3D-Hautmodelle in der Dermatologie: Neue Maßstäbe für die Bewertung topischer Therapien

Nahaufnahme: eine Frau befeuchtet ihre Hand mit Feuchtigkeitscreme
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Ursprünglich als Alternative zu Tierversuchen entwickelt, haben sich 3D-Hautmodelle zu einem eigenständigen Forschungsinstrument etabliert. Im Vergleich zu 2D-Zellkulturen bilden sie die mehrschichtige Hautarchitektur und komplexe Zellinteraktionen realitätsnäher ab – ein entscheidender Vorteil für die Bewertung topischer Therapien, deren Wirkung primär an der Hautbarriere ansetzt (1).

Pathophysiologie im Modell sichtbar machen

Ein wesentlicher Fortschritt ist die gezielte Induktion krankheitsspezifischer Zustände (1). So kann die atopische Dermatitis in humanen 3D-Hautmodellen durch Interleukin-31 (IL-31) simuliert werden: Es kommt zu einer gestörten Keratinozytendifferenzierung, einer verminderten Filaggrin-Expression und einer beeinträchtigten Hautbarriere mit erhöhter Allergenpenetration (2). Dadurch lassen sich zentrale Barriereveränderungen unter kontrollierten Bedingungen untersuchen (1).

  • transepidermaler Wasserverlust (TEWL)
  • Organisation der Lipidlamellen
  • Penetration exogener Substanzen

Diese Parameter erlauben eine differenzierte Bewertung, ob topische Therapien tatsächlich in pathophysiologische Prozesse eingreifen oder überwiegend symptomatisch wirken. 3D-Hautmodelle liefern dabei nicht nur strukturell realistischere Daten, sondern werden zunehmend auch für die präklinische Prüfung von Wirksamkeit und Sicherheit eingesetzt (1).

Vom Effekt zum Wirkmechanismus

Ausgehend davon lässt sich auch die mechanistische Wirkung topischer Therapien untersuchen: In IL-31-induzierten 3D-Hautmodellen konnte gezeigt werden, dass eine ceramidhaltige Öl-in-Wasser-Formulierung die durch IL-31 verursachten Beeinträchtigungen der Hautbarriere reduziert, die Expression von Differenzierungsmarkern stabilisiert und die erhöhte Aufnahme von Allergenen verringert (2).

Auffällig ist, dass diese Effekte nicht mit direkten Veränderungen der Genexpression einhergehen, sondern mit einer funktionellen Wiederherstellung der Hautbarriere (2). Damit wird ein Wirkprinzip sichtbar, das lange unterschätzt wurde: die strukturelle Stabilisierung der Hautbarriere. Diese mechanistischen Erkenntnisse spiegeln sich auch in der klinischen Bewertung entzündlicher Dermatosen wider.

Relevanz für die klinische Praxis

Die gestörte Hautbarriere gilt als zentrales Element der Pathophysiologie der atopischen Dermatitis.  Leitlinien empfehlen daher eine konsequente Basistherapie mit Emollienzien zur Stabilisierung der Barriere – auch in erscheinungsfreien Phasen (3). Entsprechend gewinnt die gezielte Auswahl barrierestabilisierender Formulierungen in der Praxis an Bedeutung. 3D-Hautmodelle liefern hierfür mechanistische Grundlagen und unterstützen die Entwicklung geeigneter Formulierungen.

Die daraus gewonnenen Erkenntnisse lassen sich direkt in topische Therapien übertragen. Am Beispiel von Bepanthen® Sensiderm Anti-Juckreiz Creme zeigt sich, wie Formulierungen gezielt auf die Stabilisierung der Hautbarriere ausgerichtet werden können.

Dabei werden hautähnliche Lipide mit hydratisierenden Komponenten kombiniert. Zu den feuchtigkeitsspendenden Inhaltsstoffen zählt auch Dexpanthenol, das nachweislich die Haut mit mehr Feuchtigkeit versorgt und zugleich die Regeneration der Epidermis unterstützt (4).

Bepanthen® Sensiderm Anti-Juckreiz Creme:
Barriereorientierter Therapieansatz für topische Therapien

Bepanthen® Sensiderm Anti-Juckreiz Creme ist eine topische, ceramidhaltige Öl-in-Wasser Formulierung, die auf einer Lipid-Lamellen-Technologie mit hautähnlichen Lipiden basiert. Diese zielt darauf ab, die gestörte Struktur des Stratum corneum zu stabilisieren.

Dexpanthenol unterstützt mit zusätzlichen anti-entzündlichen Eigenschaften die Hydratation und Regeneration der Hautbarriere.

Fazit

3D-Hautmodelle verändern die dermatologische Forschung grundlegend. Sie verschieben die Bewertung topischer Therapien von rein klinischen Effekten hin zu einem mechanistischen Verständnis der Hautbarriere.

Damit liefern sie nicht nur präzisere präklinische Daten, sondern auch eine neue Grundlage für evidenzbasierte Therapieentscheidungen. Die zentrale Frage lautet künftig nicht mehr nur, ob eine Therapie wirkt, sondern wie sie in die Struktur und Funktion der Haut eingreift.

Quellen:

  1. Chen S et al. Overview of the Available 3D Skin Models With a Focus on Cosmetic Applications. J Cosmet Sci. 2025;76:225–251.
  2. Huth S et al. Effects of a ceramide-containing water-in-oil ointment on skin barrier function and allergen penetration in an IL-31 treated 3D model. Exp Dermatol. 2018;27:1009–1014.
  3. S3-Leitlinie Atopische Dermatitis, AWMF 013-027, 2023.
  4. Ebner F et al. Topical use of dexpanthenol in skin disorders. Am J Clin Dermatol. 2002;3(6):427–433.

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Bepanthen® Pflichttext

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Bepanthe® ANTISEPTISCHE WUNDCREME

Wirkstoffe: Dexpanthenol und Chlorhexidinbis(D-gluconat)

Bepanthen® AUGEN- UND NASENSALBE, Bepanthen® LÖSUNG, Bepanthen® WUND- UND HEILSALBE

Wirkstoff: Dexpanthenol

Zusammensetzung:

Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME:

1g Creme enthält als Wirkstoffe: 5 mg Chlorhexidinbis (D-gluconat), 50 mg Dexpanthenol. Sonstige Bestandteile: Macrogolstearat 1500; Glycerolmonostearat 40-55; Cetomacrogol 1000; Dickflüssiges Paraffin; Cetylstearylalkohol (Ph. Eur.); Dimeticon 1000; Glycerol 85%; Hartparaffin; Hyetellose; Gereinigtes Wasser.

Bepanthen® Augen- und Nasensalbe:

1 g Salbe enthält als Wirkstoff: 50 mg Dexpanthenol. Sonstige Bestandteile: rac-(3R)-3-Hydroxy-4,4-dimethyloxolan-2-on; Wollwachs; Dickflüssiges Paraffin; Weißes Vaselin; Gereinigtes Wasser.

Die Bepanthen® Augen- und Nasensalbe enthält keine Konservierungs-, Farb- oder Duftstoffe.

Bepanthen® LÖSUNG:

1 ml Lösung enthält als Wirkstoff: 50 mg Dexpanthenol. Sonstige Bestandteile: Natriumbenzoat; Methyl(4-hydroxybenzoat); Propyl(4-hydroxybenzoat); (3R)-3-Hydroxy-4,4-dimethyloxolan-2-on; Gereinigtes Wasser.

Bepanthen® Wund- und Heilsalbe:

1 g Salbe enthält als Wirkstoff: 50 mg Dexpanthenol. Sonstige Bestandteile: Gebleichtes Wachs; Dickflüssiges Paraffin; Dünnflüssiges Paraffin-Weißes Vaselin-Ceresin-Glycerolmonooleate (veg.)-Wollwachsalkohole-Gemisch (Protegin X); Gereinigtes Wasser; Cetylalkohol (Ph.Eur.); Mandelöl; Stearylalkohol (Ph.Eur.); Weißes Vaselin; Wollwachs.

Anwendungsgebiete:

Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME:

Zur antiseptischen Behandlung von oberflächlichen Wunden; Schürf-, Riss-, Platz- und Kratzwunden.

Bepanthen® Augen- und Nasensalbe:

Zur Unterstützung der Heilung bei oberflächlichen leichten Hautschädigungen an der Hornhaut, Bindehaut bzw. Nasenschleimhaut.

Bepanthen® LÖSUNG:

Zur Unterstützung der Heilung von Haut- und Schleimhautläsionen verschiedener Ätiologie.

Bepanthen® Wund- und Heilsalbe:

Zur Unterstützung der Heilung bei oberflächlichen leichten Haut- und Schleimhautschädigungen.

 

Gegenanzeigen:

Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME darf nicht angewendet werden bei Überempfindlichkeit gegen Chlorhexidin, Dexpanthenol oder einen der sonstigen Bestandteile.

Das Arzneimittel darf nicht angewendet werden bei tiefen oder sezernierenden Wunden, Ulcus cruris und unter Verwendung eines Okklusivverbandes.

Kontakt mit Auge, Ohr und Schleimhaut ist zu vermeiden.

Bepanthen® Augen- und Nasensalbe; Bepanthen® Lösung; Bepanthen® Wund- und Heilsalbe darf nicht angewendet werden bei Überempfindlichkeit gegen Dexpanthenol oder einen der sonstigen Bestandteile.

Für Bepanthen® LÖSUNG zusätzlich:

Überempfindlichkeit gegen Methyl-4-hydroxybenzoat oder Propyl-4-hydroxybenzoat.

Nebenwirkungen:

Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME; Bepanthen® Augen- und Nasensalbe; Bepanthen® LÖSUNG; Bepanthen® Wund- und Heilsalbe:

Erkrankungen des Immunsystems und Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes:

Allergischen Hautreaktionen wie z.B. Kontaktdermatitis, allergische Dermatitis, Juckreiz, Rötung, Ekzem, Ausschlag, Nesselsucht, Hautreizung und Bläschen.

Für Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME zusätzlich:

Erkrankungen des Immunsystems und Erkrankungen der Haut und des Unterhautzellgewebes:

Überempfindlichkeit, anaphylaktische Reaktion und anaphylaktischer Schock (potentiell lebensbedrohlich) mit entsprechenden Manifestationen bzgl. Labor und Klinik einschließlich Asthma Syndrom, leichte bis mittelschwere Reaktionen, die potentiell Haut, Atemwege, Magen-Darm-Trakt und Herz-Kreislauf-System beeinflussen, einschließlich Symptomen wie z.B. Ausschlag, Nesselsucht, Ödeme, Juckreiz, Herz- und Atembeschwerden.

Für Bepanthen® LÖSUNG zusätzlich:

Methyl-4-hydroxybenzoat und Propyl-4-hydroxybenzoat können Überempfindlichkeitsreaktionen, auch Spätreaktionen, hervorrufen.

Auswirkungen auf Kraftfahrer und die Bedienung von Maschinen:

Bepanthen® Augen- und Nasensalbe: Bei Anwendung am Auge ist kurzfristig eine leichte Sehbeeinträchtigung möglich.

Hinweise:

Bepanthen® ANTISEPTISCHE WUNDCREME:

Enthält Cetylstearylalkohol. Bitte Packungsbeilage beachten. Kontakt mit Auge, Ohr und Schleimhaut ist zu vermeiden.

Bepanthen® Augen- und Nasensalbe:

Enthält Wollwachs. Bitte Packungsbeilage beachten.

Bepanthen® LÖSUNG:

Enthält Natriumbenzoat, Methyl(4-hydroxybenzoat), Propyl(4-hydroxybenzoat). Bitte Packungsbeilage beachten. Kontakt mit den Augen vermeiden.

Bepanthen® Wund- und Heilsalbe:

Enthält Wollwachs, Stearylalkohol und Cetylalkohol. Packungsbeilage beachten. Kontakt mit den Augen vermeiden.

Bayer Vital GmbH, 51368 Leverkusen, Deutschland

Stand: 03/2024

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