Fielmann-Kolloquium: UV-Strahlung und das Auge

Wie UV-Strahlung auf Organismus und Auge wirkt, welche Schäden sie verursacht und wie man Augen schützen kann, diskutierte Prof. Dr. med. Dipl.-Ing. (FH) Hans-Jürgen Grein, Leiter Wissenschaft der Fielmann Akademie Schloss Plön, Mitte März beim 65. Kolloquium mit Experten und rund 200 Zuhörern online.

Die Schäden, die UV-Strahlung an der Haut und am Auge bewirken kann, reichen von kurzfristigen Irritationen bis hin zu schwerwiegenden Erkrankungen. Auch wenn die Folgen der UV-Strahlung in Ländern, die näher am Äquator liegen, höher seien, spielten sie auch in unseren Breitengraden eine große und zunehmende Rolle.

Die Sonne sei schon seit der Antike ein zentrales Element menschlichen Lebens und Handelns. Der menschliche Organismus brauche die Strahlung der Sonne sowohl physisch zur Produktion von Vitamin D3 als auch psychisch zur Verbesserung des Wohlbefindens, so Priv.-Doz. Dr. rer. nat. habil. Marc Wittlich, Diplom-Physiker und stellvertretender Direktor und Abteilungs-Leiter „Unfall-Prävention: Digitalisierung – Technologien“ am Institut für Arbeitsschutz der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung in Sankt Augustin.

UV-Strahlung werde in drei Arten untergliedert, die mit den Großbuchstaben A, B und C bezeichnet werden. Mit aufsteigenden Buchstaben nehme die Energie der Strahlung zu und sei potenziell gefährlicher. Die hochenergetische UV-C-Strahlung erreiche die Erde nicht, da sie vollständig von der Stratosphäre absorbiert werde. Die direkt cancerogen wirkende UV-B-Strahlung treffe noch zu zehn Prozent auf der Erd-Oberfläche auf. UV-A komme fast ungefiltert auf der Erde an und dringe bis in die tiefen Hautschichten der Unterhauthaut (Subcutis) ein. Auch sie habe das Potenzial, krebserregend zu wirken, tue dies jedoch nicht direkt, sondern über die Erzeugung freier Radikale.

Die Dosis macht’s aus

Ob UV-Strahlung gefährlich sei oder nicht, hänge von der Dosis ab. Diese sammele der Organismus in einem Lebenszeitkonto. Dass der Mensch immer älter werde, erhöhe daher das Risiko, dass sich die Exposition irgendwann einmal schädlich auswirke. Die direkten Auswirkungen eines Zuviel an UV-Exposition zeigten sich in Form von Pigmentierung, Rötung und Sonnenbrand. Sonnen-Allergie und phototoxische Reaktionen wie frühzeitige Hautalterung und Hautkrebs können langfristig induziert werden.

UV-Strahlung gelte als größter Risikofaktor für die Entstehung von weißem Hautkrebs. Die Inzidenz für den weißen Hautkrebs in Deutschland liege für Männer bei 152 pro 100.000 Einwohnern und für Frauen bei 122 pro 100.000 Einwohnern. „Das sind Riesenzahlen“, stellte Wittlich klar heraus. Diese Zahlen berücksichtigen noch nicht die Entwicklungen des Klimawandels, der sich infolge von mehr Sonnentagen auch auf die Häufigkeit von Hautkrebs auswirken werde.

Das wichtigste Mittel gegen Hautkrebs sei Prävention. Verhältnis-präventive Ansätze zielen darauf ab, die Lebens- und Arbeits-Umwelt so zu gestalten, dass ein rechtzeitiger Schutz vor übermäßigen UV-Belastungen durch äußere Bedingungen wie Beschattung, Arbeitsprozess-Optimierung und Anzeige der aktuellen UV-Belastung, zum Beispiel in Form des UV-Index, möglich ist. Verhaltens-präventive Maßnahmen setzen auf Aufklärung und Information der Bevölkerung und sollten bereits im Kindesalter beginnen.

UV-Strahlung und das Auge

UV-Schäden können neben der Haut auch das Auge betreffen, vor allem den vorderen Augen-Abschnitt. UV-Schäden der Netzhaut seien eher selten, da UV-Strahlung ab einem Alter von etwa 20 Jahren vollständig durch die Cornea und die Augenlinse absorbiert werde. Als wichtigste UV-assoziierte Erkrankungen nannte Prof. Dr. med. Vinodh Kakkassery, Chefarzt der Augenklinik am Klinikum Chemnitz, die weißen Hautkrebs-Arten Basalzell- und Plattenepithel-Karzinome.

Man gehe derzeit davon aus, dass ein Basalzell-Karzinom in erster Linie durch UV-Schäden, die vor dem 20. Lebensjahr erworben werden, begünstigt werde. Am Auge betreffen sie vor allem die Lider und die Konjunktiva. Da Basalzell-Karzinome in der Regel nicht metastasieren, seien sie durch vollständige Exzision mit Sicherheits-Abstand gut therapierbar.

Plattenepithel-Karzinome seien seltener als Basalzell-Karzinome. Das Risiko zu erkranken steige mit der kummulativen UV-Lebenszeitdosis. Die Metastasierungs-Rate von Plattenepithel-Karzinomen hänge vom Ursprungsgewebe ab. Treten sie in Schleimhäuten auf, metastasieren die Karzinome häufiger als in der Haut. Plattenepithel-Karzinome lassen sich über eine Kombination aus Exzision, Strahlentherapie und Systemtherapie gut behandeln.

Der aggressivste Tumor des Auges sei das glücklicherweise selten vorkommende Bindehaut-Melanom. Der typische klinische Befund weise solide Pigmentierungen auf, die zur Gewährleistung einer autarken Versorgung ein eigenes Gefäßnetz ausbilden. Melanome infiltrieren schnell in die umliegenden Gewebe. Beim Verdacht auf Vorliegen eines Melanoms sei eine histo-pathologische Untersuchung des Gewebes unabdingbar.

Die Gewebeprobe müsse jedoch vorsichtig entnommen werden, um keine Tumorzellen zu verschleppen. Melanome haben eine sehr hohe Metastasierungsrate. Zielorgane seien vor allem Lunge, Leber, Gehirn, Nieren und Knochen. Die Exzision des betroffenen Gewebes müsse sicher und vollständig erfolgen. Bestrahlung und Systemtherapie seien im Anschluss an den chirurgischen Eingriff zwingend erforderlich.

Schäden durch hohe UV-Exposition

Infolge einer hohen UV-Exposition können Cornea und Bindehaut mit einer akuten Entzündung reagieren, der sogenannten Keratokonjunktivitis photoelectrica. Ursächliche seien beispielsweise Schweißen ohne Schutzbrille, Höhensonne oder Schneeblindheit aufgrund von Lichtreflexionen durch Schnee. Der Patient klage über massive Schmerzen, die etwa vier bis fünf Stunden nach der UV-Exposition auftreten. Klinisch zeige sich eine von Stippungen übersäte Cornea sowie eine deutlich gerötete Bindehaut. Durch Behandlung mit Augen-Tropfen und -Salben sei der Schaden vollständig reversibel. Der Einsatz von schmerz-lindernden Augentropfen sei umstritten, da der Verdacht bestehe, dass dadurch der Heilungsprozess verzögert werde.

Wie auch sein Vorredner wies Kakkassery zum Ende seines Vortrages auf die immense Bedeutung der Prävention von UV-Schäden durch Sonnencreme, Kleidung, Hut, Augenschutz und die Vermeidung von Aufenthalten in der Mittagssonne ab einem UV-Index größer 2. Der tages-aktuelle UV-Index werde in jeder Wetter-App angezeigt. Nur wenn dieser unter zwei liege, könne auf Sonnenschutz verzichtet werden.

Schutz durch Brillengläser

Brillengläser schützen nicht nur das Auge selbst, sondern auch das die Augen umgebende Gewebe. Heutzutage weisen sowohl Sonnenschutzgläser als auch klare Brillengläser einen UV-Schutz ab einer Kante von 380 oder 400 nm auf, das bedeutet, Brillengläser transmittieren kein Licht unterhalb dieser Schwelle, erklärte Dr. sc. hum. Christian Lappe, Director Scientific Affairs and Technical Communication der Zeiss Vision Care in Aalen.

Beide Zahlenwerte seien Bestandteil aktueller Normen. Der Grenzwert 380 nm sei eine willkürliche Definition und ein Kompromiss, resultierend aus dem Wissen, dass die visuelle Wahrnehmungs-Schwelle bei einigen Menschen bereits bei 360 nm beginne, eine wissenschaftliche Beurteilung jedoch erst ab 400 nm erfolge.

Für die Entwicklung von Brillengläsern müssen Hersteller überlegen, welche Risikofaktoren für die Augengesundheit bestehen und welcher Schutz durch Brillengläser gewährleistet werden könne und solle. Das höchste cancerogene Risiko hat Strahlung im Bereich des Übergangs von UV-A zu UV-B, bei etwa 320 nm. Im Bereich von 380 bis 400 nm bestehe ein Risiko für nicht-cancerogene Zellschäden, wie lichtbedingte Alterung. Diese sei abhängig von der Expositions-Dauer und kummuliere über die Lebenszeit.

Diese Faktoren liefern gute Argumente für die Absorption von Strahlung unterhalb von 400 nm. Aufgrund technischer Möglichkeiten sei dies zunächst für Sonnenbrillengläser umgesetzt worden. Die Absorptions-Eigenschaften der Brillengläser werden durch die Zugabe von Monomeren erreicht, die die UV-Energie im Brillenglas absorbieren und diese über mechanische Schwingungen abbauen. Diese Monomere haben den Brillengläsern einen farbigen Akzent gegeben.

Bei Sonnenbrillengläsern, die ohnehin getönt waren, sei diese Eigenschaft nicht aufgefallen. Heute gebe es moderne Absorber, die die Farbe des Brillenglases nicht mehr verändern. Auch Brillengläser mit einem Brechungs-Index 1,5 oder 1,6, die aufgrund ihrer Material-Eigenschaften bereits eine gute Absorption des Strahlen-Spektrums unterhalb von 400 nm aufweisen, sollten mit einem zusätzlichen UV-Absorber versetzt werden, um einen klaren Block der hoch-energetischen Strahlung zu gewährleisten. Die UV-400-Kennzeichnung stelle für Sonnenbrillengläser im Wesentlichen, jedoch auch für klare Brillengläser ein klares Qualitätsmerkmal dar.

Und „Blaues Licht“?

Neben UV-Strahlung könne hoch-energetisches blaues Licht zu photochemischen Veränderungen an der Netzhaut führen. Das licht-induzierte photochemische Schädigungs-Potential der Netzhaut werde über den Blue-Light-Hazard definiert. Dieser erstrecke sich über den Wellenlängen-Bereich von 390 nm bis 510 nm und zeige das höchste Schädigungs-Potential im Bereich zwischen 430 bis 440 nm. Dies entspreche dem Intensitäts-Maximum der meisten LED-Lichtquellen, die in der Innenraum-Beleuchtung eingesetzt werden. Verglichen mit früheren Jahren sei das Auge dadurch einer höheren Dosis dieser potenziell schädlichen Strahlung ausgesetzt.

Inwieweit kurzwelliges Licht die Entstehung einer alters-abhängigen Makula-Degeneration oder die Entwicklung einer frühzeitigen Katarakt begünstige, sei derzeit wissenschaftlich noch nicht sicher prognostizierbar. Der Einsatz von Blaulichtfiltern zum Schutz vor einer schädigenden Wirkung von Monitoren sei nicht haltbar. Die Strahlungs-Intensität von Displays liege weit unter der für das Auge schädlichen Schwelle, betonte Lappe zum Ende seines Vortrages deutlich. Sicher sei jedoch, dass sich Blaulichtfilter positiv auf den Sehkomfort auswirken und visuellem Diskomfort und digitalem Augenstress entgegenwirken können. Blaulichtfilter seien weniger medizinisch indiziert, als im Bereich des Life-Style-Sektors zu finden.

 

Die Veranstaltung endete mit einer angeregten Diskussion. Das 66. Kolloquium der Fielmann Akademie Schloss Plön findet am 25. Juni 2025 zum Thema Low Vision statt.

 

Quelle: Fielmann Akademie