Ekstrakt ze skórki granatu przywraca równowagę skóry i zwalcza infekcje

Badanie opublikowane w czasopiśmie PLOS ONE opisuje skuteczność ekstraktu ze skórki granatu w przywracaniu homeostazy mikrobiomu skóry dzięki jego działaniu przeciwdrobnoustrojowemu przeciwko Staphylococcus aureus.

Mikrobiota skóry to wielość mikroorganizmów, które żyją w równowadze i tworzą międzygatunkową równowagę społeczności mikrobiologicznej. Skład mikrobioty skóry zależy od obszaru ciała, wieku, płci i poziomu pH skóry.

Dominujące gatunki mikroorganizmów mikrobioty skóry należą do rodzajów Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus i Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) jest najczęstszym przedstawicielem rodzaju Staphylococcus i odgrywa ważną rolę w utrzymaniu równowagi mikrobiologicznej na skórze.

W zdrowej mikrobiocie skóry S. hominis, S. lugdunensis i S. epidermidis wywierają działanie przeciwdrobnoustrojowe na bakterie Gram-dodatnie, takie jak S. aureus. Każde zaburzenie homeostazy mikrobiologicznej skóry może prowadzić do dysbiozy, która charakteryzuje się spadkiem liczby pożytecznych mikrobów, takich jak S. epidermidis, i wzrostem liczby patogennych mikrobów, takich jak S. aureus.

Dysbioza mikrobioty skóry jest związana z różnymi chorobami skóry, w tym trądzikiem, atopowym zapaleniem skóry, zapaleniem mieszków włosowych i łuszczycą. U pacjentów z atopowym zapaleniem skóry szczególnie prawdopodobne jest zwiększenie liczby S. aureus.

W tym badaniu naukowcy zbadali działanie przeciwbakteryjne i antyadhezyjne ekstraktu ze skórki granatu na szczepy mikrobiomu skóry. Ocenili również gatunkowo specyficzną aktywność ekstraktu.

Poprzednie badania wykazały działanie przeciwbakteryjne ekstraktu ze skórki granatu na różne szczepy bakterii, w tym S. aureus, Escherichia coli i Pseudomonas aeruginosa. Za właściwości przeciwbakteryjne granatu odpowiada kilka związków fenolowych.

Naukowcy zebrali próbki mikrobioty skóry od sześciu zdrowych ochotników i trzech ochotników z atopowym zapaleniem skóry. Spośród wyizolowanych kolonii bakteryjnych wybrali S. epidermidis i S. aureus do dalszych eksperymentów.

Przygotowali ekstrakt ze skórki granatu przy użyciu rozpuszczalników n-butan i dimetyloeter i przeanalizowali jego działanie przeciwbakteryjne i antyadhezyjne (wpływ na tworzenie biofilmu) wobec wybranych szczepów bakterii. Do testowania toksyczności ekstraktu użyli larw Galleria mellonella.

Łącznie zidentyfikowano 67 mikroorganizmów ze skóry zdrowych ochotników, przy czym najczęściej występującymi były S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes i S. hominis. Głównym rodzajem bakterii był Staphylococcus.

Zaobserwowano zróżnicowanie składu mikrobioty skóry u ochotników w zależności od ich pochodzenia geograficznego i stanu skóry. Jedynym szczepem wyizolowanym od ochotników z atopowym zapaleniem skóry był S. aureus.

Analiza fitochemiczna ekstraktu ze skórki granatu wykazała, że głównymi związkami bioaktywnymi są katechina, kwercetyna, kwas wanilinowy i kwas galusowy.

Aktywność przeciwdrobnoustrojowa

Porównanie dwóch rozpuszczalników ekstrakcyjnych wykazało, że ekstrakcja na bazie eteru dimetylowego wykazała najwyższą aktywność przeciwdrobnoustrojową wobec bakterii, przy minimalnych stężeniach hamujących (MIC) wynoszących od 1 do 128 miligramów na mililitr.

Działanie antyadhezyjne

Określono działanie przeciwadhezyjne ekstraktu ze skórek granatu na bazie eteru dimetylowego w stosunku do mono- i podwójnych biofilmów S. epidermidis i S. aureus.

Wyniki wykazały, że ekstrakt znacząco zwiększył zdolność tworzenia biofilmu przez S. epidermidis i znacząco zmniejszył zdolność tworzenia biofilmu przez S. aureus. Tworzenie biofilmu to złożony proces, w którym mikroorganizmy przyjmują wielokomórkowe zachowanie, które ułatwia i przedłuża ich przetrwanie w różnych niszach ekologicznych.

Dalsza analiza działania antyadhezyjnego na S. aureus po 24 godzinach wykazała, że ekstrakt był w stanie zmniejszyć biomasę bakteryjną o 16% bez wpływu na szybkość wzrostu S. epidermidis.

Test toksyczności

Badanie toksyczności ekstraktu ze skórek granatu na bazie eteru dimetylowego z wykorzystaniem larw Galleria mellonella wykazało, że po jednym i siedmiu dniach przeżywalność larw wynosiła 90% i 80% przy najwyższym stężeniu ekstraktu.

Przewidywane wskaźniki przeżywalności były podobne do wskaźników larw traktowanych buforem (grupa kontrolna), co wskazuje na nietoksyczny wpływ ekstraktu ze skórek granatu na bazie eteru dimetylowego.

Badanie wykazało, że ekstrakt ze skórki granatu jest praktycznym i nietoksycznym środkiem przywracającym homeostazę mikrobiomu skóry w sposób specyficzny dla gatunku. Ekstrakt ze skórki granatu na bazie eteru dimetylowego przygotowany w badaniu skutecznie przywrócił korzystne gatunki bakterii (S. epidermidis) i wyeliminował patogenne gatunki bakterii (S. aureus).

Wiadomo, że zwiększona liczba bakterii S. aureus wiąże się z powstawaniem zmian skórnych, które są trudne do leczenia ze względu na zdolność bakterii do tworzenia biofilmu i uodporniania się na leki.

Jedną z przydatnych metod przywrócenia homeostazy mikrobiomu skóry jest stymulacja wzrostu pożytecznych bakterii, takich jak S. epidermidis, które mogą skutecznie hamować ekspresję genu wirulencji S. aureus, wykrywanie kworum i ostatecznie tworzenie biofilmu.

Silne właściwości antyoksydacyjne, przeciwzapalne i przeciwdrobnoustrojowe związków fenolowych znajdujących się w skórce granatu, w tym katechiny, kwercetyny, kwasu wanilinowego i kwasu galusowego, mogą być odpowiedzialne za obserwowane korzyści dla skóry. Poprzednie badania wykazały, że katechiny wywierają działanie przeciwdrobnoustrojowe na S. aureus i E. coli poprzez uszkadzanie błon komórkowych.

Ogólnie rzecz biorąc, badanie wskazuje, że ekstrakt ze skórki granatu mógłby zostać uwzględniony w lokalnych formułach wykorzystujących odpady pochodzące z recyklingu i zielone metody ekstrakcji, zgodnie z podejściem One Health.