Categorie: Erin Madigan-Fleck

Partea 2: Simptomele clinice ale tulburărilor microbiome ale pielii. Pentru a citi partea întâi, faceți clic aici.

O considerație majoră în susținerea homeostaziei pielii este echilibrul dintre bariera pielii și microbiomul acesteia. Reacțiile inflamatorii ale pielii și potențialele infecții pot apărea direct ca urmare a unei bariere compromise și a TEWL.

Microbiomul poate deveni dezechilibrat de procese inflamatorii cauzate de impacturi externe sau predispoziții endogene, mecanismele de protecție din epidermă fiind afectate. Proteinele filagrine joacă un rol important în neurodermite și eczeme, deoarece pot afecta dezvoltarea structurii keratinei în timpul procesului de cornificare sau ca o aberație a degradării AMP-urilor care afectează relația simbiotică cu bariera pielii și microbiomul, prin instigarea și dezvoltarea în continuare a agenților patogeni. Inflamația se prezintă frecvent pe măsură ce sistemul imunitar reacționează la o reacție în cascadă alimentată de mediatorii inflamatori.

Atunci când răspunsurile imune sunt poziționate împotriva agenților neinfecțioși, acești mediatori contribuie la patologii ale pielii care implică inflamație nerezolvată sau cronică. Pielea se caracterizează printr-un metabolism activ al lipidelor, iar acizii grași joacă roluri cruciale atât în ​​ceea ce privește integritatea structurală, cât și funcționalitatea, atunci când sunt transformați în mediatori bioactivi.

icosanoidele, endocannabinoidele și sfingolipidele sunt astfel de lipide bioactive cheie, strâns implicate în biologia pielii, inflamație și imunitate.

Afecțiunile țesutului conjunctiv (rozacea) și tipurile de piele hipersensibile cu afectare vasculară pot prezenta frecvent procese inflamatorii atunci când se utilizează creme dense care pot instiga un raport de bacterii anaerobe și aerobe. Prin reducerea oportunității dezechilibrelor microbiene, riscurile pentru dezvoltarea inflamației pot fi descurajate. [10,11,12]

A fost bine demonstrat că sănătatea pielii este poziționată pentru stabilitate prin integritatea și aspectele funcționale ale stratului cornos și imunitatea pielii. Tratamentele vizate care protejează și îmbunătățesc funcția de barieră vor ajuta la susținerea managementului tulburărilor microbiome de pe piele.

Stabilitatea microbiomului, biofilmul și relația cu stratul cornos reprezintă piatra de temelie pentru homeostazia integrală. Cel mai important, aplicațiile estetice, modalitățile și practicile de îngrijire la domiciliu trebuie evaluate cu atenție pentru a evita capcanele care pot instiga inflamația și pot influența o barieră a pielii compromisă.

Acneea vulgară – Factorii primari care contribuie la dezvoltarea acneei includ hipersecreția de sebum, proliferarea anormală, diferențierea keratinocitelor în foliculul de păr, colonizarea bacteriană, dezechilibrele hormonale și enzima alfa 5 reductază care contribuie la dezvoltarea DHT – dihidrotestosteron. Se crede, de asemenea, că  bacteria comensală C. acnee mediază răspunsul inflamator și duce la leziuni inflamatorii subclinice de acnee. C. acneea este capabilă să prospere folosind proteaze pentru a elibera aminoacidul arginina din proteinele pielii și lipaze pentru a degrada lipidele trigliceridelor din sebum. Acest lucru eliberează acizi grași liberi, care promovează aderența bacteriană.

Lipaza, proteaza, hialuronatul și liaza, contribuie la degradarea țesuturilor. Lipaza atrage neutrofilele și hidrolizează trigliceridele de sebum în acizi grași liberi, inducând inflamație și hipercheratoză. Factorii dietetici pot influența, de asemenea, dezvoltarea acneei, iar o dietă care include alimente cu un amestec complex de grăsimi, indice glicemic ridicat și lactate poate agrava acneea prin creșterea IGF-1 (factor de creștere-1) și a insulinei. Dieta influențează, de asemenea, microbiota intestinală și dovezile sugerează că o dietă săracă în fibre și bogată în grăsimi provoacă modificări fundamentale în microbiota intestinală, producând boli metabolice și inflamatorii ale pielii [8,12]

Dermatita atopică – Dermatita atopică se caracterizează prin împiedicarea funcției de barieră epidermică și un răspuns imunitar hiperactiv. Modificările din piele și microbiom intestinal au fost legate de un microbiom de piele perturbat și AD. Staphylococcus aureus  apare adesea pe pielea uscată și inhibă prezența microorganismelor comensale care pot contribui la sensibilitatea pielii, iritația și o pierdere substanțială a biodiversității în microbiomul pielii.

Nivelurile metabolitului antimicrobian sfingozină și peptidele antimicrobiene catelicidină și defensinele B2 și B3 sunt reduse în pielea subiecților cu AD.  Acești factori contribuie la creșterea riscului de infecții cutanate în AD. [13] Pentru a promova în continuare colonizarea, diverse stafilococi pot produce, de asemenea, joncțiuni care promovează atașarea la piele și proteaze care eliberează nutrienți din stratul cornos.

Psoriazisul – Psoriazisul este o boală multifactorială și adesea greșit înțeleasă, care implică o inflamație dereglată și este atât mediată imun, cât și influențată genetic, împreună cu factori de mediu, cum ar fi dieta, stilul de viață și istoricul de sănătate. Psoriazisul este asociat cu inflamația crescută a pielii, hiperproliferarea keratinocitelor și hiperactivarea IL-17, celulelor T și celulelor dendritice inflamatorii. S-a constatat că psoriazisul este exacerbat de Staphylococcus aureus  și Streptococcus pyogenes , viruși precum retrovirusurile endogene HPV și ciuperci precum Malassezia și Candida albicans . S-a observat că Corynebacterium , Staphylococcus , Propionibacterium și Streptococcus sunt semnificativ crescute în leziunile psoriazice. Modificările microbiomului intestinal pot activa un statut proinflamator sistemic, care poate contribui la patogenia bolii. Rolul afilierii intestinului-piele în etiopatogenia psoriazisului a fost recunoscut atât în ​​modelele umane, cât și în cele animale de psoriazis. [14]

Următoarele imagini arată rezultatele înainte și după pentru un pacient de 64 de ani cu neurodermatită și psoriazis.

Ingredientele țintă ale unguentului pentru repararea barierei au constat din fosfatidilcolină, primulă de seară, uree, ulei de floarea soarelui și ulei de semințe de kiwi.

Rozaceea – Considerațiile clinice primare ale rozaceei includ dereglarea imunității înnăscute și adaptive, semnalizarea neurovasculară, inflamația cronică și creșterea excesivă a organismelor comensale ale pielii. S-a demonstrat că generarea de specii reactive de oxigen este crescută la unii pacienți cu rozacee, ca urmare a unui răspuns imun înnăscut modificat și contribuie la mecanismele inflamatorii ale rozaceei. Demodex folliculorum , Bacillus oleronius , Staphylococcus epidermidis și Cutibacterium acnes au fost, de asemenea, legate de patogeneza rozaceei. Rozaceea poate prezenta, de asemenea, o creștere a densității atât a Demodex brevis, cât și a D. folliculorum și o asociere între D. folliculorum și markerii inflamatori sugerează o activare a sistemului imunitar înnăscut .

Staphylococcus epidermis a fost corelat cu relația dintre sensibilitatea pielii și prezintă un microbiom variabil cu o diversitate bacteriană mai mică și un număr mai mic de S. epidermidis decât pielea nesensibilă. Pielea afectată de rozacee are o expresie mai mare a peptidelor antimicrobiene catelicidine care sunt exprimate atât de leucocite, cât și de celulele epiteliale. Acest lucru poate duce la vasodilatație, angiogeneză și depunere de matrice extracelulară, care în cele din urmă contribuie la dezvoltarea unei stări cutanate disbiotice în rozacee. Activarea citokinelor observată în rozacee (inclusiv interleukina-8 (IL-8) și factorul de necroză tumorală alfa (TNFα)) promovează angiogeneza, evidențiind o cauză potențială a telangiectaziei proeminente de lungă durată, adesea prezentate în rozacee. [15]   

Timp de milioane de ani, epiderma a separat efectiv viața de o lume exterioară de elemente de mediu, microbi și toxine. Oamenii de știință au teoretizat de mult despre dezvoltarea evolutivă a epidermei și diferențele dintre sistemul tegumentar uman și cel al potențialilor noștri strămoși primitivi.

Antropologul Nina Jablonski a elucidat că principiile morfologiei istorice pot fi folosite pentru a reconstrui evoluția pielii umane prin studierea filogeniei organismelor, oferind astfel o perspectivă asupra modificărilor evolutive ale unuia dintre cele mai esențiale organe ale vieții.

Pielea umană, de-a lungul a milioane de ani, a fost supusă unor modificări fundamentale atât în ​​structură, cât și în funcție, în comparație cu mucoasa gastrointestinală și respiratorie, iar sistemul imunitar al pielii a evoluat într-un mecanism complex de apărare. Pielea este o componentă majoră a sistemului imunitar înnăscut al organismului, cu capacități inerente și funcții de apărare. Studiile arheologice din întreaga lume au arătat cum schimbările din mediu au afectat pielea și modul în care căptușelile epiteliale ale acesteia au dezvoltat peptide antimicrobiene codificate gene (AMP) pentru a se apăra împotriva amenințărilor de mediu și a microbilor.

Descoperirea peptidelor antimicrobiene cationice intrinsec dezordonate (CIDAMP) poate fi urmărită până la începutul vieții și continuă să fie prezentă în piele și astăzi. Keratinocitele, neutrofilele și macrofagele colaborează pentru a regla imunitatea înnăscută, iar interacțiunea dintre keratinocite și celulele mieloide, cunoscută sub numele de sinergia keratinocite-mieloid (KMS), joacă un rol crucial în apărarea imunitară a pielii noastre. [1,2]

Celulele epidermice trece printr-un continuum complex de dezvoltare, pornind de la celulele nediferențiate din stratul bazal, diferențierea în celule secretoare și în final formând stratul cornos. Funcțiile epidermice asigură roluri de protecție și de apărare în timpul formării stratului epidermic și a stratului cornos, definind etapele finale ale diferențierii epidermice.

Lipidele esențiale de barieră sunt create în reticulul endoplasmatic, iar aparatul Golgi este secretat și eliberat într-un sistem complex de corpuri lamelare care influențează funcțiile SC. Aceste lipide includ glucozil ceramide – care se transformă în ceramide, colesterol, esteri de colesterol și acizi grași cu lanț lung.

Ceramidele sunt considerate un grup complex de sfingolipide care conțin derivați ai bazelor sfingozină, o varietate de acizi grași și colesterol și joacă un rol crucial în susținerea proprietăților de barieră ale epidermei. În mod colectiv, aceste lipide constituie domeniul lipidic intercelular și sunt un constituent major al foilor lamelare prezente în spațiile intercelulare ale stratului cornos.

Lipidele încep cu un aspect parțial granular și parțial lamelar înainte de a fi eliberate în spațiul dintre celulele secretoare vii și celulele cornificate. Odată ajunse în acest spațiu intercelular, lipidele suferă o transformare și formează foi stivuite lateral extinse.

Această transformare este finalizată la al treilea până la al cincilea strat de celule cornificate, iar foile stivuite sunt observate între celulele cornificate de-a lungul stratului cornos.

Este important de reținut că majoritatea afecțiunilor cutanate cu o funcție de barieră slăbită vor prezenta o scădere a conținutului total de ceramide, împreună cu variații ale modelelor de ceramide (SC). [3]

Apărare și protejare

Formarea barierei de permeabilitate epidermică implică livrarea conținutului de corpuri lamelare (LB), cunoscute și sub denumirea de corpi Odland (OB), în spațiile interstițiale ale stratului cornos. Corpii lamelari (LB) conțin un amestec de lipide polare și o familie de enzime hidrolitice necesare procesării lipidelor polare secretate în produși mai hidrofobi care joacă un rol în funcția de barieră. Structurile lamelare au o dimensiune de aproximativ 200-300 nanometri și se află în straturile superioare de celule spinoase și granulare.

În plus, ele secretă enzime de hidroliză a lipidelor, enzime proteolitice, proteine ​​structurale, inhibitori de enzime și peptide antimicrobiene (AMP).

Enzimele antimicrobiene AMP-urile oferă un sistem complex de exprimare și protecție, crescând răspunsurile la infecția microbiană. Citokinele activează neuronii senzoriali și pot include AMPS, inclusiv beta-defensine. Procesul de inflamație a pielii este influențat în principal de interacțiunea dintre mediatorii pro și antiinflamatori, inclusiv prostaglandine, eicosanoide, leucotriene, histamine și citokine, care sunt produse și eliberate din keratinocite pentru a ajuta la reglarea răspunsurilor imune ale pielii.

Cathelicidinele sunt AMP-uri unice care protejează pielea prin activitatea antimicrobiană directă și activarea răspunsurilor imune, inițiind calea pentru eliberarea citokinelor, inflamație, angiogeneză și re-epitelizare.
Există semne distinctive în ceea ce privește disfuncția catelicidinei, care includ supresia în dermatita atopică și peptide procesate anormal care duc la inflamație în rozacee și psoriazis. LB-urile conțin, de asemenea, fosfolipide, glucozilceramide, sfingomielină, colesterol și proteaze, cum ar fi catepsina D și kalikreina, și proteina, corneodesmozinele.

Cercetări recente sugerează că LB-urile joacă, de asemenea, un rol în răspunsul imunitar al pielii, conținând defensine AMP beta 2, care asigură activitate eficientă împotriva anumitor tipuri de bacterii și candida. Glicoproteina AMP corneodesmozina, care este produsă de gena umană CNDS, se găsește și în corneodesmozomii din epidermă. AMP-urile sunt produse și eliberate din keratinocite în timpul stresului sau leziunilor pentru a stimula celulele imune (mastocitele), care eliberează citokine proinflamatorii [4,5,6]

Utilizarea locală a plantelor și compușilor naturali este la fel de veche ca omenirea, iar observațiile evoluției au dus la o apreciere profundă a acestor produse pentru proprietățile lor și efectele lor asupra pielii. Cercetările și analizele continue ne-au oferit o înțelegere mai bună a peste 320.000 de specii de plante din întreaga lume, cu aproximativ 300 până la 400 de specii utilizate în medicină și aproximativ 3000 de uleiuri esențiale utilizate în industria cosmetică și a aromelor alimentare.

Relatările culturale și istorice ne-au oferit o înțelegere îmbunătățită a simbioticii umane și a plantelor în această vastă zonă de studiu. Una dintre principalele resurse pentru studiu este BoDD (Botanical Dermatology Database) care este o culminare electronică a volumului Botanical Dermatology de Arthur Rook și John D. Mitchell curator la Institutul de Botanică Sistemică din New York Botanical Gardens.

Genurile regnului vegetal și științelor botanice cuprind multe rubrici, inclusiv biologie, fiziologie, ameliorarea plantelor, biotehnologie, botanică, ecologie, sisteme și evoluție și biologie moleculară. Studiile etnobotanice și analizele fizico-chimice sunt cele care au oferit informații despre vastul inventar de plante și potențialul de a îmbogăți produsele cosmetice moderne.

Materialele vegetale utilizate în formulările cosmetice continuă să câștige o popularitate imensă datorită cererii în tendințe pentru cosmetice naturale și „verzi” și produse de îngrijire personală. Pentru nenumărați mileniali, consumatori din generațiile X și Z, conceptul de produse naturale se aliniază cu idealurile lor în ceea ce privește sănătatea, durabilitatea și mediul.

În Europa, Statista notează că piața produselor naturale este de așteptat să crească între 2023 și 2027 în total la 7 miliarde de euro (+26,72 la sută). Veniturile sunt estimate la 3,34 miliarde de euro în 2027. [1] Un studiu realizat de SkyQuest Technology and Consulting menționează că piața globală de îngrijire a pielii organică a fost evaluată în Statele Unite la 9,75 miliarde USD în 2021 și este de așteptat să atingă o valoare de 17,57 miliarde USD până în 2028. 60% din totalul vanzarilor. [2] Produsele vegetale prezintă diverse genuri de organizare, iar complexitatea lor este influențată de niveluri unice de structuri moleculare.

Atributele chimice individuale ale compușilor botanici se află în sutele de fitochimice specifice pe care le produc plantele. Extractele de plante conțin o serie de compuși bioactivi de diferite clase, inclusiv alcaloizi, terpenoizi și polifenoli, care au numeroase activități, cum ar fi antibacteriene, antivirale, antifungice, antioxidante și antiinflamatorii. Izolarea unei plante poate avea caracteristici multiple între diferite părți ale plantei, tulpini, rizomi sau frunze.

Plants Inspire

Biomimicry este un termen folosit pentru a descrie inovațiile inspirate din natură. Ea implică evaluarea și interpretarea fenomenelor naturale, proceselor evolutive, soluțiilor prădătoare și a considerațiilor climatice. Aceste concepte sunt evaluate și luate în considerare pentru adaptări în formularea produsului. Termenul de biomimetism utilizat în mediul de laborator se referă la tehnici de extracție înalt tehnologice care păstrează întregul profil al plantei, inclusiv toate componentele și substanțele active ale unei plante.

Conceptul biomimetic este mult aliniat cu procesul de distilare spagiric folosit în plantele tradiționale de secole. Procesul nu dăunează bio-matricei plantei și păstrează integritatea atributelor plantei.

Biomimetismul nu va macera și nu va folosi materiale vegetale în descompunere, garantând că punctul de extracție are loc în timpul cel mai optim al ciclului de viață al plantei, ceea ce menține stabilitatea și integritatea fitocompușilor. Acest lucru creează o relație sinergică între compușii plantei la nivel celular, în timp ce se adaptează nevoilor individuale ale pielii. [3] Extractele bioactive și substanțele fitochimice acționează mai întâi ca preparate pentru piele, apoi influențează funcțiile biologice în al doilea rând.

Efectele acestor ingrediente naturale depind atât de eficacitatea in vitro, cât și in vivo, pe lângă formularea de bază primară. Cu toate acestea, atunci când folosesc extracte de plante pure pentru îngrijirea pielii, producătorii trebuie să abordeze controlul calității, consistența și metodele de procesare. În ultimii ani, au fost descrise proprietățile de întărire a barierei pielii ale multor compuși botanici.

Baza de date PubMed dezvăluie nouă extracte botanice cheie care îmbunătățesc în mod specific bariera pielii și/sau promovează diferențierea keratinocitelor in vivo după aplicarea topică. Aplicarea locală de Aloe vera (gel de frunze), Betula alba (extract de mesteacăn), Helianthus annuus (oleodistilat de floarea-soarelui), Hypericum perforatum (extract de sunătoare), Lithospermum erythrorhizon (extract de rădăcină), Piptadenia colubrina (angico-branco) și extractul de Simarouba amara (amaruba amara) au fost demonstrate pentru a reduce apa transhidră a tenului. pierderea sau promovarea diferențierii keratinocitelor. [4]

Filosofia corneoterapeutică implică considerații foarte specifice privind ingredientele și substanțele active cosmetice și integrarea procedurilor estetice împreună cu orice modalități însoțitoare. Deoarece stratul cornos acționează ca o barieră de intrare către care compușii pot pătrunde în piele, ar trebui să se acorde atenție utilizării ingredientelor de înaltă performanță utilizate în combinație cu compuși vegetali, cum ar fi tincturile din plante sau uleiurile esențiale.

Deși compușii derivați din plante sunt în mod fundamental naturali, aceștia pot prezenta preocupări suplimentare pentru iritațiile acute sau cronice ale pielii atunci când sunt utilizați în anumite combinații. Produsele vegetale sunt cunoscute că produc reacții alergice, de la prurit la anafilaxie, ca orice alt compus chimic.

Căile fiziologice și potențiale pentru compușii de a pătrunde în epidermă sunt fie prin permeația intercelulară prin corneocitele stratului cornos, fie prin căile foliculare, sebacee și sudorifere. Alte considerații pentru penetrarea compușilor sunt polaritatea, greutatea moleculară, concentrația reală a compusului activ și solubilitatea moleculei. Designul și formularea cosmeticelor au susținut de multă vreme utilizarea produselor naturale și botanice derivate din surse vegetale, după multă validare științifică. Fitomoleculele precum ginsenozida, curcumina, epicatechina, acidul galic, acizii hidroxicinamici, acizii hidroxibenzoici etc. acționează ca captatori de radicali liberi, ajută la prevenirea pierderii de apă transepidermică, ajută la hidratare, calmează și protejează pielea.

Deși tehnologiile cosmetice avansate prezintă progrese mari în formulare, produsele vegetale rămân destul de relevante și atunci când sunt utilizate în formule hibride.

Uleiuri de plante

Anumite uleiuri naturale pe bază de plante și presate la rece posedă proprietăți antioxidante, antimicrobiene și de reparare a barierei cutanate, determinându-le ca hidratanți promițători pentru afecțiunile inflamatorii ale pielii asociate cu perturbarea barierei. [5] Uleiurile vegetale pot îndeplini multe funcții biochimice asupra pielii. Aceste efecte potențiale vor varia în funcție de atributele chimice ale fiecărei componente funcționale a uleiului, greutatea moleculară, densitatea uleiului, cantitatea aplicată și ingredientele însoțitoare dintr-o formulare.

Evaluarea proprietăților biochimice a plantelor este un aspect important în selectarea uleiurilor pentru utilizarea lor pe piele, în special pentru preocupări specifice ale pielii. În contextul activităților lor, compoziția acestor uleiuri este intrinsec legată de straturile lipidice naturale și lipidele găsite în piele. Acești factori ajută la definirea ratelor de absorbție și a acumulării de compuși vegetali în diferite straturi ale pielii. Cele mai importante uleiuri pentru piele sunt cele cu conținut ridicat de acid linoleic și alfa-linoleic, deoarece se încorporează în membranele celulare și pot regenera bariera lipidică și limitează TEWL. [6]

Componentele uleiului vegetal includ trigliceride, tocoferoli, steroli, fosfolipide, ceară, squalen și compuși fenolici. Când sunt aplicați local, acești compuși, individual și colectiv, influențează fiziologia pielii, bariera pielii, starea inflamatorie, răspunsul antioxidant și proliferarea. [7]

Cei mai abundenți acizi grași responsabili pentru efectele terapeutice ale uleiului de plante sunt acizii oleic, linoleic și linolenic. Acidul linoleic are un rol direct în menținerea integrității barierei de permeabilitate la apă a pielii și restabilirea barierei cutanate de la perturbare. Sunt precursori metabolici ai acidului arahidonic în piele și ai prostaglandinelor în epidermă și sunt importanți pentru reglarea diviziunii celulare și diferențierea epidermei. [8]

Uleiurile vegetale variază, de asemenea, în funcție de tipul și numărul de trigliceride și (FFA) acizi grași liberi, acizi grași saturați (SFA) și acizi grași nesaturați (UFA). Cercetările au sugerat că uleiurile compuse în principal din acid oleic mononesaturat au crescut permeabilitatea pielii mai mult decât uleiurile care conțin un amestec aproape uniform de acizi grași mononesaturați și polinesaturați.

Viljoen și colab. a sugerat că pătrunderea lipidelor în epidermă urmează ordinea: ulei de măsline > ulei de cocos > ulei de semințe de struguri > ulei de avocado. [9] În plus, concentrația de FFA, cum ar fi acidul oleic, în raport cu trigliceridele, se corelează cu măsurile clinice ale funcției de barieră a pielii. Acest raport determină interacțiunile moleculare cu lipidele SC și gradul de penetrare a acestora în epidermă. [10]

Aloe Vera

Aloe barbadensis Miller aparține speciilor Asphodelaceae (Liliaceae) și conține 75 de constituenți potențial activi, inclusiv vitamine, enzime, minerale, zaharuri, lignină, saponine, acizi salicilici și aminoacizi. Aloe barbadensis este bogat in mucopolizaharide care ajuta la fixarea umiditatii in piele si scade aspectul ridurilor si eritemului. Precipitatul de aloe barbadensis de înaltă calitate oferă un efect de coeziune asupra descuamării superficiale a celulelor epidermice, netezind și catifelând pielea, stimulează fibroblastul încurajând astfel fibrele de colagen și elastină. Are un efect de hidratare profund au fost studiate și în tratamentul pielii uscate asociate cu expunerea profesională.