Wg naukowców z Korei innowacyjną metodą walki z trądzikiem jest bakteriocyna będąca produktem fermentacji bakterii Enterococcus faecalis SL5. Antybiotyczna bakteriocyna działa przeciwko Propionibacterium acnes. Kolonizacja skóry przez P.acnes napędza mechanizm powstawania stanu zapalnego oraz łojotoku, dlatego wyeliminowanie bakterii jest jednym z kluczowych elementów zapobiegających powstawaniu zmian trądzikowych.  Proponowana metoda może okazać się alternatywą dla stosowanych w lecznictwie farmakologicznym antybiotyków zwalczających P.acnes, ale niestety także niszczących mikroflorę skóry. Ponadto, antybiotykoterapia przyczynia się do powstawania opornych szczepów P.acnes.

Przeczytaj także:

Bakteriocyny. Charakterystyka i zastosowanie.

Przyczyny powstawania trądziku

W etiopatogenezie trądziku główną rolę odgrywają:

• czynniki hormonalne,
• genetyczne,
• nadmierna produkcja sebum (łojotok),
• namnażanie bakterii Propionibacterium acnes,
• zaburzenia rogowacenia naskórka przy ujściu mieszka włosowego.

Spośród hormonów indukujących zmiany trądzikowe najsilniejsze działanie wykazują androgeny, w tym głównie 5-alfa- dihydrotestosteron powstający z testosteronu przy udziale enzymu 5-alfa reduktazy. Androgeny stymulują zarówno rozrost gruczołów łojowych, jak i nadprodukcję sebum. Poza nadmiernym wydzielaniem sebum istotną rolę odgrywają również zmiany w jego składzie do których przyczynia się m.in. aktywność bakterii P.aces. Pod względem chemicznym sebum jest mieszaniną lipidów,  przy czym dominującą grupę stanowią glicerydy w ilości 43%. Pozostałe składniki to: woski, skwalen, estry gliceroli, wolne kwasy tłuszczowe, sterole.

Znacząca rola bakterii Propionibacterium acnes

P.acnes jest bakterią beztlenową. Pomimo, iż należy do fizjologicznej mikroflory skóry w warunkach nadmiernej produkcji sebum dochodzi do jej namnażania. Bakteria ta uwalnia czynniki chemotaktyczne, które są sygnałem dla komórek układu odpornościowego (leukocytów). Aktywowane leukocyty fagocytują P.acnes, co w efekcie prowadzi do uwolnienia enzymów hydrolitycznych (lipaz) niszczących ściany gruczołów łojowych i przedostanie się ich zawartości do tkanek otaczających. Zjawisko to, a także przyczynianie się P. acnes do zmian w składzie łoju indukują stan zapalny. Uwalniane z bakterii lipazy hydrolizują trójglicerydy występujące w łoju do wolnych kwasów tłuszczowych działających drażniąco. Ponadto zmieniony skład łoju stymuluje nadmierną keratynizację, czyli rogowacenie komórek naskórka. Nagromadzenie się sebum oraz zrogowaciałych komórek naskórka (keratynocytów) w przewodach wyprowadzających gruczołów łojowych prowadzi do ich zaczopowania i powstawania zaskórników.

Dotychczas pierwszą linią obrony przed namnażaniem się P.acnes był nadtlenek benzoilu i antybiotyki (tetracyklina, klindamycyna, erytromycyna). Najnowsze badania dowodzą, że istnieją alternatywne substancje o mechanizmie działania podobnym do antybiotyku, jednak nie posiadające negatywnego wpływu na organizm.

Otrzymywanie bakteriocyny krok po kroku

Bakterie E. faecalis, należące do grupy bakterii mlekowych hodowano w bulionie MRS lub w zoptymalizowanej pożywce zawierającej: 3%  glukozy, 1% pepton sojowy, 3% pepton kazeiny, 1% ekstraktu z drożdży, 1% L- cysteiny, 1% ekstrakt z drożdży, 0,05% HCl, K2HPO4, 0,05% octan sodu, 0,05 cytrynianu diamonu, 0,01% MgSO, 0,005% MnSO4, 0,05% CaCl₂,0,05% Tween 80, w temperaturze 37 ° C w warunkach beztlenowych.

Produkty metabolizmu bakterii E.faecalis poddano liofilizacji do suchego proszku. Aby zbadać aktywność przeciwbakteryjną bakteriocyny sporządzono zagęszczony proszek zawierający produkowany przez E.faecalis antybakteryjny peptyd.

Mechanizm działania bakteriocyny

Bakteriocyna jest peptydem antybakteryjnym (AMP). Hydrofobowy koniec łańcucha peptydowego wbudowuje się w błonę komórkową P.acnes zmieniając potencjał błonowy (rys.1).Powoduje to śmierć komórki bakteryjnej.

Rys.1 Wbudowywanie się peptydu antybakteryjnego(AMP)w błonę komórkową.

Oznaczanie właściwości antybakteryjnych metodą krążkowo- dyfuzyjną

Na płytkach agarowych umieszczono 5x 107 cfu / ml bakterii wskaźnikowych: Propionibacterium acnes, Bacillus subtilis, Bacillus cereus, Staphylococcus ureus. Płytki suszono przez 30-60 min. w cieplarce. 10 µl komórek z hodowli E.faecalis rozcieńczono metodą rozcieńczania seryjnego i naniesiono krążkami na płytkę. Po inkubacji w temp. 37 stopni Celsjusza przez 12-24 godz. Zmierzono średnicę czystych stref zahamowania wzrostu drobnoustrojów.

A)

B)

Rys.2 Aktywność przeciwdrobnoustrojowa bakteriocyny:

A)     P.acnes

B) B. subtilis B.cereus and S. ureus

Działanie potwierdzone w testach in vivo

Działanie przeciwzapalne i przeciwbakteryjne bakteriocyny zostało potwierdzone w testach klinicznych przeprowadzonych na grupie 70 pacjentów z trądzikiem (37 pacjentów testowało produkt zawierający bakteriocynę, natomiast 33 pacjentów testowało placebo). Z 70 pacjentów 61 pacjentów ukończyło kurację po 8 tyg. 8 pacjentów zrezygnowało, 1 pacjent zgłosił efekty uboczne.

76% badanych uzyskało 3 stopień skuteczności wg 4-stopniowej skali pomiarowej (słaby- zadowalający- dobry- doskonały), podczas gdy 51,9% pacjentów z grupy placebo nie wykazywało zmniejszenia liczby krost. Również w 10- punktowej skali analogowej grupa pacjentów stosujących preparat z bakteriocyna wykazywała większe zadowolenie niż grupa placebo. Zgłaszane efekty niepożądane: 6 pacjentów -nieprzyjemny zapach, 3 pacjentów- suchość skóry, 2- podrażnienie skóry (1 pacjent z grupy placebo również zgłosił suchość skóry). Wszystkie efekty były tymczasowe i znikome, a efekty działania przeciwtrądzikowego były widoczne w czasie.

Z przeprowadzonych badań wynika, że bakteriocyna może być stosowana u pacjentów z łagodnym i średnio nasilonym trądzikiem, również z towarzyszącym stanem zapalnym.

Red. Monika Krzyżostan

Literatura:

1.Bong Seon Kang, Jae-Gu Seo, Gwa-Su Lee, Jung-Hwa Kim and Sei Yeon Kim, et al. “Antimicrobial activity of enterocins from Enterococcus faecalis SL-5 against Propionibacterium acnes, the causative agent in acne vulgaris, and its therapeutic effect” The Journal of Microbiology, 2009, Volume 47, Number 1, Pages 101-109.