Пробиотики и пребиотики в косметике

Ладят ли бактерии и наш иммунитет?

Бактерии могут активировать различные сигнальные пути в клетках кожи человека (рис. 4).

Рисунок 4. Действие микроорганизмов может быть позитивным, негативным или нейтральным. Примером отношений между бактериями и кожей может служить врожденная способность кожи определять микроорганизмы с помощью Toll-подобных рецепторов (TLRs). Другие типы взаимодействий показаны на рисунке: вверху — влияние обычных бактерий кожи, внизу — патогенных. На цветном фоне — описания молекул. Схема довольно условная и реальных взаимодействий гораздо больше. И они сложнее.

авторский рисунок

Бактерии способны влиять на врожденный иммунный ответ кератиноцитов, делая их более или менее реактивными .

Полезные свойства

Микрофлора, которая включает около 500 различных видов микроорганизмов, — одна из составляющих защитной системы кожи. Компоненты микрофлоры:

• являются частью иммунитета кожи;

• сохраняют целостность гидролипидной мантии;

• поддерживают оптимальный уровень увлажненности;

• иногда обладают антиоксидантной активностью.

Кстати, всем известный бета-каротин из моркови – пребиотик.

К пробиотикам можно отнести и бактерии, не свойственные человеку, но способные оказывать на его организм благоприятное действие. Например, некоторые морские микроорганизмы или термальный планктон.

«Одна из самых ранних форм жизни на земле, термальный планктон (Life Plankton) появился 3 миллиарда лет назад и представляет собой сообщество нитевидных бактерий, которые обитают в серной воде при температуре 37 °C, — рассказывает Елена Алексеева, медицинский эксперт Biotherm. — Эти древние организмы развили особые механизмы адаптации к окружающей среде. Термальный планктон содержит 35 нутриентов, аминокислоты, углеводы, липиды и множество микроэлементов. Он является основой термальной воды, знаменитой своим положительным воздействием на кожу».

Взаимодействие между P. acnes и клетками кожи

Как еще объяснить доминирование P. acnes? У нее выявлено 4 белка, способных вызвать иммунный ответ организма. Некоторые из них изменчивы (DsA1 и DsA2). Получается, что в рамках одного вида бактерии немного отличаются, как бы маскируются. Так P. acnes уклоняется от иммунитета.

Внутри кератиноцитов есть рецепторы TLR9, которые способны улавливать бактериальную ДНК. Когда с ними связывается P. acnes, происходит очень интересная вещь: на бактерию как бы закрывают глаза и она, таким образом, может существовать внутри клетки в течение нескольких недель. После чего все-таки запускается воспаление .

Что происходит на здоровой коже и коже с акне?

Посмотрев на белки, можно довольно точно сказать, по какой «программе развития» пошла клетка. Так вот, в сальных железах здоровой кожи много белков, которые участвуют в защите от клеточных стрессов и активных форм кислорода.

Однако сальные железы людей с акне обнаружили белки, которые участвуют в восстановлении тканей. Это показывает, что что-то пошло не так и ткань была повреждена. Идентифицированные чужеродные белки были исключительно из P. acnes. Самые распространенные — факторы CAMP (про них — в следующем разделе), а также белки, обеспечивающие прикрепление бактерий к эпителию.

Казалось бы, все вполне ясно: P. acnes в данном случае ведет себя как агрессор. Но не тут-то было! Оказывается, эти же белки P. acnes обнаруживают и на здоровой коже. Это еще раз подтверждает неоднозначную роль P. acnes в развитии акне .

Строение кожи

Кожа человека состоит из трех слоев (рис. 1).

Гиподерма, или подкожно-жировая клетчатка, — самый глубокий слой. Это главное хранилище жира в организме.

Дерма (или собственно кожа) располагается между эпидермисом и гиподермой. Она представляет собой соединительную ткань с многочисленными волокнами коллагена и эластина. Во многом определяет состояние кожи — увлажненность и упругость.

Дерма контактирует с базальным слоем, который дает начало верхнему слою — эпидермису. Основные клетки эпидермиса — кератиноциты. Они по мере своего роста двигаются от базальной мембраны вверх, выделяя липиды. Выделяют несколько слоев кератиноцитов — в зависимости от возраста и состояния клеток, которые сменяются примерно за месяц .

Мы еще не упомянули о производных эпидермиса. Сальные, потовые, серные и молочные железы, волосы имеют с ним одно происхождение. Сальные железы выделяют кожное сало (себум), которым с удовольствием питаются микроорганизмы.

Кожа — отдельная экологическая ниша, в которой формируются сложные микробные сообщества. Совокупность населяющих кожу микроорганизмов, или микробиом, — динамичная система со своими закономерностями. Тут, как и в любой экосистеме, между организмами существуют разные связи. А также микроорганизмы взаимодействуют со средой, которая во многом диктует условия их существования .

Рисунок 1А. Строение кожи.

Рисунок 1Б. Строение эпидермиса.

авторский рисунок

Рисунок 1В. Строение сальной железы.

Теперь поговорим про кожный барьер. Это система из разнообразных липидов и кератиноцитов, защищающая кожу от обезвоживания и механических повреждений. Но в рамках статьи нас интересует, что кожный барьер нужен для предотвращения воздействия бактерий и патогенов на жизнедеятельность клеток кожи .

Кожный барьер принято разделять на две составляющие — гидролипидную мантию и липидо-эпидермальный барьер (рис. 2). Главная функциональная особенность гидролипидной мантии, состоящей в основном из выделений сальных и потовых желез, — кислая среда, pH примерно от 4,7 до 5,7. Благодаря ей перестают размножаться и погибают вредоносные бактерии. Липидо-эпидермальный барьер представляет из себя множество мертвых клеток, скрепленных между собой липидами, которые они по мере взросления постепенно выделяли во внешнюю среду. Именно он защищает кожу от обезвоживания, снижая трансэпидермальную потерю влаги (ТЭПВ), а также является вторым звеном защиты после гидролипидной мантии от проникновения в кожу бактерий и аллергенов.

Однако не стоит считать, что кожный барьер полностью защищает нас от патогенов. При исследованиях все же было обнаружено присутствие бактерий в дерме и гиподерме .

Рисунок 2. Кожный барьер не защищает кожу от проникновения бактерий полностью. Кератиноциты по мере роста выделяют многочисленные пластины, содержащие липиды (кератиносомы). Благодаря межклеточным связкам — корнеодесмосомам — и липидам, корнеоциты, то есть мертвые клетки рогового слоя эпидермиса, скрепляются между собой, формируя цельную структуру, и увлажняются NMF — натуральным увлажняющим фактором. Это молекулы, которые помогают удержать больше воды в эпидермисе: свободные аминокислоты, мочевина, лактаты и др.

Основные функции бифидобактерий

Как правило, бифидобактерии имеют разветвленную форму, которая напоминает букву Y. Самые распространенные разновидности: B. adolescentis, B. angulatum, B. breve, B. Longum, B. animalis, B. bifidum, B. Catenulatum и B. infantis

Все эти бифидобактерии полезны для кишечника, так как принимают важное участие в пищеварении, препятствуют размножению вредных микроорганизмов, вырабатывают витамины и укрепляют иммунитет

Эти полезные бактерии продуцируют органические кислоты, которые способствуют установлению нормальной микрофлоры и уровня кислотности в кишечнике. Это своеобразный «щит», которые оберегает ЖКТ от инфекционных и бактериальных поражений.

Для нормальной жизнедеятельности в толстом кишечнике должно находиться около 90% бифидобактерий. При их нехватке организм начинает работать неправильно и появляются различные расстройства:

• ослабление иммунной защиты;
• молочница;
• болезненные ощущения в животе;
• расстройство работы ЖКТ.

А при достаточном количестве бифидобактерий иммунитет, наоборот, укрепляется и полезные вещества усваиваются лучше. Эти микроорганизмы вырабатывают витамины группы В, стимулируют белковый гидролиз, омыление липидов, сбраживание жиров и растворение клетчатки, что способствует активизации пищеварения.

Особенности строения позволяют им без проблем проходить верхние отделы пищеварительной системы. Достигая кишечника, бифидобактерии начинают проявлять свойства пробиотиков. Они вырабатывают кислоты, которые способствуют всасыванию жидкости и солей в кровь, выделяют вещества, сдерживающие рост патогенных микробов, стимулируют выработку антител в случае появления кишечных вирусов, принимают участие в переработке желчи, помогают в восстановлении кишечного эпителия, усиливают кишечную перистальтику.

Р. acnes — полезна или вредна для здоровья?

Ранее мы уже упоминали P. acnes и обещали разобраться с ней подробнее. В этой части статьи мы поговорим о полезных и вредных чертах, различных взаимодействиях этой бактерии, а также возможности определения ее на себе.

Полезные черты

Р. acnes имеет общие свойства с молочными пропионибактериями, которые считаются безвредными — и даже полезными . Подобные ей организмы обладают множеством положительных свойств: синтез витамина B12, рибофлавина, фолиевой кислоты. P. acnes также способна регулировать число других бактерий, производя SCFAs (короткоцепочечные жирные кислоты). Ферментация глицерина с помощью P. acnes и S. epidermidis может подавлять рост наиболее распространенного патогенного микроорганизма кожи Staphylococcus aureus. Это препятствует колонизации опасной бактерией кожных ран .

Условно-патогенные черты

Патогенезом акне называют механизм развития болезни, в котором P. acnes играет значительную роль. Она секретирует ферменты, разрушающие компоненты ткани человека, и может усугублять ряд других заболеваний , .

Закупоренная сальная железа создает анаэробную среду. Она благоприятна для P. acnes и способствует чрезмерному росту. Но при развитии акне там обнаруживали не только эту бактерию, но и другие микроорганизмы, в том числе S. epidermis. То есть в процесс вовлечена точно не одна P. acnes.

Взаимоотношения бактерий неоднозначны. S. epidermidis расщепляет жирные кислоты до более коротких SCFA. Получается, что она может сдерживать чрезмерный рост P. acnes и косвенно улучшать ситуацию с угрями . Хотя не так давно мы говорили о том, что S. epidermidis и P. acnes вместе «защищают» нас от Staphylococcus aureus (золотистого стафилококка).

Выживают ли бактерии в желудке

Желудок человека — неблагоприятная среда для пробиотиков. Поэтому чем бактерий в продукте больше, тем выше вероятность, что часть из них выживет и дойдет до кишечника.

Исследования показывают, что выживаемость бактерий в желудочном соке улучшается в присутствии простых углеводов: глюкозы, фруктозы, сукрозы и лактозы. Лактоза — сахар, который содержится в молочных продуктах.

Добавлять специально для улучшения выживаемости бактерий сахар не стоит, так как в нем нет полезных микроэлементов. Вместо этого можно добавить фрукты и получить дополнительную порцию витаминов и клетчатки.

Почему кожа становится жирной?

Причина – в повышенной активности сальных желез, вырабатывающих жидкий жир (себум). На это влияют разные факторы, в том числе:

• Нарушенный гормональный фон. Проблема, от которой часто страдают подростки, беременные, женщины на некоторых фазах менструального цикла и во время менопаузы. Нарушения в работе щитовидной и поджелудочной желез могут приводить к дисбалансу гормонов, приводящему к повышенной выработке себума.
• Неправильное питание. Употребление фастфуда, консервантов, жирных или мучных блюд также приводит к повышенной активности сальных желез.
• Неправильный уход за кожей. Нужно минимизировать использование спиртосодержащих средств. Спирт подсушивает кожу, удаляя влагу, но не жидкий жир. Стремясь восполнить недостаток влаги, организм вырабатывает больше себума. К этому эффекту также приводят частый пилинг и скрабы с твердыми ингредиентами (например, скорлупой орехов).

Как увеличить долю пробиотических бактерий, если у вас непереносимость лактозы

Непереносимость лактозы наблюдается при лактазной недостаточности. Лактаза — фермент, который расщепляет лактозу в тонком кишечнике. Когда этого фермента мало, лактоза целой попадает в толстый кишечник и начинает взаимодействовать с бактериями микробиоты, что и вызывает неприятные симптомы.

У разных людей непереносимость лактозы проявляется по-разному. Кто-то не может пить коровье молоко, но переносит кисломолочные продукты и сыр, а кто-то не переносит всё, что содержит лактозу. В последнем случае можно узнать у терапевта или диетолога о ферментных препаратах, которые помогают организму расщеплять лактозу.

Лакто- и бифидобактерии, как и многие другие полезные бактерии, питаются пребиотиками — определенными видами клетчатки. Поэтому, если вы по каким-то причинам не можете или не хотите есть пробиотические продукты, можно добавить в рацион богатые пребиотиками продукты.

Лук, помидоры, бананы, лук-порей, яблоки, спаржа, чеснок и ржаной хлеб содержат тип пребиотиков, которыми питаются бифидобактерии.

Взаимодействие между P. acnes и другими бактериями

P. acnes и родственные ей виды могут продуцировать бактериоцины (вещества, которые вызывают повреждение структур бактериальной клетки). Они обычно действуют против близкородственных видов, но по крайней мере один из них (пропионицин) подавляет даже некоторые грамотрицательные бактерии и грибы. К тому же P. acnes способна производить 2 вида тиопептидных антибиотиков (с высоким содержанием серы). Они сильно угнетают синтез белка у грамположительных бактерий. А некоторые штаммы P. acnes способны подавлять другие штаммы своего же вида!

Бактериоцины и бактериоциноподобные вещества P. acnes могут быть ответственны за успешную конкуренцию с другими микроорганизмами, что объясняет ее доминирующее присутствие в здоровых фолликулах.

Можно ли повредить микробиом кожи

На кожу постоянно воздействуют агенты окружающей среды — от агрессивных моющих средств до некоторых лекарств и косметики. Все это способно нарушить нормальный микробный состав кожи. А дисбиоз в системе «бактерия-хозяин», в свою очередь, может привести к болезням.

Факторы, нарушающие микробиом кожи:

• Злоупотребление антибактериальными средствами, в том числе, местными антибиотиками. Применять их можно строго по назначению врача;

• Пребывание на солнце без нанесения солнцезащитных кремов;

• Избыток простых углеводов в рационе – патогенные микробы «обожают» сладкое;

• Постоянные стрессы и тревожность;

• Пренебрежение правилами ухода за кожей (очищение, защита от ветра и мороза).

Крайне важно бережно относиться к самому крупному органу в организме человека, ведь восстановить нарушенный микробиом кожи не так просто.

Бактериальные препараты с бифидобактериями

Лекарственные средства с бифидобактериями помогают детям и взрослым нормализовать микрофлору кишечника. Они различаются по форме выпуска и составу. В аптечной сети можно достать:

1. Порошкообразные бифидо-препараты.
2. Жидкости (растворы, сиропы).
3. Свечи.
4. Капсулы.

Пробиотик Бифидум Эвиталия относится к 4-ой группе и выпускается в капсулированной форме под торговой маркой Эвиталия.

Если применять «Комплекс сухих микроорганизмов пробиотиков «Эвиталия » согласно инструкции, она помогает:

• восстановить микрофлору кишечника;
• нормализовать работу ЖКТ;
• подавить кишечную инфекцию;
• нормализовать вес;
• укрепить иммунитет;
• вывести из организма холестерин, свободные радикалы и радионуклиды;
• повысить уровень гемоглобина и пр.

Благодаря своим особенным свойствам, эти БАД часто применяют при терапии:

• острых кишечных заболеваний;
• кожных заболеваний;
• хронических запоров;
• диабета;
• онкологических заболеваний (выводит цитостатики и восстанавливает работу ЖКТ после лучевой и химиотерапии);
• заболеваний сердечно-сосудистой системы и ряде других патологий.

Кроме того, специалисты нередко назначают эти средства во время эпидемии гриппа после интенсивного курса антибиотиков, в переходном возрасте, в геронтологии.

Еще одно средство, пользующееся спросом, – Бифидумбактерин. Его можно применять как взрослым, так и детям, даже просто в профилактических целях. Перед употреблением препарат растворяют в жидкости. Особенно часто это средство рекомендуют давать детям в первые годы жизни для установления в кишечнике нормальной микрофлоры.

Данный препарат также выпускается в виде свечей, которые помогают при гинекологических заболеваниях и нарушениях работы кишечника с поражением дистальных отделов.

Применение препаратов с бифидобактериями в капсулах считается одним из самых надежных способов их доставки в толстый кишечник. Многие специалисты рекомендуют Бифидум Эвиталия, Линекс, Примадофилус. Курс их применения, как правило, рассчитан примерно на 2 недели. Для того чтобы узнать точную схему приема, нужно проконсультироваться со специалистом.

В целом использование препаратов с бифидобактериями позволяет решить целый ряд проблем, которые связаны с воспалительными процессами и неправильной работой ЖКТ. Однако при выборе подходящего средства нужно заранее внимательно изучить инструкцию к нему, чтобы ознакомиться со списком показаний и противопоказаний. Некоторые распространенные средства также имеют ряд недостатков. Например, препараты в виде порошков часто содержат только одну разновидность живых бактерий и большая часть бактериальной флоры пропадает в кислой среде желудка. Кроме того, они не подходят для совместного применения с антибиотиками.

Метаболическая активность P. acnes

Участие в воспалении

Ряд исследований in vitro показал, что определенные штаммы P. acnes умеют запускать воспаление в клетках кожи через разные механизмы , в то время как другие штаммы связаны со здоровой кожей , . Анализ генома P. acnes выявил предполагаемые различия между ними, которые помогут объяснить ее двоякую роль .

Понятно, что есть и белки, которые кодируются в геномах всех P. acnes, например, факторы CAMP (Christie-Atkins-Munch-Peterson) (всего их 5). Доказано, что ингибирование CAMP2 ослабляет воспаление на модели уха мыши. Их точная роль in vivo не выяснена, но, видимо, они достаточно важны, раз сохраняются у всех P. acnes.

Функции микробиома кожи

Кожа, как и кишечник, «обитель» для более чем триллиона микроорганизмов. Все они служат определенной цели и важны для баланса. А когда он нарушается, это неизбежно приводит к проблемам.

Эти полчища бактерий, вирусов и грибков – невидимые воины, которые стоят на страже здоровья кожи.

Для чего коже нужен микробиом?

• Он защищает эпидермис от температурных перепадов, пыли, ультрафиолетового и электромагнитного излучения;

• Ускоряет заживление ран;

• Участвует в процессах регенерации кожи;

• Регулирует ее водный и кислотный баланс.

Кожа выполняет функцию не только физического барьера, но и иммунологического. Ее клетки четко различают комменсалы и патогены, несмотря на постоянное воздействие колоссального количества микроорганизмов.

Иммунный ответ кожи может быть разбалансирован при некоторых дерматологических заболеваниях – например, при атопическом дерматите и псориазе.

Нужно ли включать пробиотики в рацион в виде добавок

В медицине пробиотики используют, чтобы снизить риск развития инфекции Clostridium difficile при приеме антибиотиков. Clostridium difficile — бактерии, которые могут привести к диарее и опасным для жизни осложнениям.

Согласно анализу 39 исследований, прием пробиотиков во время лечения антибиотиками сокращает риск развития инфекции Clostridium difficile на 60%.

Если врач назначил вам лечение антибиотиками, спросите его о необходимости приема пробиотиков в вашем конкретном случае. Для людей с тяжелыми заболеваниями и ослабленным иммунитетом риск приема пробиотиков может быть выше пользы.

Для людей без диагностированных заболеваний пробиотики считаются безопасными, однако пока нет убедительных исследований, что в этом случае они дают какой-либо положительный результат.

На российском рынке зарегистрирован только один препарат с пробиотиком. Он содержит дрожжи Saccharomyces boulardii. Остальные не относятся к медицинским средствам и являются биологически активными добавками, которые не так строго регулируются законом. Из-за этого их состав может не отражать того, что находится внутри добавки, что повышает риск возможных осложнений.

Проверить уровень пробиотических и других полезных бактерий в кишечнике с помощью Теста микробиоты. Для анализа мы используем метод 16S рРНК — золотой стандарт для исследования бактерий кишечника. Промокод blog10 дает дополнительную скидку 10% на тест.

• 1.Kechagia, M. et al. Health Benefits of Probiotics: A Review. ISRN Nutrition 2013, 1–7 (2013)..
• Even ‘dead,’ this probiotic may be effective against inflammation
• 1.Corcoran, B. M., Stanton, C., Fitzgerald, G. F. & Ross, R. P. Survival of Probiotic Lactobacilli in Acidic Environments Is Enhanced in the Presence of Metabolizable Sugars. AEM 71, 3060–3067 (2005)..
• The use of probiotics to prevent Clostridium difficile diarrhea associated with antibiotic use

В каких продуктах содержатся пробиотики и приносят ли они пользу

Основной источник пробиотиков в диете — ферментированные продукты. Для их производства обычно используется закваска с микроорганизмами и сахар, который является для них пищей. Бактерии едят простые углеводы, размножаются и выделяют соединения, которые и придают характерный вкус.

Не все ферментированные продукты содержат живые бактерии. Например, сыры проходят пастеризацию, а опарный хлеб выпекается при высокой температуре. Полезные бактерии в этих условиях погибают.

Сейчас появляются данные, что даже мертвые пробиотические бактерии могут приносить пользу. Но в любом случае они не считаются пробиотиками. Ученые предлагают называть их парапробиотиками.

Чтобы считаться пробиотическим, продукт должен содержать не менее 107 живых микроорганизмов (КОЕ) на грамм или миллилитр до конца срока годности.

Такую маркировку можно найти в описании состава, однако не все производители ферментированных продуктов указывают содержание полезных бактерий.

Выводы

Разнообразие микроорганизмов на нашем теле огромно. Можно представить кожу как гигантскую страну, население которой постоянно меняется под влиянием внешнего мира, иммунной системы и взаимодействия с соседними странами. То есть с микробиомом поверхности глаз, кишечника, слизистых. Совокупность геномов и метаболических путей некоторых микробных симбионтов может работать во благо нашего организма , ведь некоторые бактерии способны осуществлять полезные для человека реакции. Таких представителей микробиома можно оценивать как еще один орган человека .

Изменения внутри нашего организма корректируют условия жизни бактерий. Так, при повышенной секреции кожного сала происходят изменения его качественного состава.

Микробиом — сложная динамическая система. Если мы более полно охарактеризуем взаимоотношения внутри него, это может дать дополнительный взгляд на современную эволюцию человека. Поможет оценить, влияют ли — и как — развивающиеся технологии, изменения в образе жизни на здоровье и предрасположенность к заболеваниям. В частности, к акне.

Сейчас точно известно, что количественные и качественные изменения микробиома осложняют течение акне. Считается, что выделения P. acnes содержат несколько белков, которые могут провоцировать воспаление

Однако, поскольку акне — многофакторное заболевание, стоит принимать во внимание другие причины, такие как уход, генетика, стресс, питание и др. К тому же, P

acnes имеет ряд полезных черт: «защищает» нас от S. aureus, выступая в роли пробиотика. Так что некорректно винить во всем ее.

Стали появляться исследования, показывающие, что введение препаратов нормальной флоры улучшает состояние кожи (Aspergillus, Bifida Ferment Lysate, Lactobacillus/Rye Flour Ferment Filtrate). Они показывают, что одним из перспективных направлений в лечении акне (и не только) могут стать про- и пребиотики, препараты на их основе.

Из-за сложных систем взаимодействия микро- и макроорганизмов результат не всегда предсказуем. Изучение функции микробиома в норме и патологии — актуальная задача медицины. И еще предстоит ответить на много вопросов.

Благодарим за прочтение статьи! С удовольствием ответим на ваши вопросы в комментариях.