POPULACJA MIKROBIOMU SKÓRY- ZAGADKOWY EKOSYSTEM KONTRA CODZIENNE NAWYKI PIELĘGNACYJNE

Kategoria: Artykuł Badania i rozwój
7 min. czytania

Skóra to największy organ człowieka, a jej najważniejszą funkcją jest między innymi termoregulacja i gospodarka wodno- elektrolitowa. Oprócz tego stanowi pierwszą barierę ochronną przeciw czynnikom zewnętrznym, poprzez wypracowanie wysoko wyspecjalizowanego systemu SIS (Skin Immune System). W jego skład wchodzą nie tylko komórki skóry (keranocyty, fibroblasty, limfocyty), ale także mikroorganizmy bytujące na jej powierzchni. Powierzchnia skóry kolonizowana jest przez różnego rodzaju drobnoustroje: bakterie, archea (jednokomórkowce bezjądrowe), roztocza, wirusy i grzyby.

Termin mikrobiom określa ogół mikroorganizmów występujących w danym siedlisku. Organizm ludzki stanowi skomplikowany zespół ekosystemów z różnymi gatunkowo drobnoustrojami. Do zasiedlanych obszarów zalicza się jamę ustną, przewód pokarmowy, drogi oddechowe, układ moczowo- płciowy oraz skórę- jej poszczególne obszary różnią się pod względem grubości naskórka, rozmieszczenia przydatków, wilgotności oraz temperatury. Tak zróżnicowany topograficznie ekosystem wpływa na skład gatunkowy i ilościowy mikrobiomu. Większość mikroorganizmów zasiedlających skórę jest nieszkodliwa i symbiotyczna. Pod względem budowy i właściwości biologicznych skóra nie stanowi dobrego siedliska dla wzrostu mikroflory. Powierzchnia naskórka jest przeważnie sucha i szorstka, dodatkowo cyklicznie się złuszcza- drobnoustroje są regularnie usuwane, co uniemożliwia im nieograniczony wzrost i tworzenie biofilmu. Wyzwanie stanowi również obecność płaszcza hydrolipidowego, który zakwasza środowisko do pH 4-6,5 oraz zawiera związki o działaniu przeciwbakteryjnym (np. sebum). Czynniki przeciwdrobnoustrojowe wydzielają również keranocyty, komórki gruczołów potowych i komórki tuczne. Na powierzchni skóry występuje ponad 20 peptydów o działaniu przeciwbakteryjnym (AMP). Tak specyficzne warunki powodują, że skóra może być zasiedlona tylko przez określone gatunki drobnoustrojów o określonej liczebności. Mikrobiom skóry jest oporny  na zmiany i stabilny pod względem składu i liczebności- występują w nim nie tylko organizmy dla  nas pożyteczne, ale również te działające niekorzystnie. Tak różnorodna mikroflora wpływa zarówno na wygląd skóry jak i na część reakcji obronnych organizmu.

Skóra człowieka zasiedlana jest najczęściej przez cztery gromady bakterii: Actinobacteria, Proteobacteria, Bacteriodetes, Firmicutes, które występują w trzech odmiennych strefach:

  • obszary łojowe (strefa T, klatka piersiowa): Propionibacteria, Staphylococcus;
  • obszary wilgotne (pachy, doły podkolanowe, podeszwy stóp): Corynebacterium;
  • obszary suche (przedramię): Proteobacteria.

Szacuje się, że ok 50% bakterii bytujących na skórze to S. epidermalis, które zasiedlają wyższe obszary ujść mieszków włosowych. Na powierzchni skóry występują także: S. saprophyticus, C. jeikeium, P. acnes. Bakterie te stanowią najbardziej stabilny element symbiotycznej mikroflory skóry. Procentowy udział pozostałych bakterii jest znacznie niższy. Ze względu na to, że warunkują one wzrost innych drobnoustrojów, bakterie te odgrywają zasadniczą rolę w utrzymaniu równowagi w składzie ilościowym i jakościowym mikrobiomu. Natomiast jeżeli mowa o bakteriach patogennych, zasiedlających naszą skórę wśród czołowych liderów wymienić można gronkowca złocistego (S. aureus), paciorkowce grupy A (S. pyogenes) i pałeczki Gram- ujemne (P. aeruginosa)- mogą one powodować zakażenia skóry, jednak ze względu na obecność symbiotycznej mikroflory  ich namnażanie się jest utrudnione i do zakażeń dochodzi jedynie w skrajnych warunkach fizykochemicznych, deficytu immunologicznego, leczenia antybiotykami lub przerwania ciągłości skóry.

Przeważającym gatunkiem grzybów bytujących na skórze są lipofilne grzyby z rodzaju Malassezia, które stanowią 1% do 22% mikrobiomu człowieka. Niektóre z nich w sprzyjających warunkach mogą powodować choroby dermatologiczne- łupież pstry, zapalenie mieszków włosowych. Wpływają również na łojotokowe zapalenie skóry, łuszczycę i atopowe zapalenie skóry. Skóra człowieka kolonizowana jest również przez grzyby z rodzaju Penicillum, Alternaria, Candida, drożdżaki- w sprzyjających warunkach (uszkodzenie naskórka, zwiększona wilgotność i temperatura) mogą powodować drożdżycę. Zaburzenia środowiska bytowania grzybów (np. pH na powierzchni skóry) może skutkować zwiększoną produkcją cytokin prozapalnych i nasilenie objawów AZS, łojotokowego zapalenia skóry, łuszczycy lub w łupieżu pstrym.

Oprócz bakterii i grzybów w skład mikrobioty skóry wchodzą też nużeńce- pasożytnicze pajęczaki z rzędu roztoczy, zasiedlające mieszki włosowe i gruczoły łojowe. Nadmierny rozrost kolonii nużeńców i bakterii z nimi związanych jest przyczyną nużycy i najprawdopodobniej bierze udział w etiologii i przebiegu trądziku różowatego. Kolejnymi mieszkańcami naszej skóry są wirusy jednak ich identyfikacja stanowi nie lada wyzwanie ze względu na ich szybką ewolucję.

Kolonizacja organizmu człowieka przez drobnoustroje zaczyna się już w okresie życia płodowego, mimo że do niedawna sądzono, że jest to środowisko jałowe. Badania jednak potwierdziły obecność bakterii w łożysku, płynach płodowych i owodniowych, gdzie wykryto między innymi Euchericha coli i Staphylococcus epidermalis. Skóra dzieci urodzonych siłami natury  zasiedlona jest mikroflorą matki w czasie przechodzenia przez kanał rodny. Natomiast podczas cesarskiego cięcia zasiedlone zostają drobnoustroje bytujące na skórze matki, personelu medycznego oraz mikroflora szpitalna. Kolonizacja skóry przez grzyby jest równie dynamiczna- już w pierwszej dobie życia noworodków można wykryć grzyby z rodzaju Malassezia. Nużeńce na skórę noworodków dostają się przez kontakt fizyczny, jednak się nie kolonizują, prawdopodobnie przez niski poziom sebum. Skóra dzieci do ok. 3. Roku życia charakteryzuje się największą różnorodnością gatunkową. Mikrobiom ewoluuje pod wpływem zmian fizjologii skóry, zmian w diecie, etapów rozwoju ruchowego, a także zwiększenia liczby miejsc, w których przebywa dziecko.

Mikrobiom skóry kształtowany jest przez lata i zależy od wielu czynników, takich jak: położenie geograficzne, płeć, wiek, grupa etniczna, pH skóry, predyspozycje genetyczne, ekspozycja na promieniowanie UV, środowisko pracy, styl życia (zwyczaje kosmetyczne i higieniczne, dieta, rodzaj noszonej odzieży), stres, choroby i zażywane leki. Pozyskiwanie drobnoustrojów jest zwykle losowe, ponieważ mikroorganizmy zasiedlają się samoistnie w zależności od zasobów środowiska. Badania mikrobiomu skóry wykazują, że występuje znaczna różnica pomiędzy liczbą i gatunkami zasiedlającymi skórę zdrowych ludzi a np. cierpiących na AZS, których skóra utraciła różnorodność występowania komensalnych mikroorganizmów (dominującym patogenem u osób z tym schorzeniem jest S. aureus). Predyspozycje genetyczne i choroby metaboliczne przez zmianę bariery naskórka i dostępności składników odżywczych mogą wpływać na liczebność i skład mikrobiomu. Mimo tak wielu czynników skład mikrobiomu pozostaje stosunkowo niezmienny w czasie, a jego stabilność wynika ze zdolności utrzymania się poszczególnych szczepów na powierzchni skóry, a nie z zasiedlania skóry przez drobnoustroje pochodzące z otoczenia. Najistotniejszy tutaj jest fakt, że charakter i poziom odporności na zmiany są cechami indywidualnymi. Mikrobiom zdrowej skóry charakteryzuje się dużą różnorodnością gatunkową i równowagą w stosunku liczby poszczególnych drobnoustrojów. Dysbioza, czyli zaburzenie tej równowagi prowadzi do obniżenia funkcji barierowych skóry i jest jednym z czynników etiologicznych w chorobach jak łuszczyca, trądzik pospolity, trądzik różowaty, łojotokowe zapalenie skóry. Natomiast zmniejszona różnorodność gatunkowa drobnoustrojów zasiedlających skórę jest istotnym problemem u chorych na cukrzycę i AZS. Dodatkowo wykazano, że mikroflora skóry ludzi żyjących w krajach uprzemysłowionych jest dużo mniej zróżnicowana niż ludzi w społecznościach mniej rozwiniętych. Istotnymi czynnikami wpływającymi negatywnie na mikroflorę są nie tylko antybiotyki, lecz także zabiegi higieniczne i kosmetyczne z wykorzystaniem substancji chemicznych. Doprowadzają one do nieustannego usuwania z powierzchni skóry drobnoustrojów, a zmiana warunków fizykochemicznych utrudnia rekolonizację flory komensalnej i jednoczenie stwarza idealne warunki do rozwoju patogenów. Duży wpływ na kolonizację, jak i utrzymanie mikroflory skóry mają stosowane kosmetyki, które mogą wpływać na liczebność i różnorodność niektórych drobnoustrojów. Oleje czy witaminy mogą wspomagać ich wzrost, natomiast niektóre konserwanty w tym parabeny mogą ograniczać udział niektórych drobnoustrojów w mikrobiomie. Dotychczasowe badania dotyczące zmiany w ekosystemie skóry, po zastosowaniu podstawowych kosmetyków polegały na sprawdzeniu ilościowego i jakościowego udziału bakterii, dla skóry o niskim i wysokim poziomie nawilżenia, przed i po zastosowaniu bardzo prostej emulsji nawilżającej. Wyniki sprzed ekspozycji na kosmetyk udowodniły, że częstość występowania Propionibacterium jest większa u osób z wysokim stopniem nawilżenia skóry, u których występowały również Escherichia i Shigella. Dla osób o suchej skórze wyizolowano m.in. bakterie z rodzaju Enhydrobacter, Alcaligenes, Clostridium. Zastosowanie kosmetyku zmieniło ilościowy skład mikroorganizmów i udział Propionibacterium u wszystkich badanych zmniejszył się, podczas gdy gatunki z rodzaju Ralstonia występowały znacznie częściej. Wnioskiem badania był pozytywny wpływ kosmetyków na mikrobiom, jednak należy podkreślić, że konserwantem były parabeny. W związku z tym efekt mógłby być zupełnie inny gdyby preparat zawierał odmienne substancje powodujące inhibicję wzrostu drobnoustrojów, również tych niepatogennych. Stąd wniosek, że kosmetyki mogą wpływać na skład mikrobiomu skóry zarówno korzystnie, jak i negatywnie. Długotrwałe stosowanie niektórych produktów może prowadzić do dysbiozy, co może pogarszać stan skóry lub sprzyjać rozwojowi chorób. Silne detergenty i surfaktanty (SLS) usuwają nie tylko zanieczyszczenia, ale naturalne lipidy i bakterie ochronne. Z jednej strony doskonale sprawdzają się w oczyszczaniu skóry z flory patogennej, gdzie w przypadku skór atopowych jest to pierwszy etap pielęgnacji, z drugiej strony przyczyniają się do usuwania flory saprofitycznej. Ponadto udowodniono, że użycie mydła, czego skutkiem jest wzrost pH skóry, sprzyja kolonizacji gatunków patogennych jak Staphylococcus aureus oraz Staphylococcus pyogenus, a ogranicza wzrost bakterii o korzystnym działaniu na stan skóry.

Mimo tego, coraz więcej kosmetyków zawiera składniki wspierające naturalny mikrobiom, takie jak probiotyki, prebiotyki i postbiotyki. Probiotyki to żywe bakterie, które wspomagają mikrobiom skóry, pomagają w zachowaniu równowagi i chronią przed patogenami (Lactobacillus, Bifidobacterium). Jednak stworzenie kosmetyku z użyciem probiotyku jest praktycznie niemożliwe, ponieważ w większości produktów kosmetycznych znajdują się konserwanty, które za zadanie mają uniemożliwić rozwój mikroorganizmów w masie. Prebiotyki to składniki odżywcze wspierające wzrost i rozwój korzystnych bakterii, np. oligosacharydy. Postbiotyki – produkty metaboliczne probiotyków, które mogą wykazywać działanie przeciwzapalne i wspomagające barierę ochronną skóry. Należy pamiętać, że częste stosowanie kosmetyków o silnych właściwościach oczyszczających lub przeciwbakteryjnych może mieć długotrwały negatywny wpływ na mikrobiom, co prowadzić może do zwiększonej podatności na różnorodne problemy skórne. Kluczowym elementem jest świadomość roli mikrobiomu skóry i edukacja w zakresie jej pielęgnacji, szczególnie w przypadku osób z problemami dermatologicznymi. Należy pamiętać jak bardzo istotna jest równowaga mikrobiomu skóry i jak agresywne środki czyszczące mogą ją zaburzyć oraz jak istotna jest w tym wszystkim dieta bogata w antyoksydanty, kwasy omega-3, witaminy A, C, E oraz cynk.

Niesamowicie szybki rozwój branży kosmetycznej oraz moda na piękną i czystą skórę sprawiły, że kosmetyki do pielęgnacji i higieny stały się kluczowym elementem naszej codzienności. Coraz więcej autorów publikacji na całym świecie polemizuje, czy aby na pewno nasze przeświadczenie o czystości i jałowości jest słuszne? Oczywiście, mikroorganizmy mogą powodować różne choroby skórne, ale obecność komensalnych drobnoustrojów ogranicza wzrost tych patogennych, co jest naturalnym sposobem obrony skóry i ciała przed infekcjami, a zmiany i ingerencja w naturalny mikrobiom mogą negatywnie wpłynąć na cały organizm i nieodwracalnie zmienić stan skóry.

Bibliografia

1. M. Pawłowska, P. Hudemowicz, Wpływ kosmetyków i leków dermatologicznych na mikrobiom skóry, czyli jak farmaceuci mogą wspierać zdrowie skóry pacjentów, Lek w Polsce vol. 34, 2024.
2. J. Szybiak, D. Wiechuła, Problemy skórne związane ze stosowaniem kosmetyków, przegląd Dermatol 2013, [392-399].
3. M. Malinowska B. Tokarz- Deptuła, W. Deptuła, Mikrobiom człowieka, Post. Mikrobiol. 2017, [33-42].
4. M. K. Biesiadecka, I. Slyvka, Mikrobiom skóry a kosmetyki, Pol J Cometol 2018 [300-305].
5. K. Adamczyk, Agnieszka A. Garncarczyk, Paweł P. Antończak, Mikrobiom skóry, Przegl Dermatol 2018 [285-297].
6. J. Kurpiewska, Rola środków ochrony skóry w profilaktyce zawodowego kontaktowego zapalenia skóry, Chemik 2015 [95-101].
7. D. N. Fredricks, Microbial Ecology of Human skin In Health and Disease, Division of Infectious Diseases, Stanford, California, USA.
8. Y. Erin Chen,PhD, H. Tsao, MD, PhD; The skin microbiome: current perspectives and future challenges, Boston, MA 02114, USA.
9. A. James, R. L. Gallo, Functions of the skin microbiota in health and disease, San Diego 2013, USA
10. A. Jabłońska- Trypuć, E. Szumska, Skuteczność i bezpieczeństwo w pielęgnacji rąk i skóry, Kosmetologia Estetyczna vol.2 2013
11. A. Jabłońska- Trypuć, E. Szumska, Skuteczność i bezpieczeństwo mycia i dezynfekcji rąk i skóry, Kosmetologia Estetyczna vol.2 2013

Dodatkowe informacje

Artykuł został opublikowany w kwartalniku „Świat Przemysłu Kosmetycznego” 1/2025

Autorzy

  • Magdalena Wolanin

    Zapewnienie i Kontrola Jakości, R&D
    Inglot Sp. z o.o.