Extrakt ze slupek granátového jablka obnovuje rovnováhu pokožky a bojuje proti infekcím

Studie publikovaná v časopise PLOS ONE popisuje účinnost extraktu z granátového jablka při obnově homeostázy kožní mikrobioty prostřednictvím jeho antimikrobiální aktivity proti Staphylococcus aureus.

Kožní mikrobiota je soubor mikroorganismů, které žijí v rovnováze a tvoří mezidruhovou rovnováhu mikrobiálního společenstva. Složení kožní mikrobioty závisí na oblasti těla, věku, pohlaví a pH kůže.

Dominantní mikrobiální druhy kožní mikrobioty patří do rodů Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus a Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) je nejběžnějším členem rodu Staphylococcus a hraje důležitou roli v udržování mikrobiální rovnováhy na kůži.

V mikrobiotě zdravé kůže vykazují S. hominis, S. lugdunensis a S. epidermidis antimikrobiální aktivitu proti grampozitivním bakteriím, jako je S. aureus. Jakékoli narušení mikrobiální homeostázy kůže může vést k dysbióze, která se vyznačuje poklesem prospěšných mikrobů, jako je S. epidermidis, a nárůstem patogenních mikrobů, jako je S. aureus.

Dysbióza kožní mikrobioty je spojena s různými kožními onemocněními, včetně akné, atopické dermatitidy, folikulitidy a psoriázy. Pacienti s atopickou dermatitidou mají obzvláště vysokou pravděpodobnost zvýšeného počtu S. aureus.

V této studii vědci zkoumali antimikrobiální a antiadhezivní účinky extraktu z granátového jablka na kmeny kožní mikrobioty. Také hodnotili druhově specifickou aktivitu extraktu.

Předchozí studie prokázaly antibakteriální účinky extraktu z granátového jablka proti různým bakteriálním kmenům, včetně S. aureus, Escherichia coli a Pseudomonas aeruginosa. Za jeho antimikrobiální vlastnosti je zodpovědných několik fenolických sloučenin obsažených v granátovém jablku.

Vědci odebrali vzorky kožní mikrobioty od šesti zdravých dobrovolníků a tří dobrovolníků s atopickou dermatitidou. Z izolovaných bakteriálních kolonií vybrali pro další experimenty S. epidermidis a S. aureus.

Extrakt z granátového jablka připravili za použití n-butanu a dimethyletheru jako rozpouštědel a analyzovali jeho antimikrobiální a antiadhezivní (vliv na tvorbu biofilmu) aktivitu proti vybraným bakteriálním kmenům. K testování toxicity extraktu použili larvy Galleria mellonella.

Z kůže zdravých dobrovolníků bylo identifikováno celkem 67 mikroorganismů, přičemž nejčastějšími byly S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes a S. hominis. Hlavním bakteriálním rodem byl Staphylococcus.

U dobrovolníků byly pozorovány rozdíly ve složení kožní mikrobioty v závislosti na jejich geografickém původu a stavu kůže. Jediným kmenem izolovaným u dobrovolníků s atopickou dermatitidou byl S. aureus.

Fytochemická analýza extraktu z granátového jablka odhalila jako hlavní bioaktivní sloučeniny katechin, kvercetin, kyselinu vanilovou a kyselinu gallovou.

Antimikrobiální aktivita

Srovnání obou extrakčních rozpouštědel ukázalo, že extrakce na bázi dimethyletheru měla nejvyšší antimikrobiální aktivitu proti bakteriím s minimálními inhibičními koncentracemi (MIC) v rozmezí od 1 do 128 miligramů na mililitr.

Antiadhezivní aktivita

Antiadhezivní aktivita extraktu z granátového jablka na bázi dimethyletheru byla stanovena proti mono- a dvojitým biofilmům S. epidermidis a S. aureus.

Výsledky ukázaly, že extrakt významně zvýšil schopnost tvorby biofilmu u S. epidermidis a významně snížil schopnost tvorby biofilmu u S. aureus. Tvorba biofilmu je složitý proces, při kterém mikroorganismy osvojují mnohobuněčné chování, které usnadňuje a prodlužuje jejich přežití v různých ekologických nikách.

Další analýza antiadhezivního účinku na S. aureus po 24 hodinách ukázala, že extrakt byl schopen snížit bakteriální biomasu o 16 %, aniž by ovlivnil rychlost růstu S. epidermidis.

Test toxicity

Test toxicity extraktu z granátového jablka na bázi dimethyletheru s použitím larev Galleria mellonella ukázal 90% a 80% přežití larev při nejvyšší koncentraci extraktu po jednom, respektive sedmi dnech.

Předpokládaná míra přežití byla podobná jako u larev ošetřených pufrem (kontrola), což naznačuje netoxický účinek extraktu z granátové slupky na bázi dimethyletheru.

Studie ukázala, že extrakt z granátového jablka je praktickým a netoxickým prostředkem pro obnovení homeostázy kožní mikrobioty druhově specifickým způsobem. Extrakt z granátového jablka na bázi dimethyletheru připravený ve studii účinně obnovil prospěšné bakteriální druhy (S. epidermidis) a eliminoval patogenní bakteriální druhy (S. aureus).

Je známo, že zvýšený počet S. aureus je spojen s tvorbou kožních lézí, které je obtížné léčit kvůli schopnosti bakterií tvořit biofilmy a stát se rezistentními vůči lékům.

Jednou z užitečných metod pro obnovení homeostázy kožní mikrobioty je stimulace růstu prospěšných bakterií, jako je S. epidermidis, které mohou účinně inhibovat expresi genů virulence S. aureus, kvorum sensing a v konečném důsledku tvorbu biofilmu.

Za pozorované příznivé účinky na pokožku mohou být zodpovědné silné antioxidační, protizánětlivé a antimikrobiální vlastnosti fenolických sloučenin obsažených v kůře granátového jablka, včetně katechinu, kvercetinu, kyseliny vanilkové a kyseliny gallové. Předchozí studie ukázaly, že katechiny mají antimikrobiální účinky na S. aureus a E. coli poškozením buněčných membrán.

Celkově studie naznačuje, že extrakt z granátového jablka by mohl být považován za součást místních receptur využívajících recyklovaný odpad a metody zelené extrakce v souladu s přístupem One Health.