Баланс микробиома – абсолютный тренд 2020 года.

Косметический диалог с микробиотой кожи.


Клетки нашей кожи – только ли человеческие?

   Кожа человека - самый большой орган в нашем теле, при этом она является тонкой гранью взаимодействий организма с окружающей средой. Первой сигнальной антенной кожи служит ее кислотная оболочка, или гидролипидная мантия Маркионини, в формирование которой значительный вклад вносят микроорганизмы. Она представляет собой микробиом – совокупность метагенома (ДНК), продуктов жизнедеятельности микроорганизмов и продуцируемых веществ кожи. Микробиом кожи - это особый фильтр для факторов окружающей среды, так как большинство агентов, пенетрируя через кожу, контактируют с микробиотой (клетками микроорганизмов).

Что мы знаем о своем микробиоме сегодня?

   На микробиом организма человека приходится в 10-100 раз больше клеток, чем в остальной части нашего тела, и в то же время на несколько порядков больше генов, чем содержится в геноме человека. При этом кожа содержит второе по величине количество и разнообразие бактериальных клеток после кишечника. Ее микробиом включает в себя также намного меньшее количество архей, дрожжей и вирусов. Сегодня микробиом кожи рассматривается как особый слой кожи с незаменимыми функциям и именуется stratum microbium.

   На сегодняшний день доказано множество благоприятных для кожи функций резидентной (постоянной) микробиоты:

● микроорганизмы нормализуют рН кожи, который повышается с возрастом;
● увеличивают содержание церамидов и свободных жирных кислот в эпидермисе, усиливая его структурную целостность;
● помогают противостоять окислительному стрессу;
● стимулируют синтез эпителиального белка филаггрина, играющего ключевую роль в формировании эпидермального барьера;
● обеспечивают возрастную иммуномодуляцию;
● способствовуют синтезу коллагена, гиалуроновой кислоты и снижают активность матриксных металлопротеаз;
● защищают кератиноциты от апоптоза в условиях стресса;
● модулируют влияние УФ излучения на клеточный ответ и иммунную функцию;
● синтезируют про- и противовоспалительные маркеры.



Как кожа распознает «полезных» и «вредных» бактерий?

   Кожа – богатая экосистема, она функционирует как биологический барьер, препятствующий проникновению чужеродных патогенов, и одновременно заселена множеством полезных микроорганизмов. В течение всей жизни организма человека кератиноциты, иммунные клетки и микроорганизмы эпидермиса взаимодействуют друг с другом, чтобы интегрировать процессы поддержания физического и иммунного барьера кожи в гомеостатических здоровых условиях, а также при многочисленных стрессах, таких как ранение или инфекция.
   Клетки кожи предоставляют микроорганизмам питательные вещества и микроэлементы, температурный режим и являются основой, на которой могут размножаться клетки. В обмен на это здоровая микробиота активно предотвращает заселение кожи патогенами. Конкурируя за субстрат для прикрепления, секретируя антимикробные пептиды (АМП) и стимулируя естественную защиту клеток кожи, микробиота образует двойную линию защиты от патогенных микроорганизмов наряду с самими кератиноцитами, производящими АМП (кателицидин, РНКаза 7, дефензины), барьерный белок кератин, жирные кислоты, молочную кислоту, оказывающие антимикробное действие. Однако патогенные микроорганизмы могут потеснить резидентных бактерий на коже как экологической нише, поскольку они способны секретировать факторы вирулентности (гидролитические ферменты, токсины), минующие орудия естественной защиты кожи. Их присутствие побуждает воспаление как защитно-приспособительный процесс, прежде всего через рецепторы TLR разных клеток кожи. Резидентные бактерии также влияют на иммунный ответ хозяина: они модулируют хронические воспалительные реакции.



   Бактерии-комменсалы также могут проявлять патогенные признаки, т.е. являются оппортунистическими. Наиболее изученными примерами считатаются Staphylococcus epidermidis – кожный симбионт, который может проявить патогенные свойства в отношении иммунокомпромитированного хозяина; S. aureus (золотистый стафилококк) – постоянный микроб, но является важным патогеном при избыточной колонизации кожи. Propionibacterium acnes – грамположительная палочка-мутуалист – противодействует таким патогенам, как S. aureus и Streptococcus pyogenes, однако благодаря факторам вирулентности: гидролитическим ферментам, способности формировать биопленки – прочно ассоциирована с акне, может провоцировать фолликулит.

Чем чревато нарушение баланса микробиоты кожи?

   Современные данные свидетельствуют о том, что дисбиоз тканевой микробиоты может лежать в основе статуса некоторых заболеваний кожи, при этом может быть как причиной, так и следствием этих недугов. Все чаще подтверждается связь атопического дерматита, розацеа, псориаза и акне с дисбиозом кожи. При акне андроген-индуцированное увеличение выработки кожного сала и нарушение кератинизации приводит к расселению липофильных бактерий Propionibacterium и Corynebacterium, усугубляющих акне. При розацеа описаны нарушения иммунной системы, которыми могут воспользоваться транзиторные патогенные микроорганизмы и обострить симптомы. Повлиять на течение таких заболеваний можно как нивелируя эндогенные факторы, так и помогая коже снаружи, поддерживая микробиом. Например, лечение атопического дерматита связано с повышением бактериального разнообразия кожи.


   Разнообразие и степень колонизации кожи микроорганизмами зависит от температуры кожи на разных участках, состава и количества пота и себума, уровня NMF, поэтому варьирует в зависимости от пола, возраста, времени года, этнических особенностей, диеты, различных нарушений метаболизма, вызванных внешними и внутренними факторами. Антропогенные воздействия, злоупотребление косметическими процедурами и чрезмерное очищение кожи ведут к деградации кожного барьера, повышают чувствительность и реактивность кожи, проявляющиеся в виде дерматитов и экзем, наиболее присущих цивилизационно развитым регионам, сильно обеднившим состав кожной микробиоты человека. Порой человеческое поведение является необоснованно стерильным: ограждение детей от контактов с домашними животными и нормального микробного фона окружающей среды в период формирования иммунитета, применение антимикробных средств для уборки помещений и гигиенических процедур, неграмотная антибиотикотерапия. Мы столкнулись с проблемой «исчезающей микробиоты», в основе которой лежит потеря разнообразия микробной флоры человека, древних бактерий, живших с нами в симбиозе миллионы лет.

Какие субстации в косметике поддерживают здоровое сообщество микроорганизмов кожи?

   Косметика, гигиенические средства и регулярность косметического ухода за кожей тоже оказывают влияние на микробиоту, но до конца этот процесс не изучен. Для поддержания нормального функционирования кожной микробиоты сегодня в косметике придерживаются нескольких стратегий: ограничивают использование классических консервантов, переходя на «preservative free» стабилизирующие системы; применяют более щадящие растворители; вводят в состав ингредиенты, нормализующие микробные отношения; используют адаптогены – соединения, повышающие сопротивляемость кожи к стрессовым воздействиям.


Какими «-биотиками» мы пользуемся сегодня в косметике?

   Среди рычагов поддержания биобаланса микробиоты сегодня выделяют 3 группы.
   Пребиотики – это энергетические субстраты для размножения микробиоты, например: α- и β-глюканы, инулин, мальтодекстрин и другие полисахариды. Будучи зарекомендованными косметическими увлажнителями кожи, сегодня они получили новое позиционирование.
   Пробиотики – это живые бактериальные или дрожжевые клетки, поставляемые для усиления резидентной армии микроорганизмов. Огромное влияние на состояние кожи оказывает состояние микробиоты желудочно-кишечного тракта, поэтому пробиотики могут быть как перорального применения, так и накожного. Доказано, что пробиотики способны воздействовать на некоторые anti-age процессы.
   Постбиотиками (или метабиотиками) чаще всего представлены бактериальные экстракты – лизированные клетки микроорганизмов, содержащие полисахариды, пептиды, молочную кислоту и другие органические кислоты, витамины и минералы. Постбиотики сегодня занимают на рынке косметических ингредиентов с клеймом microbiome-mild ведущую роль, поскольку бактериальные метаболиты – это натуральные средства межклеточной коммуникации, позволяющие выравнивать взаимодействие микробных и кожных клеток в единой экологической системе. Лизаты батерий рода Bifidobacterium контролирует жирность и увлажненность кожи, повышают ее эластичность и устойчивость. Лизаты бактерий родов Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc зарекомендовали себя в качестве увлажняющих, разглаживающих, противовоспалительных агентов. Экстракты дрожжей Saccharomyces обладают антиоксидантной и питающей кожу активностями. К постбиотикам относят также фильтраты питательной среды, в которой развивалась культура микроорганизмов, содержащие продукты жизнедеятельность бактериальных клеток, такие как молочная кислота, гиалуроновая кислота.

   Кроме того, появляются ингредиенты, нормализующие баланс микробиоты комплексно, как например ферментированные масла. Различные современные ингредиенты могут стимулировать кожную антибактериальную систему при акне, предотвращать формирование биопленок оппортунистическими бактериями, нормализовать барьерную и защитную функцию сухой и дегидратированной кожи. В основе их эффектов лежит оптимизация микробиома посредством нарушения дисбаланса в коммуникации микробов.



Здоровая микробиота кожи – модный тренд или современная необходимость?

   Микробиом кожи как концепция индустрии красоты бросает вызов современным представлениям о роли бактерий на коже. Потребители восприимчивы к идее кожи как живой экосистемы, поскольку это поддерживает более широкие тенденции для натуральной, целостной и здоровой красоты. Постоянные потребители все еще несколько сдержанны, поскольку идея бактерий как «плохих микробов» все еще доминирует. Индустрия красоты здесь вступает с четкими объяснениями, каким образом и почему гармонизация микробиома их кожи имеет отношение к специфическим проблемам ухода за кожей.

Подготовила: Виктория Марукевич, биолог, разработчик космецевтических препаратов LoTa beauty system.

Использованная литература:
  1. Nakatsuji & Gallo, Journal of Investigative Dermatology (2012) 132, 887–895
  2. Skin microbiota: Microbial community structure and its potential association with health and disease. M. Rosenthal, D. Goldberg, A. Aiello et al. Infect Genet Evol. 2011 July; 11(5): 839–848.
  3. Oh J., Byrd A.L., Park M. et al. Temporal stability of the human skin microbiome. cell 2016; 165: 854–66.
  4. Dreno B., Araviiskaia E., Berardesca E. et al. Microbiome in healthy skin, update for dermatologists. JeAdV 2016; 30: 2038–47
  5. В.В. Гладько, С.А. Масюкова, С.С. Землякова, И.В. Ильина, Новые данные о микробиоме здоровой кожи и его значении в развитии дерматозов (обзор) Дерматология, Приложение к журналу Consilium Medicum №4 | 2017
  6. Honda K., Littman DR. The microbiota in adaptive immune homeostasis and disease. Nature. 2016, Jul 6, 535 (7610), pp. 75–84.
  7. Hye-Jin Kim, Jin Ju Kim, Nu Ri Myeong et al. Segregation of age-related skin microbiome characteristics by functionality. Scientific Reports volume 9, Article number: 16748 (2019)
  8. Rademacher F, Simanski M, Harder J. RNase 7 in Cutaneous Defense. Int J Mol Sci. 2016;17(4):560. Published 2016 Apr 14. doi:10.3390/ijms17040560
  9. Sanford JA., Gallo RL. Functions of the skin microbiota in health and disease. Seminars in Immunology 25, 2013, pp. 370–377.
  10. Прокопов А. Микробиом человека и старение кожи. Часть 1 Les Nouvelles Esthetiques 2/2017 [117], с. 10-23
  11. Корниенко В.Ю. Микробиом кожи: взаимосвязь между изменением микробного сообщества и болезнью (обзор литературы) - Молодой ученый №10 (90) май-2 2015 г.
    икробиом кожи: взаимосвязь между изменением микробного сообщества и болезнью (обзор литератур

    Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
    Корниенко В. Ю. Микробиом кожи: взаимосвязь между изменением микробного сообщества и болезнью (обзор литературы) // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 477-483. — URL https://moluch.ru/archive/90/18496/ (дата обращения: 18.03.2020).
    Микробиом кожи: взаимосвязь между изменением микробного сообщества и болезнью (обзор литературы

    Пожалуйста, не забудьте правильно оформить цитату:
    Корниенко В. Ю. Микробиом кожи: взаимосвязь между изменением микробного сообщества и болезнью (обзор литературы) // Молодой ученый. — 2015. — №10. — С. 477-483. — URL https://moluch.ru/archive/90/18496/ (дата обращения: 18.03.2020).