Mikrobiom

Rękawiczki, maseczki, kaski, buty – wszystkie te elementy posiadają wspólny mianownik, mają chronić naszą skórę przed uszkodzeniami. Podobnie nasze ciało – tworzy barierę, która ma odpowiadać za nasz komfort i bezpieczeństwo – jest to mikrobiom skóry. Tak jak w prawdziwym życiu czasem nadmiar ochrony bywa szkodliwy, dlatego, aby nasza skóra zachowywała odpowiednią kondycję musimy dbać o prawidłowy balans bakterii, które na niej żyją. Pojęcie „mikrobiom” zostało po raz pierwszy użyte przez Joshua Lederberg’a, – amerykańskiego genetyka i mikrobiologa, laureata nagrody Nobla, który wprowadził jedno wspólne określenie dla zbioru genomów wszystkich drobnoustrojów komensalnych, symbiotycznych i chorobotwórczych bytujących w ludzkim organizmie. Same jednak realne początki określenia wpływu drobnoustrojów na ludzki organizm datujemy dużo wcześniej, bo na początek XIX wieku. Dziś o mikrobiomie słyszał każdy, kto interesuje się dbaniem o własną skórę. Czy jednak wiemy jak mamy to robić i przede wszystkim – dlaczego?

 

Skóra – przestrzeń, na której tworzy się mikrobiom

Skóra budową przypomina trzypoziomową górę lodową. Na samym szczycie znajduje się naskórek, pod nim umiejscowiona jest skóra właściwa natomiast na samym dole – tkanka podskórna. Naskórek to najbardziej widoczna, wierzchnia warstwa skóry mająca grubość od 0,05 do 0,1 mm. To obszar najchętniej zasiedlany przez bakterie. W samym naskórku wyróżnić można 4 warstwy: podstawną, kolczystą, ziarnistą oraz rogową. W naskórku zachodzi proces rogowacenia zwany keratynizacją, który polega na migracji i przemianie komórek skóry, począwszy od warstwy podstawnej do najbardziej zewnętrznej – rogowej. W efekcie na powierzchnię skóry wypychane są martwe komórki, wymagające złuszczenia. Skóra właściwa to warstwa, która podtrzymuje naskórek. Mierzy od 2 do 3 mm. Stanowi macierz pozakomórkową, która zbudowana jest z licznych włókien kolagenowych i elastynowych oraz substancji podstawnej bogatej w kwas hialuronowy. Tu znajdują się gruczoły łojowe, włosy, gruczoły potowe, naczynia krwionośne i limfatyczne, a także liczne nerwy czuciowe. Tkanka podskórna to najgrubsza warstwa skóry, mierząca od kilku milimetrów do kilku centymetrów. Połączona jest ze skórą właściwą włóknami elastynowymi i kolagenowymi. Zbudowana jest głównie z adipocytów (komórek tłuszczowych) i tkanki łącznej. Przechodzą przez nią naczynia krwionośne i limfatyczne w drodze do skóry właściwej.

Mikrobiom skóry

Skóra to narząd, który pozostaje w nieustannym kontakcie zarówno ze środowiskiem zewnętrznym jaki i wewnętrznym. Jest swojego rodzaju interfejsem ludzkiego ciała ze środowiskiem zewnętrznym.  Stanowi barierę, oddzielającą wnętrze organizmu od środowiska zewnętrznego, chroniącą przed potencjalnym atakiem obcych organizmów lub substancji toksycznych.  Skóra skolonizowana jest przez różnorodny zbiór mikroorganizmów – bakterie, grzyby, wirusy oraz roztocza – określany terminem mikrobiomu skóry. Większość mikroorganizmów, które zasiedlają skórę nie jest szkodliwa i funkcjonuje w symbiozie z komórkami skóry.

Środowisko naturalne skóry

Cechy fizyczne i chemiczne skóry to podstawowe czynniki, które decydują o zasiedlanych nią organizmach. Ogólnie rzecz biorąc stanowi ona nieprzyjazne środowisko dla wzrostu mikroorganizmów, bowiem jest chłodna, ma kwaśny odczyn oraz jest sucha i ma tendencję do nieustannego złuszczania. Z tego powodu drobnoustroje są regularnie usuwane z jej powierzchni co ogranicza ich możliwości wzrostu i tworzenia biofilmu. Dodatkowo rozwój drobnoustrojów hamuje obecność płaszcza hydrolipidowego, który zakwasza pH i zawiera związku, które działają przeciwbakteryjnie, takie jak dermicydyna, lizozym, sebum. Czynniki przeciwdrobnoustrojowe są również wydzielane również przez keratynocyty, sebocyty, komórki tuczne oraz komórki gruczołów potowych obecne w skórze. Na powierzchni skóry zidentyfikowano ponad 20 peptydów o takim działaniu, w tym: katelicydynę (LL-37), defensyny: defensynę β1 (HBD1), HBD2, HBD3, psoriazyny, przeciwdrobnoustrojowe białko RNaza 7 (SAP-2) i białko SLPI. Ze względu na takie warunki życia skóra może być kolonizowana tylko przez określone gatunki drobnoustrojów. Co więcej, warunki te mają znaczący wpływ na liczbę drobnoustrojów. W konsekwencji mikrobiom skóry jest odporny na wszelkie zmiany i charakteryzuje się stabilnością pod kątem składu i liczebności.

Skład mikrobiomu skóry

Actinobacteria (36-51%), Firmicutes (24-34%), Proteobacteria (11-16%), Bacteroidetes (6-9%) to cztery główne typy bakterii występujące na skórze. Wyniki badań próbek ludzkiej skóry wykazały, że dominują w nich bakterie gram-dodatnie należące do rodzajów Staphylococcus spp., Corynebacterium spp., Enhydrobacter spp., Micrococcus spp., Cutibacterium spp, i Veillonella spp. W miejscach wilgotnych najliczniej występującymi bakteriami są Staphylococcus (Firmicutes) i Corynebacterium (Actinobacteria). Miejsca pokryte tłuszczem stanowią najmniej zróżnicowaną populację, w której najczęstszymi izolatami są gatunki Cutibacterium (Actinobacteria). Wśród gatunków grzybów można wyróżnić Malassezia spp., Cryptococcus spp., Rhodotorula spp., Aspergillus spp., i Epicoccum spp., Malassezia spp. – stanowią około 80% całej flory grzybiczej. Oprócz bakterii i grzybów w skład mikrobioty skóry wchodzą również nużeńce (Demodex spp.), które są drobnymi roztoczami żyjącymi w mieszkach włosowych i gruczołach łojowych. Ostatnią grupę mikrobioty skóry stanowią wirusy. Są one najmniej zbadanym jej elementem. Uważa się, że wirusy są nie tylko czynnikami patogennymi, ale również czynnikami przyczyniającymi się do utrzymania homoeostazy skóry. Udowodniono, że wirusy są mało stabilnym, choć istotnym składnikiem mikrobiomu skóry, zwłaszcza wirusy zawierające dwuniciowe DNA (dsDNA), takie jak Polyomaviridae i Papillomaviridae.

 

Rola mikrobiomu skóry

Mikrobiom skóry odgrywa istotną rolę w utrzymaniu homeostazy skóry, ochronie przed inwazyjnymi patogenami oraz regulacji układu odpornościowego. Wydzielanie enzymów proteazowych przez mikrobiom skóry jest związane z procesem złuszczania i odnowy warstwy rogowej natomiast wydzielanie enzymów lipazowych wiąże się z rozkładem powierzchni warstwy lipidowej. Ponadto, enzymy ureazowe biorą udział w degradacji mocznika. Inne funkcje mikrobioty obejmują wytwarzanie biofilmu czy bakteriocyn (czynników przeciwbakteryjnych). Co więcej mikrobiota skóry odgrywa ważną rolę w ochronie przed potencjalnymi mikroorganizmami patogennymi, dzięki zjawisku konkurencji (zdrowy mikrobiom kolonizuje skórę, a tym samym zajmuje nisze, które mogłyby być środowiskiem dla wzrostu patogenów) i produkcji peptydów przeciwdrobnoustrojowych (AMP). Działanie mikrobiomu skóry na funkcjonowanie układu odpornościowego skóry jest słabo poznane. Niemniej jednak wiadomo, że bakterie rezydujące w skórze mają istotny wpływ na utrzymanie homoeostazy układu immunologicznego. Dodatkowo modulują wrodzoną odpowiedź immunologiczną i wpływają na rozwój nabytej odpowiedzi immunologicznej.

Prawidłowy stan mikrobiomu skóry a dysbioza

Prawidłowy, zdrowy mikrobiom skóry charakteryzuje się wysoką różnorodnością gatunkową i równowagą w stosunkach ilościowych pomiędzy poszczególnymi mikroorganizmami. Dysbioza odnosi się do braku równowagi w mikrobiomie skóry, co może prowadzić do wystąpienia lub rozwoju chorób takich jak trądzik pospolity, trądzik różowaty, łuszczyca, łojotokowe i atopowe zapalenie skóry czy nawet łysienie plackowate. Na stan mikrobiomu skóry ma wpływ wiele czynników. Kolonizacja mikrobioty rozpoczyna się w momencie narodzin, a na jej skład wpływa sposób porodu. Następnie skład ten jest determinowany przez kilka czynników wewnętrznych (pochodzenie etniczne, płeć i wiek) i zewnętrznych (styl życia, nawyki higieniczne, stosowane kosmetyków, przyjmowane antybiotyki, położenie geograficzne, klimat i pora roku). Obserwuje się różnice w mikrobiomie skóry osób żyjących w różnych środowiskach (wiejskich lub miejskich): mikroflora skóry osób żyjących w krajach uprzemysłowionych jest dużo mniej zróżnicowana. Istotnymi czynnikami negatywnie wpływającymi na różnorodność mikroorganizmów na powierzchni skóry są również antybiotyki, które mogą zmieniać skład bakterii zasiedlających skórę, w tym bakterii komensalnych Staphylococcus spp. o których wiadomo, że konkurują o kolonizację z patogennym Staphylococcus aureus. Na stan mikrobioty skóry wpływają także zabiegi higieniczne i kosmetyczne wykonywane z użyciem substancji chemicznych, które usuwają mikroflorę skóry, a wynikające z tego zmiany warunków fizykochemicznych na powierzchni skóry utrudniają rekolonizację mikroflory komensalnej, stwarzając jednocześnie dogodne warunki do kolonizacji skóry przez patogeny.

Jak dbać o mikrobiom?

Mikrobiom skóry to środowisko bardzo zróżnicowane, na który wpływ ma wiele czynników. Odpowiednie produkty powinny być dobierane na podstawie indywidualnej oceny stanu naszej skóry. Są jednak pewne uniwersalne cechy, którymi możemy się kierować. Głównie powinniśmy stawiać na produkty łagodne, niezaburzające naturalnego pH skóry oraz na takie, które dbają o jej nawilżenie. Wśród producentów kosmetyków wykształca się coraz wyraźniejsza tendencja informowania na produkcie o jego wpływie na mikrobiom skóry. W MPR Labs oferujemy usługę, która jest w stanie potwierdzić taką deklarację. Jest to możliwe dzięki wykonaniu odpowiednich analiz mikrobiologicznych, podczas których uczestnicy stosują dany kosmetyk przez cztery tygodnie, nie zmieniając swojej diety, sposobu życia czy nawyków. Porównanie mikroflory skóry przed nałożeniem produktu oraz po jego miesięcznym stosowaniu pozwala określić, jak produkt wpłynął na mikrobiom naszej skóry. Produkty rekomendowane jako pozytywnie wpływające na mikrobiom skóry stanowić mogą realne wsparcie dla odbudowy oraz jej ochrony.

Literatura:

1. Geloen Alain, Raillan Alexandra, tłumaczenie: Aleksandra Weksej, Mikrobiom skóry. Przewodnik po świecie naturalnej i zrównoważonej pielęgnacji skóry, wyd. Znak Koncept, 2021
2. Manon Boxberger, Valérie Cenizo, Nadim Cassir & Bernard La Scola, Challenges in exploring and manipulating the human skin microbiome, Microbiome volume 9, Article number: 125 (2021)
3. Silvia Carmona-Cruz, Luz Orozco-Covarrubias and Marimar Sáez-de-Ocariz, The Human Skin Microbiome in Selected Cutaneous Diseases, Cell. Infect. Microbiol., 07 March 2022, Sec. Microbiome in Health and Disease
4. Katarzyna Adamczyk, Agnieszka A. Garncarczyk, Paweł P. Antończak, The microbiome of the skin/ Mikrobiom skóry, Dermatol Rev/Przegl Dermatol 2018, 105, 285–297
5. Magdalena Malinowska, Beata Tokarz-Deptuła, Wiesław Deptuła “mikrobiom człowieka” – Katedra Immunologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Szczeciński, Katedra Mikrobiologii, Wydział Biologii, Uniwersytet Szczeciński 33 – 36

Autorzy:

• Monika Rek

mgr chemii, współzałożycielka i safety assessor w firmie MPR Labs. Ma kilkuletnie doświadczenie w branży beauty, w zakresie oceny bezpieczeństwa produktów kosmetycznych. Pomaga we wdrażaniu kosmetyków na rynek europejski.

• Łukasz Miernik, Współzałożyciel MPR Labs – Badania i Rejestracja Kosmetyków

Współzałożyciel firmy MPR – Labs. Zawodowo zajmuję się wprowadzaniem nowych produktów kosmetycznych na rynek poprzez dostarczanie naszym klientom niezbędnych badań oraz raportów oceny bezpieczeństwa. Prywatnie oraz z nabytego wykształcenia, patrzę szeroko na aspekty ekonomiczne otaczającego nas świata.

“Lorem Ipsum is simply dummy text of the printing and typesetting industry. Lorem Ipsum has been the industry's standard dummy text ever since the 1500s, when an unknown printer took a galley of type and scrambled it to make a type specimen book.”