Исследование описывает эффективность экстракта кожуры граната в восстановлении гомеостаза микробиоты кожи за счет его антимикробного действия против золотистого стафилококка.
Микробиота кожи представляет собой множество микроорганизмов, которые живут в равновесии, устанавливая межвидовой баланс сообщества микробиоты. Состав микробиоты кожи зависит от участка тела, возраста, пола и pH кожи.
Преобладающие виды микробов микробиоты кожи принадлежат к родам Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus и Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) является наиболее часто упоминаемым видом Staphylococcus spp. и играет решающую роль в поддержании микробного баланса на коже.
В здоровой микробиоте кожи S. hominis, S. lugdunensis и S. epidermidis оказывают антимикробное действие против грамположительных бактерий S. aureus. Любое нарушение микробного гомеостаза кожи может привести к дисбактериозу, который характеризуется уменьшением численности полезных микробов, таких как S. epidermidis , и увеличением численности патогенных микробов, таких как S. aureus.
Было обнаружено, что дисбиоз микробиоты кожи связан с различными кожными заболеваниями, включая акне, атопический дерматит, фолликулит и псориаз. Повышенное содержание S. aureus особенно наблюдалось у пациентов с атопическим дерматитом.
В этом исследовании ученые изучили антимикробные и антиадгезионные эффекты экстракта кожуры граната против штаммов микробиоты кожи. Они также оценили видоспецифическую активность экстракта.
Предыдущие исследования показали антибактериальное действие экстракта кожуры граната против различных штаммов бактерий, включая S. aureus , Escherichia coli и Pseudomonas aeruginosa. Несколько фенольных соединений, присутствующих в гранате , отвечают за его антимикробную активность.
Ученые собрали образцы микробиоты кожи у шести здоровых добровольцев и трех добровольцев с атопическим дерматитом. Среди изолированных бактериальных колоний они выбрали S. epidermidis и S. aureus для дальнейших экспериментов.
Они приготовили экстракт кожуры граната с использованием растворителей н-бутана и диметилового эфира и проанализировали его на антимикробную и антиадгезивную (препятствующую образованию биопленки) активность против выбранных штаммов бактерий. Они использовали модель личинок Galleria mellonella in vivo для испытания токсичности экстракта.
Всего на коже здоровых добровольцев было идентифицировано 67 микроорганизмов, среди которых наиболее распространенными были S . epidermidis , Micrococcus luteus , Cutibacterium acnes и S . hominis . Основным родом бактерий был Staphylococcus.
У добровольцев наблюдалось изменение состава микробиоты кожи в зависимости от их географических регионов происхождения и изменений кожи. Единственным штаммом, выделенным у добровольцев с атопическим дерматитом, был S. aureus .
Фитохимический анализ экстракта кожуры граната выявил в качестве основных биологически активных соединений катехин, кверцетин, ванилиновую кислоту и галловую кислоту.
Бактериальное обилие микробиоты кожи спины добровольцев, включенных в исследование: распределение среди мужчин и женщин.Бактериальное обилие микробиоты кожи спины добровольцев, включенных в исследование: распределение среди мужчин и женщин.
Сравнение двух экстрагирующих растворителей показало, что экстракция на основе диметилового эфира обладает наибольшей антимикробной активностью в отношении бактерий, при этом минимальная ингибирующая концентрация (МИК) составляет от 1 до 128 миллиграммов на миллилитр.
Антиадгезивная активность экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира была определена в отношении образования моно- и двухвидовой биопленки S. epidermidis и S. aureus.
Результаты показали, что экстракт значительно увеличил способность S. epidermidis к образованию биопленки и значительно снизил способность S. aureus к образованию биопленки. Образование биопленки — сложный процесс, в котором микроорганизмы принимают многоклеточное поведение, которое облегчает и продлевает их выживание в различных экологических нишах.
Дальнейший анализ антиадгезивного действия на S. aureus через 24 часа показал, что экстракт способен снижать бактериальную биомассу на 16%, не влияя на скорость роста S. epidermidis.
Тестирование токсичности экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира с использованием личинок Galleria mellonella выявило 90% и 80% выживаемости личинок при самой высокой концентрации экстракта через один день и семь дней соответственно.
Расчетные показатели выживаемости были аналогичны показателям личинок, обработанных буферным раствором (контроль), что указывает на нетоксичное действие экстракта кожуры граната на основе диметилового эфира.
В целом исследование показало, что экстракт кожуры граната является практичным, нетоксичным средством для восстановления гомеостаза микробиоты кожи в зависимости от вида. Экстракт кожуры граната на основе диметилового эфира, полученный в ходе исследования, эффективно восстанавливает полезные виды бактерий ( S. epidermidis ) и устраняет патогенные виды бактерий (S. aureus).
Известно, что повышенная численность S. aureus связана с образованием поражений кожи, которые трудно поддаются лечению из-за способности бактерий образовывать биопленку и приобретать устойчивость к лекарственным препаратам.
Одной из полезных стратегий восстановления гомеостаза микробиоты кожи является стимулирование роста полезных бактерий, таких как S. epidermidis, которые могут эффективно подавлять экспрессию гена-регулятора вирулентности S. aureus, кворум — сенсорику и, в конечном итоге, образование биопленки.
Мощные антиоксидантные, противовоспалительные и антимикробные свойства фенольных соединений, полученных из кожуры граната, включая катехин, кверцетин, ванилиновую кислоту и галловую кислоту, могут быть ответственны за наблюдаемые преимущества для кожи. Предыдущие исследования показали, что катехины оказывают антимикробное действие на S. aureus и E. coli, повреждая клеточные мембраны.
Иллюстрация к статье:
Другие новости по теме...
