Prebioticele botanice pot contribui la echilibrarea microbiomului pielii
Un nou studiu in vitro sugerează că extractele botanice selectate ar putea suprima patogenii asociați pielii, în timp ce susțin un comensal benefic, indicând o cale promițătoare, dar prudentă, pentru produsele de îngrijire a pielii orientate către microbiom.
Un articol recent publicat în revista Scientific Reports aduce în atenție dovezi in vitro pentru o strategie ecologică inovatoare în îngrijirea pielii, care folosește candidați prebiotici derivați din plante pentru a modula bacteriile asociate pielii în formulări orientate spre microbiom.
Deosebit de diferite de antibioticele convenționale, care afectează indiscriminat bacteriile (producând astfel o pierdere a speciilor benefice din microbiom), studiul sugerează că anumite extracte au fost eficiente în suprimarea bacteriilor potențial dăunătoare sau asociate cu boli, precum Staphylococcus aureus și Cutibacterium acnes, în timp ce susțin moderat creșterea bacteriei benefice S. epidermidis.
Autorii propun această abordare cu acțiune duală ca o strategie potențial prietenoasă cu microbiomul, care ar putea completa sau reduce dependența de antimicrobiene cu spectru larg, așezând astfel o bază științifică pentru cosmeceuticele de generație următoare, care își propun să restaureze echilibrul cutanat prin competiția ecologică naturală.
Decenii de cercetări dermatologice au stabilit că pielea umană este un ecosistem complex ce găzduiește aproximativ 1 milion de bacterii pe centimetru pătrat (cm2). Această încărcătură bacteriană naturală este cunoscută acum ca un microbiom complex, esențial pentru menținerea barierei cutanate și modularea imunității.
În opoziție, atunci când acest echilibru este perturbat („dysbiosis”), modificarea bogăției bacteriilor benefice poate favoriza expansiunea microbilor potențial patogeni sau asociați cu boli, cel mai frecvent Staphylococcus aureus (care poate provoca infecții ale pielii și țesuturilor moi) și Cutibacterium acnes (o bacterie comensal implicată în acneea vulgaris).
Aproape 85% dintre adolescenți sunt afectați de acneea vulgaris, care este asociată cu un stres psihologic sever în această subpopulație. Drept urmare, se utilizează frecvent tratamente topice și sistemice, incluzând atât produse prescrise, cât și auto-selectate.
Tratamentul de bază include antibiotice topice sau sistemice cu spectru larg, retinoizi, medicamente antiinflamatorii și alți agenți antimicrobieni, care pot ucide indiscriminat atât microbii benefici, cât și pe cei dăunători. Expunerea la antibiotice poate perturba microbiota cutanată benefică și a fost demonstrată ca contribuind la provocarea globală a rezistenței la antimicrobiene.
De exemplu, S. aureus rezistent la meticilină (MRSA) este raportat că provoacă aproape 46% din infecțiile cutanate stafilococice în anumite regiuni. Drept urmare, cercetările dermatologice recente se concentrează pe restaurarea ecologică folosind prebiotice, în special cele care promovează creșterea și recuperarea microorganismelor gazdă.
Studiul de față a avut ca scop explorarea practicabilității acestei abordări relativ noi și informarea cercetărilor viitoare prin evaluarea potențialului prebiotic al opt extracte botanice tradiționale împotriva bacteriilor cutanate cheie. Studiul a testat eficacitatea acestor extracte pe culturi de laborator ale bacteriilor benefice S. epidermidis, alături de patogenii S. aureus și C. acnes.
Extractele botanice investigate au fost izolate din plantele respective, inclusiv Allium cepa (ceapă), A. sativum (usturoi), Linum usitatissimum (semințe de in), Tinospora cordifolia (guduchi) și Curcuma amada (ginger mango), împreună cu Brassica oleracea, Withania somnifera, Emblica officinalis și Terminalia chebula, prin protocoale de extracție metanolice și cu eter petrolier, cu accent pe extractele metanolice pentru efectele dorite de modulație a microbiomului.
Designul experimental al studiului a urmărit cinetica creșterii bacteriene pe intervale de timp specifice, variind de la 15 minute la 48 de ore după introducerea extractelor în culturile bacteriene. Efectele fizice ale extractelor asupra populațiilor bacteriene au fost observate folosind Microscopia Electronică cu Emisie de Câmp (FEG-SEM) pentru a captura imagini de înaltă rezoluție ale oricăror modificări ale membranei celulare.
De asemenea, a fost utilizată Cromatografia Gaze-Masă (GC-MS) pentru profilarea fitochimică și metabolomică bacteriană, permițând identificarea metabolitilor secundari și a compușilor bioactivi secretați în timpul fermentației bacteriene.
Studiul a oferit, în final, date preliminare in vitro despre capacitatea antioxidantă și citocompatibilitatea extractelor botanice investigate, prin realizarea unui test de scădere a radicalilor DPPH pentru a evalua capacitatea antioxidantă și un test MTT pentru a evalua citotoxicitatea asupra celulelor de keratinocite umane HaCaT in vitro.
Analizele studiului susțin o performanță potențială cu acțiune duală a extractelor botanice, demonstrând că acestea ar putea promova în mod modest tulpina comensal testată, în timp ce suprimă creșterea bacteriilor potențial dăunătoare sau asociate cu boli. Extractele de semințe de in și usturoi au inhibat complet creșterea lui S. aureus în decurs de 6 ore de incubație.
De asemenea, adăugarea extractului de ginger mango la cultura de C. acnes a dus la o reducere aproape completă, de 99,9%, a celulelor viabile în termen de 15 minute de incubație (concentrație = 0,625 mg/mL).
Extractele de ceapă și guduchi au fost găsite ca susținând creșterea și proliferarea culturilor benefice de S. epidermidis, extractul de ceapă având cel mai mare impact, cu o creștere de 4% la 24 de ore (concentrația extractului de ceapă = 0,625 mg/mL), în timp ce extractele de frunze și tulpini de guduchi au produs creșteri mai mici de aproximativ 1% și 2%, respectiv.
Analiza ultrastructurală prin FEG-SEM a fost consistentă cu daunele membranei, demonstrând că extractele de semințe de in și de frunze de guduchi au indus micțiune și liza în S. aureus, în timp ce alte extracte au indus umflarea, distrugerea peretelui, perforarea membranei sau daunele la înveliș în tulpinile bacteriene testate.
Evaluările preliminare derivate din testul MTT privind siguranța au arătat că concentrațiile de 10 ori mai mici de extract de ceapă și tulpină de guduchi nu au prezentat citotoxicitate observată asupra celulelor cutanate umane în condițiile in vitro testate. Profilarea GC-MS a relevat că culturile de S. epidermidis stimulate de ceapă au arătat niveluri ridicate de acizi butiric și succinic, acizi grași cu lanț scurt (SCFAs) raportate ca inhibitori ai lui S. aureus și ai fenotipurilor patogene de C. acnes.
Studiul oferă dovezi timpurii in vitro care susțin benefici
