Модель in vitro для определения влияния косметики на микроорганизмы кожиМодель in vitro для определения влияния косметики на микроорганизмы кожи
На коже человека обитает широкий спектр микроорганизмов, включая грибки, бактерии и вирусы.
По последним оценкам, на поверхности кожи может присутствовать более 1011 различных видов микробных клеток. Как правило, численность и состав микроорганизмов зависят от конкретных условий на различных участках кожи. Среди бактериальных родов, которые преобладают на коже, можно назвать Cutibacterium, Staphylococcus и Corynebacterium.
Многочисленные пребиотические добавки использовались в косметике для стимулирования роста полезных бактерий, таких как коагулазоотрицательные стафилококки, при подавлении роста Cutibacterium. Пребиотики играют важную роль в восстановлении баланса микробиоты кожи, усиливая рост полезных микробов и подавляя рост патогенных. Предполагаемые пребиотики можно получить из различных сахаров, натуральных экстрактов и ферментированных продуктов бактерий.
В недавнем исследовании, опубликованном в журнале Cosmetics, обсуждается разработка модели in vitro на основе кожи благодаря ее близкому сходству с человеческой кожей. В качестве модели для изучения роли косметических ингредиентов на рост бактерий в реалистичных условиях использовалась необработанная, натуральная овечья кожа растительного дубления толщиной 0,8-1,2 мм.
Для анализа влияния на них тестируемых пребиотических веществ были выбраны семь вездесущих грамположительных бактерий кожи. Активные вещества, использованные в данном исследовании, включали глицерин растительного происхождения, диглицерин, глицерил каприлат и многофункциональный ингредиент. pH всех активных ингредиентов был отрегулирован и они были загущены добавлением камеди акации сенегальской и ксантановой камеди. В качестве контроля использовалась сыворотка без активных ингредиентов. Кривую роста каждого штамма бактерий регистрировали в отсутствие или в присутствии активных ингредиентов.
Возможность роста или ингибирования роста микроорганизмов изучалась с использованием жидких культуральных сред, содержащих пребиотические активные вещества в различных концентрациях. Культуральные среды с большей оптической плотностью (ОП) в определенное время указывали на стимулирование роста бактерий. Аналогично, культуры с более низкой ОП указывали на ингибирование роста бактерий.
Наблюдалось стимулирование роста Corynebacterium jeikeium и частичное ингибирование Micrococci. Даже при более высокой концентрации пребиотических активных веществ большинство бактериальных штаммов оставались незатронутыми. Различные результаты роста наблюдались для некоторых видов стафилококков. Например, максимальное стимулирование роста наблюдалось у S. aureus и S. hominis, в то время как S. epidermidis оставался неизменным.
Различия в эффектах стимулирования и ингибирования роста микроорганизмов могут наблюдаться в экспериментах in vivo и in vitro с использованием одинаковых штаммов микроорганизмов и активных ингредиентов. Это объясняется тем, что сложность взаимодействия между бактериями и клетками кожи не может быть проанализирована в модели, основанной на клеточной культуре. В отличие от этого, модель кожи имитировала важные характеристики человеческой кожи, включая адгезию бактерий и поглощение косметической формулы.
Новая модель кожи помогла ученым изучить, как косметические формулы, содержащие пребиотические активные вещества, влияют на естественных бактериальных колонизаторов кожи. После 30 минут обработки сывороткой, сыворотка без каких-либо добавленных активных веществ продемонстрировала значительный эффект на колонизацию бактерий. Более конкретно, рост S. epidermidis, S. hominis и M. flavus был незначительно ускорен, а рост S. aureus был подавлен.
Хотя в целом сыворотки, содержащие активные вещества, демонстрировали сходную картину колонизации бактерий, были отмечены некоторые незначительные изменения. По сравнению с колонизационной картиной только сыворотки, добавление активных веществ привело к незначительным изменениям, включая менее выраженное ингибирование S. aureus и более высокую скорость ингибирования C. jeikeium. Данные, полученные на модели кожи, показали, что косметические средства воздействуют на микробиоту кожи дискриминационным образом. Сравнение моделей кожи, обработанных только сывороткой и сывороткой, содержащей активные вещества, не выявило статистически значимых различий.
Поскольку на коже человека штаммы бактерий обитают не по отдельности, а в сложном микробном сообществе, оценка влияния сывороточных активных веществ на один штамм бактерий не оправдана. Примечательно, что эффект влияния косметических активных веществ на рост микроорганизмов кожи, как правило, низкий.
Производители косметических средств должны учитывать данные исследования на модели кожи, чтобы подтвердить, что их косметическая формула не способствует росту патогенных микроорганизмов, таких как S. aureus. Данная модель предоставит производителям всесторонний обзор ингибирующих или способствующих росту эффектов на бактериальные виды микробиоты кожи. Эта модель также может быть использована для изучения влияния на бактерии кожных сред, таких как пот или кожное сало, наряду с косметическими формулами.
