenden Effekt von Dexpanthenol auf die epidermale Barrierefunktion
wider (Abb. [4 4
Abb. 4 Stabilisierender Einfluss von Dexpanthenol auf die epidermale Barrierefunktion (Tewameter).
Laser-Doppler-Flowmetrie
An unbehandelter Haut hat der repetitive Waschvorgang zu einer starken Erhöhung der
Hautdurchblutung geführt, die die Entzündungsreaktion widerspiegelt. Sofort nach Ende
der Waschungen beginnt auch an unbehandelter, nur gewaschener Haut eine Restitution.
Jedoch ist ähnlich wie beim Verlauf des TEWL am Ende der Nachbehandlungszeit das Ausgangsniveau
noch nicht wieder erreicht. Während des gesamten Testes - sowohl während der repetitiven
Waschungen als auch beim Nachbehandlungsintervall - wurde die Entzündungsreaktion
durch alle Prüfpräparate reduziert. Dabei wurde wiederum ein Wirkungsnachweis für
Dexpanthenol erbracht. Dexpanthenol hat aufgrund der vorliegenden Beobachtung einen
antientzündlichen Effekt. Diesbezüglich scheinen 5 % gegenüber 2,5 % eindeutig überlegen
zu sein. Nur am 8. Tag, am Ende des Waschtestes, waren beide Konzentrationen gegenüber
dem Vehikel statistisch signifikant. In der Nachbehandlungsphase waren nur noch 5
% Dexpanthenol vom Vehikel statistisch signifikant abgrenzbar. Am 9. Tag unterschieden
sich sogar 5 % von 2,5 % signifikant voneinander (Abb. [5 5
Abb. 5 Antiinflammatorische Wirkung von Dexpanthenol (LDF).
Diskussion
Der repetitive Waschtest stellt ein Irritationsmodell dar, mit dem das individuelle
Ekzemrisiko einschätzbar ist [8 4 5
Durch die intermittierenden Anwendungen der Prüfpräparate zwischen den Waschungen
des repetitiven Waschtestes können bereits Repairmechanismen durch die Prüfpräparate
in den Test mit eingehen. Die Nachbehandlungsphase ohne weitere Irritation durch Waschung
ist ausschließlich darauf ausgerichtet, Repairmechanismen zu erfassen. Der Waschtest
hat sich anhand der untersuchten Präparate als geeignet erwiesen, eine Hautschutzwirkung
zu untersuchen und zu dokumentieren. Bereits das Vehikel allein war effektiv. Auf
diese Tatsache haben wir bei älteren Untersuchungen schon hingewiesen [2 13
Der günstige Effekt des Vehikels konnte durch Dexpanthenol noch gesteigert werden.
Damit ist ein Wirkungseffekt für Dexpanthenol erbracht, der vorausgegangene Untersuchungen
bestätigt, bei denen wir für Dexpanthenol einen hydratisierenden Einfluss und eine
stabilisierende Wirkung auf die epidermale Barrierefunktion festgestellt haben [7
Besonders bemerkenswert sind die Ergebnisse der Laser-Doppler-Flowmetrie, da sie eine
antientzündliche Wirkung von Dexpanthenol belegen. Ein derartiger Effekt von Dexpanthenol
hatte sich bereits bei einer vorausgegangenen Untersuchung angedeutet, die allerdings
methodisch nicht ganz mit der vorliegenden Studie vergleichbar ist [5
Der repetitive Waschtest in der vorliegenden Form hat sich als geeignet erwiesen,
die Hautschutzwirkung eines Präparates zu beurteilen und Aussagen über die Unterstützung
von Repairmechanismen durch das Prüfpräparat zu machen. Dabei konnte ein Nutzeffekt
von Dexpanthenol im Hinblick auf den hydratisierenden, barrierestabilisierenden und
antiinflammatorischen Effekt gezeigt werden.
Die Ergebnisse sind auf empfindliche, atopische Haut übertragbar, da bei dieser Gruppe
effektiver Hautschutz gegenüber hydrophilen Reizstoffen unabdingbar ist und bezüglich
der Hornschichtfeuchtigkeit und der epidermalen Barrierefunktion ein vergleichbarer
Zustand besteht, wie er durch die repetitiven Waschungen experimentell hervorgerufen
wird [14
Ein weiterer Aspekt unserer Untersuchungen ist die Dosis-Wirkungs-Beziehung zwischen
2,5 % und 5 % Dexpanthenol. Im Hinblick auf den hydratisierenden Effekt und die stabilisierende
Wirkung auf die epidermale Barrierefunktion sind 5 % Dexpanthenol gegenüber 2,5 %
nur tendenziell, bezüglich der antientzündlichen Wirkung statistisch signifikant überlegen.
