Eksperci Pytania i odpowiedzi
Rozmawialiśmy z dr Rachedem Ismail, doktorantem specjalizującym się w mikrobiocie skóry na Uniwersytecie Rouen Normandie (CBSA Laboratory) oraz Davidem Suissą, dyrektorem generalnym i założycielem BYOME LABS - innowacyjnego start-upu biotechnologicznego specjalizującego się w testowaniu i analizie mikrobiomów dla przemysłu kosmetycznego.
Razem rzucają światło na skomplikowany związek między promieniami UV, mikrobiomem skóry i fotostarzeniem oraz jak innowacje może mieć znaczenie.
Jaki jest związek między promieniami UV, stresem oksydacyjnym i równowagą mikrobiomu skóry?
David: Promienie UV indukują stres oksydacyjny poprzez wytwarzanie wolnych rodników, które atakują lipidy, białka i DNA komórek skóry, osłabiając barierę skórną. Zdrowy mikrobiom pośrednio pomaga chronić skórę przed promieniami UV poprzez wzmocnienie bariery skórnej i modulowanie procesów zapalnych. W rzeczywistości, gdy mikrobiom skóry jest zdrowy i zrównoważony, odgrywa rolę ochronną, wytwarzając związki, które pomagają chronić skórę przed promieniami UV. Pomaga utrzymać funkcjonalną barierę skórną i uczestniczy w regulacji procesów zapalnych poprzez produkcję kwasów organicznych lub wolnych kwasów tłuszczowych, które mogą neutralizować wolne rodniki. Ta współpraca między zrównoważonym mikrobiomem a komórkami skóry pomaga ograniczyć szkodliwe działanie promieniowania UV i zachować integralność skóry. Dlatego zdrowy mikrobiom jest niezbędnym sprzymierzeńcem w ochronie skóry przed agresją zewnętrzną.
Rached: Będąc częścią ekspozyomu, niezrównoważony mikrobiom skóry nie może pełnić swoich funkcji ochrony przed promieniowaniem UV i modulacji układu odpornościowego. Ponadto promienie UV indukują produkcję reaktywnych form tlenu, które mogą zaostrzyć pigmentację skóry, szorstkość i zmarszczki, które są oznakami starzenia się skóry. Jednak w zależności od składu mikroflora skóry może ograniczyć lub zwiększać te markery starzenia się skóry.
Tak więc utrzymanie zrównoważonej mikroflory skóry może ograniczyć proces starzenia się skóry.
Czy promienie UV mają wpływ na mikrobiom skóry i w jaki sposób stres oksydacyjny wywołany promieniowaniem UV wpływa na równowagę mikrobiomu skóry?
Rached: Badania nad wpływem promieni UV na mikroflorę skóry wciąż powstają, a literatura na temat wpływu promieni UV i promieniowania słonecznego na mikrobiom skóry jest ograniczona, szczególnie w przypadku grzybów, archeonów i wirusów mikrobiomu skóry.
Chociaż wiemy, że promienie UV mogą zmieniać skład mikrobiomu bakteryjnego, a tym samym prowadzić do dysbiozy. Te skutki mogą być związane z upośledzoną funkcją bariery skórnej i aktywacją układu odpornościowego.
W jaki sposób niezrównoważony mikrobiom skóry przyczynia się do fotostarzenia się i zmniejsza zdolność skóry do obrony przed promieniami UV?
David: Promienie ultrafioletowe (UV) głęboko zmieniają środowisko skóry, generując stres oksydacyjny, uszkodzenia komórek i stany zapalne. Zakłócenia te zmieniają warunki sprzyjające równowadze mikrobiomu skóry, prowadząc do nierównowagi znanej jako dysbioza. Dysbioza odnosi się do zmiany składu drobnoustrojowego skóry, z redukcją niektórych pożytecznych bakterii, takich jak Lactobacillus crispatus, i proliferacji innych, takich jak sinice.
Ta nierównowaga osłabia zdolność skóry do kontrolowania stresu oksydacyjnego i modulowania stanu zapalnego, przyspieszając w ten sposób degradację kolagenu i elastyny. W rezultacie skóra staje się bardziej podatna na fotostarzenie się, charakteryzujące się zmarszczkami, plamami pigmentacyjnymi i zwiotczeniem skóry. Badania sugerują, że skład mikrobiomu zmienia się wraz z wiekiem, podkreślając znaczenie zrównoważonego mikrobiomu w zachowaniu zdrowia i młodości skóry.
Rached: Brak równowagi w mikrobiomie skóry może skutkować dysbiozą funkcji bariery skórnej i pogorszeniem jakości ceramidów, które odgrywają kluczową rolę w utrzymaniu nawilżenia skóry. Ta nierównowaga może również wywołać wzrost stanu zapalnego z powodu stresu oksydacyjnego. Dodatkowo promienie UV zmniejszają populację ochronnych szczepów mikroflory, takich jak Staphylococcus epidermidis, który przyczynia się do homeostazy bariery skórnej poprzez wytwarzanie ceramidów ochronnych poprzez syntezę shingomielinazy.
Czy wzmocnienie bariery skórnej i stosowanie przed-, pro- lub postbiotyków może pomóc w utrzymaniu zrównoważonego mikrobiomu i zapobieganiu fotostarzeniu?
David: Prebiotyki, probiotyki i postbiotyki to składniki, które działają synergistycznie w celu odżywiania lub ponownego zaludnienia mikrobiomu skóry, promując w ten sposób jego równowagę i przywracając równowagę w przypadku zakłócenia. Prebiotyki to specyficzne składniki odżywcze, które odżywiają korzystne mikroorganizmy już obecne na skórze, zachęcając do ich wzrostu (na przykład promując rozwój S. epidermidis, który
stymuluje proliferację keratynocytów i
połączenia międzykomórkowe). Z drugiej strony probiotyki to żywe lub inaktywowane mikroorganizmy wprowadzane w celu wzmocnienia flory drobnoustrojowej i przywrócenia równowagi w przypadku dysbiozy. Wreszcie postbiotyki są aktywnymi metabolitami wytwarzanymi przez mikroorganizmy, takie jak enzymy lub peptydy, które bezpośrednio działają na skórę, wzmacniając jej funkcje obronne.
Te trzy rodzaje biotyków wzmacniają barierę skórną i regulują stany zapalne, przyczyniając się w ten sposób do poprawy odporności skóry na zewnętrzne agresje, w tym długoterminowe działanie promieni UV, oraz zapobieganie oznakom fotostarzenia.
Utrzymanie zrównoważonej mikrobioty zmniejszyć skutki fotostarzenia poprzez ograniczenie pigmentacji, utratę nawodnienia, stany zapalne,... {26 Jaką rolę odgrywają niektóre mikroorganizmy w mikrobiomie skóry w ochronie przed uszkodzeniami UV i w jaki sposób preparaty kosmetyczne mogą wzmocnić te naturalne mechanizmy obronne?
David: Niektóre bakterie w mikrobiomie skóry, takie jak Staphylococcus epidermidis lub Cutibacterium acnes, mogą wytwarzać bioaktywne metabolity (np. kwas propionowy), które wspierają naturalne mechanizmy obronne skóry poprzez modulowanie stanu zapalnego i przyczynianie się do neutralizacji wolnych rodników. Na przykład S. epidermidis wydziela enzym niezbędny do produkcji ceramidów, które są niezbędne do utrzymania wysokiego poziomu nawodnienia. Jednak nawodnienie szybko zmniejsza się podczas długotrwałej ekspozycji na słońce. Ponadto wiele szczepów ma zdolność do wytwarzania peptydów przeciwdrobnoustrojowych, które regulują populacje patogenów oportunistycznych na uszkodzonej i odwodnionej skórze. Ta interakcja między zrównoważonym mikrobiomem a komórkami skóry pomaga zmniejszyć szkodliwe działanie promieni UV, takie jak uszkodzenia komórek i stany zapalne,
, zachowując w ten sposób integralność skóry. Z drugiej strony dysbioza, naznaczona nierównowagą między pożytecznymi bakteriami a gatunkami oportunistycznymi, może zagrozić mechanizmom obronnym skóry, pogarszając działanie promieniowania UV i przyspieszając fotostarzenie. Preparaty kosmetyczne wzbogacone w pre-, pro- lub postbiotyki mogą pomóc przywrócić równowagę mikrobiomu. Wspierają korzystne mikroorganizmy, wzmacniają barierę skórną i wzmacniają zdolność skóry do obrony przed stresem oksydacyjnym i agresją zewnętrzną.