Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) nimmt die Laserbehandlung des Pigments Phthalocyanin-blau unter die Lupe

Das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) nimmt die Laserbehandlung des Pigments Phthalocyanin-blau unter die Lupe
Gesundheit Tätowierung

Ergebnisse zur Forschung bei der Tattooentfernung wurden bereits am 5. August 2015 in der zur Nature Publishing Group gehörenden Zeitschrift Scientific Reports (DOI: 10.1038/srep12915 1) veröffentlicht. Das BfR weist auf seiner Webseite zudem bereits seit 2004 auf mögliche gesundheitliche Risiken durch Tätowierungen und spezielle Entfernungsmethoden hin. Ein englischsprachiger Übersichtsartikel dazu wurde vor kurzem in der renommierten medizinischen Fachzeitschrift The Lancet (DOI: 10.1016/S0140-6736(15)60215-X) veröffentlicht. 

Die Haut unserer Gesellschaft wird – auch dank einer wachsenden Akzeptanz zu Hautverzierungen – immer bunter. Das dürfte mittlerweile jeder mitbekommen haben. Doch mit zunehmender Verbreitung von Tätowierungen, steigt auch der Bedarf nach Motiv-Korrekturen oder kompletten Entfernungen ungewollter Hautsticheleien. Unterschiedliche Entfernungsmethoden sind bis dato noch sehr wenig erforscht. Vor allen Dingen, wenn es um die gesundheitliche Sicherheit und mögliche Folgen für die Betroffenen geht. 

Wer erforscht in diesem speziellen Bereich hier eigentlich und vor allen Dingen was? 

In diesem Fall hat das Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR) geforscht. Es ist ein wissenschaftliches Institut im Geschäftsbereich des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) und berät die Bundesregierung und die Bundesländer zu Fragen der Lebensmittel-, Chemikalien- und Produktsicherheit. Das BfR betreibt eigene Forschung zu Themen, die in einem engen Zusammenhang mit seinen Bewertungsaufgaben stehen. In diesem Fall also Tätowier-Mittel, Pigmente und Laserentfernungsmethoden und ganz wichtig an dieser Stelle: ohne konkurrierende finanzielle Interessen. D.h., egal ob ein positives oder negatives Ergebnis am Ende heraus kommt. Das BfR wird uns nichts verschweigen. Aber auch nicht die kleinste Erkenntnis.

Erforscht wurde nun was passiert, wenn das blaue Pigment Phthalocyanin-blau (auch Kupferphthalocyanin oder Pigment B15:3) mit Lasersystemen (Nanosekunden Rubin-Laser, Sinon und Q-switched Nd:YAG Laser, Revlite SI), wie sie u.a. für die dermatologische Behandlung zur Entfernung von Tätowierungen benutzt werden zerschießt. Warum gerade dieses Blau? Naja, an roten Pigmenten wird zum einen schon länger an unterschiedlichen Stellen geforscht und zum anderen ist dieses Blaupigment mit seiner Licht-, Säure-, und Alkalienbeständigkeit zum tätowieren sehr geeignet (wenn auch nicht dafür erfunden).

Außerdem ist es das einzige organische blaue Pigment, welches derzeit in Tattoo-Mitteln auf dem europäischen Markt verwendet wird. Es ist grundsätzlich wenig toxisch, sollte aber trotzdem als Pigmentstaub nicht eingeatmet werden! Seit seiner Entdeckung im Jahre 1927 ist Phthalocyanin-blau bis heute zum häufigsten eingesetzten Blau in Druckfarben und Konsumprodukten aufgestiegen. Das C/ Cyan steht als Beispiel auch auf den CMYK-Druckerkartuschen. Heißt das jetzt, dass Druckerfarben zum tätowieren verwendet werden? NEIN! Das heißt, das verwendete Basis-Pigment ist das gleiche und wird, je nach Einsatzgebiet, noch weiterverarbeitet!

Das BfR und seine Tattoo-Forscherin

Das BfR-Team um Ines Schreiver (Christoph Hutzler, Peter Laux und Andreas Luch) hat nun mittels moderner analytischer Methoden die Spaltprodukte bestimmt, die bei Rubin- und Nd:YAG-Laserbestrahlung des kupferhaltigen Pigments Phthalocyanin-blau entstehen. Die BfR-Untersuchungen haben ergeben, dass dazu 1,2-Benzendicarbonitril, Benzonitril, Benzol und Blausäure-HCN gehören.

(…)„Wir konnten zum ersten Mal zeigen, dass bei der Laserbehandlung eines Tätowierungspigments in wässriger Suspension Stoffe in Konzentrationen entstehen, die hoch genug wären, in der Haut Zellschäden zu verursachen“, so der BfR-Präsident Professor Dr. Dr. Andreas Hensel

Mögliche Risiken können je nach Größe der Tätowierung, Pigmentkonzentration, Körperstelle, Bestrahlungsdosis sowie der verwendeten Wellenlänge des Lasers unterschiedlich sein. Das BfR sieht weiteren Forschungsbedarf und wird aufgrund der vorgestellten Daten in Zukunft mögliche Spaltprodukte von Farbstoffen bei seiner Risikobewertung berücksichtigen. Verbraucherinnen und Verbraucher sollten sowohl über die möglichen Risiken von Tätowierungen als auch der Tattooentfernung umfassend aufgeklärt werden.(…) (Zitate PI-BfR vom 13.08.2015)

Was hat das BfR zur Erforschung der Laser-Pigmentbehandlung gemacht?

Das BfR-Forschungsteam hat die laserinduzierte und temperaturabhängige Aufspaltung des Pigments Phthalocyanin-blau simuliert. Um Mensch und Tier zu schützen, hat das BfR das blaue Pigmentpulver in-vitro (z.B. in einer Petrischale oder Reagenzglas, hier waren es Küvetten) in Wasser gelöst und mit einem Rubin und einem Nd:YAG Laser mit insgesamt drei unterschiedlichen Lichtwellenlängen (694nm/Rubin & 1064nm, 532nm/ Nd:YAG) beschossen, geprüft und gemessen, was dabei z.B. für Stoffe und Gase entstehen. Die BfR-Untersuchungen mit dem Nd:YAG Laser können wir hier etwas beiseite lassen, da die beiden Lichtwellenlängen (1064nm & 532nm) und die gewählten Laser-Parametereinstellungen für die Behandlung des blauen Pigments 15:3 keine nennenswerten Reaktionen durch das BfR- Forschungsteam festgestellt wurden.

Alle flüchtigen Abbauprodukte wurden mittels gaschromatographischer (GC) Trennung und anschließender massenspektrometrischer (MS) Analyse bestimmt. Da Analysen mittels Pyrolyse-GC/MS (Py-GC/MS) weitere Hinweise auf das Vorhandensein flüchtiger und hochgiftiger Verbindungen wie Blausäure (HCN) und Benzol lieferten, hat das BfR eine dynamische Headspace (DHS)-Methode entwickelt, um dadurch jeglichen Verlust solcher Verbindungen während der Aufbereitung und Analyse auszuschließen. Unter Anwendung der DHS–GC/MS in Kombination mit zweidimensionaler Gaschromatographie, gekoppelt an Flugzeitmassenspektrometrie (GCxGC—ToF-MS), ist es gelungen, die erwarteten Verbindungen sehr empfindlich und spezifisch nachzuweisen. (Zitat PI-BfR vom 13.08.2015)

Was heißt das jetzt? D.h., wenn man Phthalocyanin-blau mit einem „heißen“ Laserstrahl eines Rubin-Lasers zerschießt, dann kann u.a. 1,2-Benzendicarbonitril, Benzonitril, Benzol und Cyansäure/ Blausäure entstehen! Darauf muss man unbedingt hinweisen, da das Vorhandensein dieser Stoffe und in diesen Mengen zellschädigend für den Körper sein kann!! 

Was ist Blausäure?

Blausäure oder Cyanwasserstoff/ Wasserstoffcyanid ist ein farbloser bis leicht gelblicher, brennbarer, flüchtiger und wasserlöslicher Stoff, der nach Bittermandeln riecht. Hochgiftig wird er u.a. zur Schädlingsbekämpfung und leider in der Geschichte auch verschiedentlich gegen den Menschen eingesetzt. Man findet Blausäure aber auch in der Natur. Unter anderem in Steinobst wie Aprikose, Pfirsich, Kirsche und eben Bittermandeln. Zudem in Bambus, Leinsamen, Maniok, Yamswurzel oder in gewissen Sorten der Süßkartoffel. Durch eine Störung des Sauerstofftransportes in den Zellen, kommt es bei übermäßigem Verzehr zu einer inneren Erstickung. Besonders betroffen sind Gehirn- und Herzzellen von diesem Zelltod. Symptome einer akuten Blausäurevergiftung sind Atemnot, Krämpfe und Bewusstlosigkeit. Bei regelmäßigem Verzehr kann es zu neurologischen Störungen führen.

Als Neben-/ Abfallprodukt entsteht Blausäure zudem z.B. bei der Verbrennung von stickstoffhaltiger Polymere/Kunststoff oder Esbit (Grillanzünder) und der Klassiker, beim rauchen von Tabak.

Um kurz beim Todschlagargument Rauchen als Beispiel zu bleiben – es ist bekannt, dass in der Gasphase einer Zigarette im Durchschnitt ca. 400-500 (µg) Mikrogramm Blausäure im Rauch freigesetzt werden. Da der menschliche Körper vor der Aufnahme von Blausäure über natürliche Produkte und in geringen Mengen bereits geschützt ist, kommt das körpereigene Enzym Rhodanase (Thiosulfat-Cyanid-Tranferase) zum Einsatz und spielt bei der Giftausleitung von solchen Cyaniden eine katalysierende Rolle.

Zurück zur Rubin-Laser Tattooentfernung und der BfR-Untersuchung

Das Ergebnis der BfR-Untersuchung besagt nun, wenn man die vom BfR nachgewiesenen Mengen an Blausäure-HCN (in-vitro) auf die Situation im menschlichen Körper (in-vivo) überträgt,  so könnten in bestimmten und gut durchbluteten Gewebeschichten durch Rubin-Laserbehandlung HCN-Konzentrationen von bis zu 30 (µg) Mikrogramm pro Milliliter (ml) entstehen. Das könnte zu möglichen gesundheitlichen Risiken und Zellschädigungen führen. Und wie das BfR selber sagt, insbesondere dann, wenn extrem große Tätowierungen mit einem Rubin-Laser auf einmal bestrahlt werden (z.B. > 500 Quadratzentimeter).

Unsere Gedanken zur BfR-Untersuchung

Gut dass es endlich einer macht, der unabhängig von der Industrie oder privaten Finanzgebern ist. Leider ist der vom BfR ausgewählte Rubin-Laser technisch und aus unserer eigenen Sicht nicht mehr so ganz auf dem neuesten Stand der Lasermedizintechnik. Rubin-Laser werden zur Entfernung von Tätowierung nur noch selten und sehr vereinzelt heran gezogen, finden sich aber auch sicherlich noch in der ein oder anderen Praxis wieder. Aus gutem Grund: der Rubin-Laser ist nämlich für verschiedenste Indikationen und Läsionen der Haut wirklich gut geeignet! Zudem stellt sich für uns u.a. aber die Frage, mit welchen Energiedichten tatsächlich gearbeitet wurde, bei welcher Lichtimpulsgeschwindigkeit.

Laut Veröffentlichung des BfR-Untersuchungsergebnisses in Scientific Reports wurden 3 Laserschüsse mit dem Rubin-Laser (Sinon®) mit den Parametern 5 Joule/ qcm auf das blaue Pigment mit einer Laserspotgröße von 5 mm und der Wellenlänge 694nm abgegeben. Die Auswahl von Spotgröße und Energiedichte beeinflusst massiv das Eindringen des Laserstrahls in die natürliche Haut. Unberücksichtigt bleibt die Lichtimpuls-Geschwindigkeit, die der Laserhersteller Sinon® für seinen Rubin-Laser mit 20ns/ Nanosekunden angibt. Das ist weiter als jenseits des heutigen Stands der Technik und lässt aus unserer Sicht das Pigment eher verkochen anstatt es zu zersprengen. Die BfR-Untersuchung spricht dabei vom Bruch der Pigmentteilchen durch eine induzierte Dampf-Kohlenstoff-Reaktion aufgrund von Temperaturen bis 1000Grad Celsius. Wir nennen es verbrennen. Moderne Nanosekundenlaser arbeiten unter 8ns und Pikosekundenlaser (also noch schneller) sind auf dem Vormarsch.

Frage hierzu:

Verändern sich die entstehenden Spaltprodukte des behandelten Pigments beim Einsatz von photomechanisch/ photoakustisch arbeitenden Lasersystemen? Dazu wäre wichtig zu wissen, ob es sich bei der BfR-Untersuchung um Einzelschussauslösungen handelt oder die 3 Schüsse in direkter Folge ausgelöst wurden. I.d.R. verändert sich die gütegeschaltete (sogenannte Q-switched) Impulsgeschwindigkeit in direkter Schussabfolge oft zum Nachteil. Zudem fällt in den Messdiagrammen auf, dass es vorrangig erst bei Temperaturen ab 800Grad Celsius zu messbar relevanten Faktoren im Hinblick auf Blausäure-HCN kommt. Also wenn das Pigment B15:3 verkohlt. Die Licht-Temperaturen werden eben massiv durch die Laserimpulseigenschaften beeinflusst. Wir geben dieses unbedingt zu bedenken! Das BfR weist im zugehörigen Artikel auch explizit darauf hin.

Eine weitere Überlegung, warum das Pigment 15:3 so schlecht auf die Lichtwellenlängen des Nd:YAG Lasers (Revlite SI) reagiert hat, man blaue Tattoo-Mittel aber in der wirklichen Welt damit behandeln kann: Es gibt, wie oben bereits beschrieben, einen Unterschied zwischen Pigment 15:3 und einem daraus entstehenden TATTOO-Mittel. Letzteres ist u.a weiterverarbeitet, um für das Tätowieren eingesetzt werden zu können. In Abhängigkeit von Pigmentgröße, verwendeten Trägerstoffen und Beimischungen, reagieren einige Varianten des Tattoo-Mittels auf den Laserimpuls des Nd:YAGs und lassen sich für den Farbabbau zertrümmern. Woran das tatsächlich liegt, vermögen wir bis dato noch nicht beantworten zu können.      

Wie viel Pigment wurde tatsächlich und auf einmal beschossen?

Die Messungen fanden bei Mengen von 0,2 – 2,5mg statt aber auf welcher Fläche? Nach der Literatur werden bis zu 9mg Pigment pro cm2 Haut im Durchschnitt als Tätowierung festgehalten. In diesem Quadratzentimeter gibt es noch weitere Stoffe, die den Laserimpuls beeinflussen können. Zudem agglomerieren Tattoo-Pigmente in der Haut und sind sicherlich nicht immer einheitlich verteilt.

In Abfolge der Entfernungsbehandlung muss der Laserstrahl immer tiefer in die Haut eindringen, um Tattoo-Pigmente zu treffen. Es kommt also auch auf die Hautdicke, Hauttyp und Körperstelle an. Die vom BfR gewählte Laserspotgröße von 5mm ist schon ziemlich groß und wird in der professionellen Praxis erst bei der 3., 4., 5. Behandlungswiederholung gewählt. Die Laserspotgröße beeinflusst die Eindringtiefe des Laserstrahls in die Haut. Fazit: 5mm Laser-Spotgröße, 5Joule/qcm Energiedichte bei 20ns Laserimpuls ist aus unserer Sicht schon sehr Negativ-Ergebnis orientiert ausgewählt. Um es etwas bildhafter zu erklären: Das ist so, als wenn man ein Bügeleisen auf volle Temperatur dreht, 10 Minuten auf ein Seidenhemd stellt und sich darüber wundert, das es einen Brandschaden gibt.   

Die letale (tödliche) Dosis Blausäure-HCN liegt bei den meisten Tierarten um 2mg (konzentriert) pro Kilogramm Körpergewicht (2000 µg HCN pro 1.000.000.000 µg Körpergewicht (200mg auf 100kg Körpergewicht) oder einer 50 ppm (0,0050%) Konzentration in der Luft. Wikipedia besagt hierbei, dass eine 100-300 ppm Konzentration in der Luft one Erste Hilfe tödlich wirken kann. Was bedeutet also eine HCN-Konzentration von bis zu 30 (µg) Mikrogramm pro Milliliter (1 ml bzw. 0,001Liter) aus dem BfR-Untersuchungsergebnis? Okay, nicht gut – es kann eventuell zu Zellschädigungen führen – das haben auch wir verstanden! Darauf muss das BfR hinweisen und das machen wir auch! 

Als Tipp:

 Profi-Laserologen sollten keine 500qcm große bunte Tätowierungen in nur einer Sitzung behandeln. Blaue Tattoo-Mittel werden heute i.d.R. mit einem Alexandrit-Laser behandelt aber auch energiereiche und schnelle Nd:YAG Laser können bestimmte Arten von blauen Tattoo-Pigmenten zertrümmern. Erforschung, wie durch das BfR, steht hierbei noch aus.

Und noch eine Frage an dieser Stelle: Wenn wir es richtig verstanden haben, dann hat das BfR direkt das Pigment B15:3 anhand der Rubin-Laserbehandlung erforscht!? Wie groß waren eigentlich die Pigmente? Wir haben dazu nichts im Artikel zur Untersuchung gefunden!? Warum wurde nicht besser ein blaues Tattoo-Mittel verwendet, in dem das Pigment weiterverarbeitet wurde, sprich reellere Bedingungen? Das Pigment B15:3 wird sich wohl nie alleine in der Haut wiederfinden lassen. Zur Herstellung von Tattoo-Mitteln werden Trägerstoffe verwendet. Das bleibt u.E. unberücksichtigt. (schon klar – um als Bundesinstitut unabhängig von Tattoo-Mittelherstellern zu bleiben in der Untersuchung. Aber das ist u.E. unnötig, da den Rubin-Laser ja auch jemand gebaut hat!)

Gemessen an den News-Headlines der vergangenen Tage, springen viele auf das vermeidlich risikoreiche und gesundheitlich bedenkliche BfR-Ergebnis der Nanosekunden-Rubin-Laserbehandlung zur Tattooentfernung von Phthalocyanin-blau an. 

Aus unserer Sicht: grundsätzlich top und Forschung ist immer gut – vor allen Dingen, wenn man über sie spricht!!!

Die Laser-Tattooentfernung ist kein Freizeitsport sondern ein kosmetisch-ästhetischer Eingriff in den persönlichen Körper eines Tattoo-Trägers. Wir hoffen, dass der ein oder andere Tätowierte oder zukünftige Tattoo-Träger sich mehr Gedanken zu seinem Motiv und Tattoo-Mitteln macht als es bisher der Fall zu sein schien. Wir hoffen, dass dieses Thema die Sensibilität dafür etwas steigert. „Tattooentfernung ist nicht ohne Risiko“ haben wir des Öfteren gelesen. Das stimmt!!! Genau wie das Tätowieren auch! Daher raten wir jedem zu einem ausgewiesenen Tattoo-Profi in ein Tattoo-Studio zu gehen, sich ausgiebig beraten zu lassen und sich im Vorfeld genauere Gedanken zur eigenen Motivwahl zu machen. Dann lernen wir uns vielleicht auch nicht kennen! Diese „Jugendsünde“ bleibt vor allen Dingen aus und das Tattoo hält, was es verspricht: für die Ewigkeit!! Think before you ink! FSK21!

Support your local Tattoo-Hero:

Wer die Gilde der Profi-Tätowierer unterstützen möchte, der sollte mal hier auf die Seite des Bundesverband-Tattoo e.V. gehen und am besten gleich Mitglied werden. Kostet den Kunden nichts und ist auch kein Abo – unterstützt aber die Tattoo-Profis ungemein mit jeder einzelnen Stimme. Auch der D.O.T. e.V. und ProTattoo e.V. sollten zu Euren Eckpfeilern werden, wenn Ihr Euch professionell verzieren lassen möchtet. Viel Info hilft viel!! 

Wenn Ihr Fragen habt, dann könnt Ihr jeder Zeit und gerne Kontakt zu uns aufnehmen über info@doctattooentfernung.com oder 030-80105999

Quelle-Artikel-Zitate:

Schreiver, I. et al. Die Bildung von hochgiftigen Blausäure auf Rubin-Laser-Bestrahlung der Tätowierung Pigment Phthalocyaninblau. Sci.Rep.5 , 12915; doi: 10.1038 / srep12915 (2015).

Quellen-Informationen:

1. Bundesinstitut für Risikobewertung (BfR), Institut für Chemikalien- und Produktsicherheit, Max-Dohrn-Straße 8-10, 10589 Berlin, Deutschland

Ines Schreiver, Christoph Hutzler, Peter Laux & Andreas Luch

2. Evangelisch-Elisabeth-Krankenhaus, Klinik für Lasermedizin, Lützowstraße 24-26, 10785 Berlin, Deutschland

Hans-Peter Berlien

CH, IS, PL und AL entwickelt die Studie. IS und HPB die Experimente durchgeführt. IST, CH, PL und AL kritisch die Daten überprüft und schrieb das Manuskript. CH und AL überwacht die gesamte Studie, einschließlich Planung, Ausführung und Interpretation der instrumentellen Analytik und in-vitro-Experimenten.

Interessenkonflikt

Die Autoren erklären, keine konkurrierenden finanziellen Interessen.