Die drei transdermalen Transportwege

Für die Aufnahme von Substanzen über die Haut sind drei Transportwege bekannt:

  • Die Volumendiffusion — der Weg durch die Zwischenräume zwischen den Zellen (interzelluläre Diffusion)
  • Die transzelluläre Diffusion — der Weg durch die Zellen hindurch
  • Die Shunt-Diffusion — der Weg über die Hautanhangsgebilde, also über Schweißdrüsen und Haarfollikel

Der Weg von Magnesium-Ionen durch die Zellen hindurch ist grundsätzlich möglich. Nach der Untersuchung von Chandrasekaran und Barnard erfolgt die Aufnahme jedoch überwiegend über Haarfollikel und Schweißdrüsen (1).

Schematische Darstellung der drei Transportwege durch die Haut: interzelluläre Diffusion, transzelluläre Diffusion und Shunt-Diffusion über Haarfollikel

Warum die Haarfollikel entscheidend sind

Haarfollikel machen nur etwa 0,1 Prozent der Körperoberfläche aus. Ihre resorptionsfähige Fläche ist dennoch erheblich: Die tiefen Einstülpungen der Follikel schaffen eine Oberfläche, die die glatte Hautoberfläche um ein Vielfaches übersteigt. Da die Follikel nicht von der Hornschicht bedeckt sind, findet Magnesium hier deutlich weniger Widerstand vor. Jede Zelle verfügt über Transportmechanismen für Magnesium, sodass es von Zelle zu Zelle weitergegeben werden kann.

Die Aufnahme über die Haut ist dabei selbstlimitierend: Sind die Zellen mit Magnesium gesättigt, nehmen sie kein weiteres auf.

Rückgewinnung aus dem Schweiß

Um Magnesiumverluste durch Schweiß zu begrenzen, verfügt der Körper über Zellen, die Magnesium aus dem Schweiß aktiv zurückgewinnen. Dieselben Zellen sind in der Lage, auch von außen zugeführtes Magnesium aufzunehmen.

Das Prinzip ähnelt dem in der Niere, wo spezialisierte Zellen Magnesium aus dem gefilterten Harn zurückholen und in den Kreislauf zurückführen. Verantwortlich für den transzellulären Transport werden bestimmte Proteine auf der Zellmembran gemacht — eine Proteingruppe mit erhöhter Affinität für Magnesium-Ionen, die diese bindet und nach Erreichen eines Gleichgewichts weitergibt.

Schematische Darstellung der transdermalen Resorption von der Hautoberfläche bis in die tieferen Hautschichten

Wovon das Ausmaß der Aufnahme abhängt

Wie viel Magnesium über die Haut aufgenommen wird, ist keine feste Größe. Maßgeblich sind:

  • der Feuchtigkeitszustand der Haut
  • die Größe des behandelten Hautareals
  • die Magnesiumkonzentration auf der Haut
  • die Durchblutung der Haut
  • die Einwirkdauer

Nach den Ergebnissen von Chandrasekaran und Barnard steigt das Ausmaß der Aufnahme mit der Konzentration der Lösung und mit der Einwirkzeit (1).

Wie sich das praktisch umsetzen lässt, steht auf der Seite Anwendung. Die zugrunde liegenden Untersuchungen sind unter Studien zusammengefasst.

Quellen

  1. Chandrasekaran N., Barnard R.T.: Permeation of topically applied Magnesium ions through human skin is facilitated by hair follicles. Magnesium Research 2016; 29 (2): 35–42