Sonnenschutz und Vitamin D : Systematisches Review mit Metaanalyse zur Wirkung der Anwendung von Sonnencreme auf die Vitamin D-Synthese

Abstract

Die Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) der Sonne stellt den wichtigsten Umwelt-Risikofaktor der Pathogenese von hellem Hautkrebs dar und ist auch an der Entstehung des malignen Melanoms beteiligt. Deshalb ist die Nutzung von Sonnencremes zum Schutz vor UV-Strahlung ein zentraler Bestandteil von Hautkrebspräventionsprogrammen. Dabei befin-det man sich allerdings in einem Dilemma, denn die Besonnung der Haut hat nicht nur negati-ve, sondern auch zahlreiche positive Auswirkungen auf die Gesundheit. Die UVB-induzierte kutane Synthese von Vitamin D, ist nicht nur für Erkrankungen des Knochen- und Kalzium-stoffwechsels, sondern auch für zahlreiche Infektions-, Herz-Kreislauf-, Autoimmun- und Krebserkrankungen von Bedeutung. Ziel dieser Arbeit war eine umfassende Literaturrecher-che des aktuellen Wissensstandes über die Auswirkungen der Anwendung von Sonnencreme auf den Vitamin D-Status. Die Ergebnisse wurden in Form eines systematischen Reviews und einer Metaanalyse zusammengefasst. Zum Identifizieren relevanter Publikationen wurde unter Berücksichtigung der Preferred Re-porting Items for Systematic Reviews and Meta-analyses (PRISMA)- und der Meta-analysis of Observational studies in Epidemiology (MOOSE)- Kriterien eine Literaturrecherche in der Datenbank MEDLINE (1987 - 2021) durchgeführt. Dabei wurden die Suchbegriffe „vitamin D“, „25- hydroxyvitamin D“, „calciferol“ und „sun cream“, „sunscreen“, „sun protection“ in den folgenden zwei Kombinationsmöglichkeiten: a) (vitamin D OR 25-hydroxyvitamin D OR calciferol) AND („sun protection" OR „sunscreen") oder b) (vitamin D OR 25-hydroxyvitamin D OR calciferol) AND („sun protection" OR „sun cream“) verwendet. In der Primäranalyse ergab sich zunächst eine Trefferzahl von 363 Studien und anderen Publikationen. Zur Prü-fung, ob diese Publikationen in die Metaanalyse eingeschlossen werden konnten, wurden de-ren Abstracts und/oder Volltexte gescreent. Nach Prüfung der Ein- und Ausschlusskriterien konnten 14 Studien in die Metaanalyse eingeschlossen werden. Somit wurde die Durchfüh-rung einer Metaanalyse ermöglicht. Da experimentelle Untersuchungen in der wissenschaftlichen Fachliteratur gut belegen, dass sowohl physikalische als auch chemische UV-Filter die Haut durch Reflexion und/oder Ab-sorption vor UV-Strahlung schützen, wäre prinzipiell zu erwarten, dass unsere Metaanalyse eine Verringerung der 25-Hydroxyvitamin D3- Serumkonzentration nach Anwendung von Sonnencreme zeigt. Diese Hypothese konnte durch unsere Metaanalyse allerdings nicht bestä-tigt werden. Es fand sich keine signifikante Assoziation zwischen der Anwendung von Son-nencremes und dem Vitamin D-Status (OR combined Gesamt 1,062 [95%-KI:0,638 – 1,767]). In den in die Metaanalyse eingeschlossenen 14 Studien zeigten 55% der Sonnencre-me-Nicht-Nutzer:innen (n=956), aber nur 46% der Sonnencreme-Nutzer:innen (n=1033) einen Vitamin D-Mangel. Dies spricht dafür, dass die unsachgemäße Anwendung von Sonnencreme möglicherweise sogar zur Erhörung des 25-Hydroxyvitamin D₃-Serumkonzentration führen kann. Ein Grund für die Ablehnung unserer Hypothese könnte durch Limitationen bei der Durchführung der Studien bedingt sein. So könnte der Einsatz von Sonnencremes auch einen Marker für sogenannte Sonnenanbeter darstellen, die sich häufiger als der Durchschnitt der untersuchten Kollektive der Sonne exponieren. Daneben verursacht der Einsatz von Sonnen-cremes sowohl bei Sonnenanbetern als auch bei Sonnenmeidern häufig einen verlängerten Aufenthalt in der Sonne, auch ist die Anwendung von Sonnencremes häufig unsachgemäß (nicht alle UV-exponierten Hautareale eingecremt, zu geringe Menge an Creme aufgetragen, das Eincremen nicht oft genug wiederholt). Um einen möglichen kausalen Zusammenhang als Ursache der von uns festgestellten fehlenden Veränderung des Vitamin D-Status nach An-wendung von Sonnencremes abzuklären, führten wir eine Subgruppenanalyse durch. Während diese (u.a. „keine Vorerkrankung“) für einige Subgruppen einen Anstieg des Vitamin D-Status bei Anwendung von Sonnencreme zeigte, fand sich für andere (u.a. „niedrige Qualität“) kein Effekt oder die Analyse sprach für eine Verminderung der 25-Hydroxyvitamin D₃-Serumkonzentration (u.a. „kalte Jahreszeit“). Insgesamt war die Subgruppenanalyse mit unse-rer Hypothese vereinbar, dass die Anwendung von Sonnencremes bei korrektem Gebrauch sehr wohl zu einer Verringerung der 25-Hydroxyvitamin D₃-Serumkonzentration führen kann, dies jedoch aufgrund der oben geschilderten Limitationen bei der alltäglichen Anwen-dung nicht zum Tragen kommt. Die Subgruppenanalyse zeigte, dass weitere Faktoren eine Rolle spielen, die neben dem Gebrauch der Sonnencreme als „Marker für Sonnenanbeter“ auch in den Limitationen für Anwendung der Sonnencreme liegen kann. Gemäß Empfehlungen des Oxford Centre for Evidence Based Medicine resultieren aus der Beurteilung aller in unsere Metaanalyse eingeschlossenen Studien (1 RCT mit großem Kon-fidenzintervall, 3 Kohortenstudien und 3 Fall-Kontroll-Studien mit erheblichen Limitationen und schlechter Qualität) das Evidenzlevel „1b -“ und der Empfehlungsgrad D für die Aussa-ge: „Die Verwendung von Sonnencreme führt zu keiner Änderung des Vitamin D-Status.“ Die erheblichen Limitationen und die schlechte Qualität der in unsere Metaanalyse einge-schlossenen Studien sowie das niedrige Evidenzlevel und der resultierende geringe Empfeh-lungsgrad der Ergebnisse zeigen, dass zur Klärung der Fragestellung dieser Arbeit weitere gut konzipierte Studien erforderlich sind.

Sun protection and vitamin D: A systematic review and meta-analysis of the effect of sun cream use on vitamin D synthesis

Background: Ultraviolet (UV) radiation from the sun is the most important environmental risk factor in the pathogenesis of light skin cancer and is also involved in the development of malignant melanoma. Therefore, using sunscreens to protect against UV radiation is a central component of skin cancer prevention programs. However, this poses a dilemma because tan-ning the skin has not only negative but also numerous health benefits. The UVB-induced cu-taneous synthesis of vitamin D is not only crucial for diseases of bone and calcium metabo-lism, but also involves in a number of mechanisms such as coronary artery disease and its defi-ciency, for numerous infectious, cardiovascular, autoimmune and cancer diseases. Methods: The aim of this meta-analysis is to examine whether using sun cream affects vitamin D biosynthesis. We conducted a meta-analysis of the case-control studies, cohort studies, ran-domized controlled trials and others. A systematic literature review has been performed based on the research journal papers published on MEDLINE (1987- 2021). Surprisingly, only 363 journal articles have been found to be published between the years 1987 and 2021 using the search keywords, “vitamin D”, “25- hydroxyvitamin D “, “calciferol “, “sunscreen“, “sun protection“ and “sun cream“ with two compositions: a) (vitamin D OR 25-hydroxyvitamin D OR calciferol) AND ("sun protection" OR "sunscreen") and b) (vitamin D OR 25-hydroxyvitamin D OR calciferol) AND ("sun protection" OR “sun cream”)). A careful review of the abstracts and the full texts has been performed. After checking the inclusion and exclusion criteria, only 14 studies have been considered in this meta-analysis and evaluated statistically. Results & Conclusion: Since experimental studies in the scientific literature provide good evidence that both physical and chemical UV filters protect the skin from UV radiation by reflection and/or absorption, it would in principle be expected that sunscreen usage shows a reduction in serum 25-hydroxyvitamin D₃ concentration. However, this hypothesis could not be confirmed by this meta-analysis. No significant correlation has been found between sun-screen application and vitamin D status (OR combined total 1.062 [95% CI:0.638 - 1.767]). In 14 studies examined in this meta- analysis, 55% of the sunscreen non-users (n=956) shows vitamin D deficiency, whereas in only 46% of the sunscreen users (n=1033) vitamin D defi-ciency has been observed. This suggests that improper sunscreen use may actually lead to the elevation of serum 25-hydroxyvitamin D₃ concentration. One reason for the rejection of our hypothesis could be due to limitations in the conduct of the studies. For example, the use of sunscreens can also be considered a marker for so-called sun worshippers, who expose them-selves to the sun more frequently than the average duration estimated in the studies collective. In addition, the use of sunscreens may falsely encourage both sun worshippers and sun avoid-ers for a prolonged stay in the sun, and if improperly applied (not all UV-exposed skin areas creamed, less cream applied, insufficient repetition of sunscreen application) could not be ef-fective. In order to relate the cause of the lack of vitamin D change after sunscreen applica-tion, the subgroup analysis in this meta-analysis has been performed. An increase in vitamin D with sunscreen use for some subgroups (among other things “none pre-disease”) has been found, while no positive effect is found for other subgroups (among other things “poor quali-ty”), or the analysis (among other things “cold seasons”) reports a decrease in serum 25-hydroxyvitamin D₃ concentration. Overall, the subgroup analysis has been found to be con-sistent with our hypothesis that sunscreen application, if used correctly, may reduce serum 25-hydroxyvitamin D₃ concentration. However, this does not guarantee in everyday use due to the limitations described above. Furthermore, the subgroup analysis shows other factors in addition to the use of sunscreen as a "marker for sun worshippers", may lie in the limitations for the application of sunscreen. According to recommendations of the Oxford Centre for Evidence Based Medicine, the as-sessment of all studies included in this meta-analysis (1 RCT with a large confidence interval, 3 cohort studies, and 3 case-control studies with substantial limitations and poor quality) re-sulted in evidence level "1b -" and recommendation grade D for the statement: "The use of sunscreen does not lead to a change in vitamin D status." From this meta-analysis, substantial limitations in regards to the poor quality of the existing studies, especially as per the low evidence level and the low recommendation grade, which demands well-designed studies to further clarify the objective of this thesis.