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Fragen und Antworten von Experten
Wir diskutierten mit Dr. Rached Ismail, Doktorandin mit Spezialisierung auf Hautmikrobiota an der Universität Rouen Normandie (CBSA Laboratory), und David Suissa, CEO und Gründer von BYOME LABS — einem innovativen Biotech-Start-up, das sich auf Mikrobiomtests und -analysen für die Kosmetikindustrie spezialisiert hat.
Gemeinsam beleuchten sie die komplizierte Beziehung zwischen UV-Strahlen, dem Hautmikrobiom und der Lichtalterung und wie die Haut Pflegeinnovationen können einen Unterschied machen.
Welcher Zusammenhang besteht zwischen UV-Strahlen, oxidativem Stress und dem Gleichgewicht des Hautmikrobioms?
David: UV-Strahlen induzieren oxidativen Stress, indem sie freie Radikale erzeugen, die die Lipide, Proteine und DNA der Hautzellen angreifen und die Hautbarriere schwächen. Ein gesundes Mikrobiom trägt indirekt dazu bei, die Haut vor UV-Strahlen zu schützen, indem es die Hautbarriere stärkt und Entzündungsprozesse moduliert. Tatsächlich spielt das Hautmikrobiom, wenn es gesund und ausgewogen ist, eine schützende Rolle, indem es Verbindungen produziert, die dazu beitragen, die Haut vor UV-Strahlen zu schützen. Es trägt zur Aufrechterhaltung einer funktionellen Hautbarriere bei und ist an der Regulierung von Entzündungsprozessen beteiligt, indem es organische Säuren oder freie Fettsäuren produziert, die freie Radikale neutralisieren können. Diese Zusammenarbeit zwischen einem ausgewogenen Mikrobiom und den Hautzellen trägt dazu bei, die schädlichen Auswirkungen der UV-Strahlung zu begrenzen und die Integrität der Haut zu bewahren. Daher ist ein gesundes Mikrobiom ein wichtiger Verbündeter, wenn es darum geht, die Haut vor äußeren Einflüssen zu schützen.
Rached: Da ein unausgewogenes Hautmikrobiom Teil des Exposoms ist, kann es seine Funktionen des UV-Schutzes und der Modulation des Immunsystems nicht erfüllen. Darüber hinaus induzieren UV-Strahlen die Produktion reaktiver Sauerstoffspezies, die die Pigmentierung, Rauheit und Falten der Haut, die Zeichen der Hautalterung sind, verschlimmern können. Abhängig von ihrer Zusammensetzung kann die Hautmikrobiota diese Marker der Hautalterung jedoch einschränken oder erhöhen.
Somit könnte die Aufrechterhaltung einer ausgeglichenen Hautmikrobiota den Hautalterungsprozess einschränken.
Haben UV-Strahlen einen Einfluss auf das Hautmikrobiom und wie wirkt sich UV-induzierter oxidativer Stress auf das Gleichgewicht des Hautmikrobioms aus?
Rached: Studien zur Wirkung von UV-Strahlen auf die Hautmikrobiota sind noch in den Kinderschuhen, und die Literatur über die Auswirkungen von UV-Strahlen und Sonnenstrahlung auf das Hautmikrobiom ist begrenzt, insbesondere für die Pilze, Archaeen und Virusmitglieder des Hautmikrobioms.
Wir wissen jedoch, dass UV-Strahlen die Zusammensetzung des bakteriellen Mikrobioms verändern und somit zu Dysbiose führen können. Diese Auswirkungen können mit einer beeinträchtigten Hautbarrierefunktion und einer Aktivierung des Immunsystems einhergehen.
Wie trägt ein unausgeglichenes Hautmikrobiom zur Lichtalterung bei und verringert die Fähigkeit der Haut, sich vor UV-Strahlen zu schützen?
David: Ultraviolette (UV) Strahlen verändern die Hautumgebung tiefgreifend, indem sie oxidativen Stress, Zellschäden und Entzündungen hervorrufen. Diese Störungen verändern die Bedingungen, die das Gleichgewicht des Hautmikrobioms begünstigen, was zu einem Ungleichgewicht führt, das als Dysbiose bekannt ist. Unter Dysbiose versteht man eine Veränderung der mikrobiellen Zusammensetzung der Haut mit einer Verringerung bestimmter nützlicher Bakterien wie Lactobacillus crispatus und einer Vermehrung anderer Bakterien wie Cyanobakterien.
Dieses Ungleichgewicht beeinträchtigt die Fähigkeit der Haut, oxidativen Stress zu kontrollieren und Entzündungen zu modulieren, wodurch der Abbau von Kollagen und Elastin beschleunigt wird. Infolgedessen wird die Haut anfälliger für Lichtalterung, die durch Falten, Pigmentflecken und schlaffe Haut gekennzeichnet ist. Studien deuten darauf hin, dass sich die Zusammensetzung des Mikrobioms mit dem Alter verändert, was die Bedeutung eines ausgewogenen Mikrobioms für die Erhaltung der Hautgesundheit und Jugendlichkeit unterstreicht.
Rached: Ein Ungleichgewicht im Hautmikrobiom kann zu einer Dysbiose der Hautbarrierefunktion und einer Verschlechterung der Qualität der Ceramide führen, die eine entscheidende Rolle bei der Aufrechterhaltung der Hautfeuchte spielen. Dieses Ungleichgewicht könnte auch eine Zunahme von Entzündungen aufgrund von oxidativem Stress auslösen. Darüber hinaus reduzieren UV-Strahlen die Population von schützenden Stämmen der Mikrobiota wie Staphylococcus epidermidis, die zur Homöostase der Hautbarriere beitragen, indem sie schützende Ceramide durch die Synthese von Shingomyelinase produzieren.
Können die Stärkung der Hautbarriere und die Anwendung von Prä-, Pro- oder Postbiotika dazu beitragen, ein ausgewogenes Mikrobiom aufrechtzuerhalten und Lichtalterung zu verhindern?
David: Präbiotika, Probiotika und Postbiotika sind Inhaltsstoffe, die synergistisch wirken, um das Hautmikrobiom zu nähren oder neu zu besiedeln, wodurch sein Gleichgewicht gefördert und es wieder ins Gleichgewicht gebracht wird, wenn es gestört ist. Präbiotika sind spezifische Nährstoffe, die die bereits auf der Haut vorhandenen nützlichen Mikroorganismen ernähren und ihr Wachstum fördern (z. B. fördern sie die Entwicklung von S. epidermidis, das
die Keratinozytenproliferation und
interzelluläre Verbindungen stimuliert). Probiotika hingegen sind lebende oder inaktivierte Mikroorganismen, die eingeführt werden, um die mikrobielle Flora zu stärken und im Falle einer Dysbiose das Gleichgewicht wiederherzustellen. Schließlich sind Postbiotika aktive Metaboliten, die von Mikroorganismen wie Enzymen oder Peptiden produziert werden, die direkt auf die Haut einwirken, um ihre Abwehrfunktionen zu verbessern.
Diese drei Arten von Biotika stärken die Hautbarriere und regulieren Entzündungen und tragen so dazu bei, die Widerstandsfähigkeit der Haut gegenüber äußeren Einflüssen, einschließlich der langfristigen Auswirkungen von UV-Strahlen, zu verbessern und die Anzeichen der Lichtalterung zu verhindern.
Rached: Die Aufrechterhaltung einer ausgewogenen Mikrobiota könnte reduzieren die Auswirkungen der Lichtalterung durch Begrenzung der Pigmentierung, Feuchtigkeitsverlust, Entzündungen,... {26 } Welche Rolle spielen bestimmte Mikroorganismen im Hautmikrobiom beim Schutz vor UV-Schäden und wie können kosmetische Formulierungen diese natürlichen Abwehrkräfte stärken?
David: Bestimmte Bakterien im Hautmikrobiom, wie Staphylococcus epidermidis oder Cutibacterium acnes, können bioaktive Metaboliten (z. B. Propionsäure) produzieren, die die natürlichen Abwehrkräfte der Haut unterstützen, indem sie Entzündungen modulieren und zur Neutralisierung freier Radikale beitragen. S. epidermidis scheidet beispielsweise ein Enzym aus, das für die Produktion von Ceramiden unerlässlich ist, die für die Aufrechterhaltung eines hohen Hydratationsniveaus erforderlich sind. Bei längerer Sonneneinstrahlung nimmt die Flüssigkeitszufuhr jedoch schnell ab. Darüber hinaus sind viele Stämme in der Lage, antimikrobielle Peptide zu produzieren, die opportunistische Pathogenpopulationen auf geschädigter und dehydrierter Haut regulieren. Diese Wechselwirkung zwischen einem ausgewogenen Mikrobiom und den Hautzellen trägt dazu bei, die schädlichen Auswirkungen von UV-Strahlen wie Zellschäden und Entzündungen zu reduzieren,
wodurch die Integrität der Haut erhalten bleibt. Andererseits kann eine Dysbiose, die durch ein Ungleichgewicht zwischen nützlichen Bakterien und opportunistischen Spezies gekennzeichnet ist, die Abwehrmechanismen der Haut beeinträchtigen, die Auswirkungen der UV-Strahlung verschlimmern und die Lichtalterung beschleunigen. Mit Prä-, Pro- oder Postbiotika angereicherte kosmetische Formulierungen können dazu beitragen, das Gleichgewicht des Mikrobioms wiederherzustellen. Sie unterstützen nützliche Mikroorganismen, stärken die Hautbarriere und verbessern die Fähigkeit der Haut, sich vor oxidativem Stress und äußeren Einflüssen zu schützen.