Кислотность кожи и ее pH микрофлора

Поделиться в социальных сетях:

 

 


 

Анализируя современные представления науки о кислотности поверхности кожи, мы пришли к выводу, что изменение рН кожи неизбежно отражается на функционировании и самой кожи, и организма в целом. Сегодня предлагаем разобраться, как за счет стабильности рН наш организм умудряется противостоять патогенам и поддерживать нормальную бактериальную флору кожи.

 

В настоящее время твердо уста­новленным является положение о том, что организм человека и населяющие его микроорганизмы - это единая экосистема. С современных пози­ций нормальную микрофлору следует рас­сматривать как совокупность множества микробиоценозов, характеризующихся оп­ределенным видовым составом и занимаю­щих тот или иной биотип в организме.

 

Вся нормальная микрофлора человека подразделяется на несколько классов:

• резидентная (постоянная), которая со­ставляет до 90% присутствующих в орга­низме микробов;

• факультативная (дополнительная) - менее 9,5%;

• транзиторная (случайная) - до 0,5%. Например, порядка 15-20% микроорганизмов от обще­го числа обитает в полости рта – всего их более 200 видов. До 20% приходится на кожные по­кровы, 15% - на полость глотки, 2-4% - на уро-генитальный тракт у мужчин и примерно 10% - на вагинальный биотоп у женщин. Больше всего микроорганизмов (до 40%) находится в желудочно-кишечном тракте.

 

Кислотность и антимикробная защита

Кислый рН кожи является результатом ее физиологии, с помощью которой регули­руется экзогенная кожная флора. При этом формируются условия для резидентной микробиоты, поддерживающей биологи­ческую стабильность, чистоту и защиту от патогенных микроорганизмов.

 

Нормальная флора лучше растет при кислом рН, в то время как патогенные бактерии (золотистый стафилококк и пр.) лучше растут при нейтральном рН. Более кислый рН способствует защите кожи от появления патогенных бактерий на ее поверхности, поскольку многие из них лучше выживают в узком диапазоне рН в районе нейтрального. Кислое состояние кожи вызвано секретом потовых желез кожным салом и расщеплением жирных кислот S. epidermidis. Поэтому резидент­ная микрофлора частично ответственна за кислый рН кожи.

 

К тому же стандартная температура кожи несколько ниже, чем нормальная температура тела, поверхность ее слабокислая и преимущественно сухая, в то время как большинству бактерий для оптимального роста нужен нейтральный рН, температура +38°С и высокая влажность. Таким образом, кожная микросреда диктует микробный спектр и популяционную плотность. Несмотря на вариабельность внешних условий, кожа поддерживает стабильную микробиологическую экосистему.

 

Одной превалирующих гипотез о роли рН кожи является предполагаемая его важность в антимикробной защите. Возможным объяснением этой теории может быть то, что верхний слой кожи очень сухой и плотно скованный, что делает первую линию защиты неблагоприятной для многих бактерий. Кроме того, соленый секрет потовых желез делает микроокружение гиперосмолярным, что также неблагоприятно для бактерий. Мультицентрическое исследование также установило, что кислый рН поверхности (4,0-4,5) поддерживает резидентные бактерии прикрепленными к коже, в то время как при щелочном рН (8,9) усиливается рассеивание бактерий по коже. Важность для антимикробной функции доказана при экземе новорожденных, атопической коже, которым свойственен нейтральный рН.

 

Добровольная колонизация

Развитие бактериальной флоры на коже от рождения до совершеннолетия до сих систематизированно не изучалось. В течение пренатальной стадии кожа остается стерильной, но вскоре после рождения становится колонизированной бактериями. При этом кожа допускает колонизацию и рост только тех бактерий, которые прямо или косвенно защищают хозяина от других вредных микроорганизмов. Колонизирующие бактерии могут:

- продуцировать антибиотики (бактериоцины) и токсические метаболиты;

- превентивно присоединяться к конку­рирующим бактериям, индуцируя низ­кий окислительно-восстановительный потенциал

- истощать эссенциальные нутриенты

- ингибировать транслокацию

- разрушаться токсинами

 

Для профилактики бактериальной адгезии кожи может быть показано мытье рук с кожным клинзером, содержащим микробные антиадгезивные ингредиенты, работающие посредством электростатических взаимодействий. Недавние исследования продемонстрировали, что использование молочной кислоты (1%, рН 3,0) и декагидрата карбоната натрия (1%, рН 11,0) в кислых условиях вызывало рассеивание резидентной флоры с внутренней поверх­ности предплечья намного слабее, чем в щелочной среде. Это подтверждает роль электростатического взаимодействия меж­ду бактериями и позитивными зарядами кожи в кислой среде.

 

Бактериальные штаммы, изолированные с нормальной кожи, включают Staphylococcus, Micrococcus, Corynebacterium, Brevibacteria, Propionibacteria, Acinetobacter. S. Aureus, Streptococcus pyogenes, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa и являются транзиторными колонизаторами. Грамнегативные бактерии в меньшей степени являются со­ставляющей флоры нормальной кожи: акинетобактерия - одна из немногих грамнегативных бактерий, обычно обнаруживаемых на коже. Наличие Е. coli на поверхности кожи является индикатором фекальной контами­нации. Дрожжи редки на поверхности кожи, но липофильные дрожжи Pityrosporum ovalis изредка обнаруживаются на коже скальпа.

 

Видовые и половые характеристики

Расовая и тендерная дифференциация кожной микрофлоры не полностью изуче­на. Наиболее свежие исследования с ис­пользованием молекулярной техники обеспечили лучшее понимание микробиальной экологии кожи. Было иденти­фицировано 182 штамма бактерий на коже человеческого предплечья, из которых 8% оказались неизвестными штаммами и ни­когда не были описаны ранее.

 

Кроме того, были выявлены и некоторое тендерные особенности кожной микробиоты. Половина бактерий, идентифицирован­ных в образцах, были представлены родом Propionibacteria, Corynebacteria, Staphylococcus, Streptococcus, которые обычно рассматриваются как резидентная флора человече­ской кожи. Среди 6 индивидуальных образ­цов только 4 штамма бактерий оказались распространенными: Propionibacterium acnes, Corynebacterium tuberculostearium, Streptococcus mitis, Finegoldia AB109769. Интересно, что 3 бактериальных штамма были обнару­жены только у мужчин: Propionibacterium granulosum, Corynebacterium singulare, Corynebacterium appendixes.

 

Чем выше рН, тем больше бактерий

Кислотность поверхности кожи влияет на мно­гие факторы для роста резидентной флоры и патологических микроорганизмов. Кислый рН относится к основным факторам, которые делают кожу менее приемлемой для бактерий. Высокая плотность бактерий обнару­живается в регионах кожи с менее кислым рН, таких как генитофеморальные области, анальный участок, субмаммарные складки, аксиллярные складки. Относительно сухие и от­крытые участки кожи имеют более низкий рН и меньшую микробиопопуляционную плот­ность. Например, внутренняя поверхность предплечий имеет бактериальную популя­цию 102-103 КФЕ/см2 (колониеформирующие единицы), по сравнению с популяцией 105 КФЕ/см2, соответственно представлен­ной в области аксиллярных впадин.

 

Таблица Микрофлора нормальной кожи в зонах с повышенной плотностью:

 

Бактерия

Область

Staphylococcus epidermisis

Верхняя часть туловища

Staphylococcus hominis

Область переносицы

Staphylococcus capitis

Голова

Staphylococcus saccharolyticus

Лоб / локтевая ямка

Staphylococcus saprophyticus

Промежность

М. crococcus luteus

Предплечье

Corynebacterium xerosis

Подмышечная ямка, конъюнктива

Corynebacterium minutissimum

Складки (подмышечные)

Corynebacterium jeikeium

Складки (подмышечные)

Propionibacterium acnes

Сальные железы, лоб

Propionibacterium granulosum

Сальные железы, лоб, подмышечная ямка

Propionibacterium avidum

Подмышечная ямка

Brevibacterium spp.

Подмышечная ямка

Dermabacter spp.

Предплечье

Acinetobacter spp.

Сухие участки

Pityrosporum spp.

Верхняя часть фолликулов сальных желез

 

Искусственная окклюзия предплечья при­водит к существенному изменению рН кожи, композиции и плотности бактериальных штаммов. Например, в одном из исследо­ваний до окклюзии рН кожи составлял 4,38, после 5 дней окклюзии - повышался до 7,05. Аналогично, если количество бактерий перед ок­клюзией было 1,8 х102 КФЕ/см2, то после 5 дней окклюзии оно повышалось до 4,5 х106 КФЕ/см2. Из этого следует, что влажная среда кожи способствует бактериальному росту и колонизации. В складках кожи, где рН несколько выше, отмечается повышенная бактериальная плотность. Композиция бактериальных штаммов на коже варьиру­ет в зависимости от сайта кожи (табл. 1).

 

Защитный барьер из бактерий

Нормальная микрофлора также действу­ет как барьер и служит для профилакти­ки инвазии и роста патогенных бактерий. Здоровый рост и удержание резидентной флоры эффективно предотвращает коло­низацию транзиторными бактериями (E. coli, Pseudomonas, S. Aureus, C. albicans). Кожная антимикробная защита включа­ет механическую ригидность рогового слоя, сниженное содержание влаги, липиды рогового слоя, лизоцим, рН 5. Обще­принятым сегодня считается тот факт, что нормальный рН поверхности кожи играет благотворную роль в отношении кожной микрофлоры.

 

Кислый рН кожи (рН 4,0-4,5) помога­ет резидентной бактериальной флоре оставаться прикрепленной к коже и пре­пятствует кожной инвазии патогенными микроорганизмами, тогда как щелочной рН (8,0-9,0) способствует дисперсии бакте­рий. Кислоты, продуцируемые бактериями, способствуют локальным протекторным механизмам - например, S. epidermidis, P. acnes, Pityrosporum ovale, Corynebacteria продуцируют липазы и эстеразы, которые расщепляют триглицериды на свободные жирные кислоты, приводя к снижению рН поверхности кожи и формируя, таким об­разом, неблагоприятные условия для кож­ных патогенов.

 

Кислый рН кожи облегчает продукцию натуральных антимикробных пептидов, способствует заживлению ран и регулиру­ет кератинизацию и десквамацию. Кожная флора также продуциру­ет белковые и липидные антибакте­риальные компоненты, называемые «бактериоцины», которые вовлечены в бактериальные конкурирования за вы­живание в этом микроокружении. Напри­мер, бактериоцин - Рер 5, продуцируемый S. epidermidis, частично активен в отно­шении других стафилококков, особенно S. aureus. Кислый рН (4-4,5) удерживает резидентную флору прикрепленной к коже. Щелочной рН (8,9) способствует рассеиванию бактерий по коже. Менее кислый рН способствует бактериальному росту, особенно граммнегативных бактерий и пропионибактерий.

 

Сохранение баланса

Кислый рН кожи способствует балансу окружения для резидентных бактерий. Изменения кожного рН и других органи­ческих факторов играют роль в патогене­зе определенных кожных патологий, в их предупреждении и лечении. Например лечение акне Р. acnes - клас­сический пример того, как незначительное повышение кожного рН может облегчить переход резидентной бактерии в патоген­ную. При нормальном рН 5,5 рост Р. acnes минимален, однако легкий сдвиг в щелоч­ную сторону делает среду более приемле­мой, в результате чего стремительно уси­ливается рост этой бактерии.

 

При использовании окклюзионных по­вязок в лечебной практике необходимо учитывать, что пролонгированная окклю­зия кожи достоверно нарушает рН кожи и рост нормальной кожной флоры, ускоряет трансэпидермальную потерю воды (и придется ее восстанавливать с помощью косметики для увлажнения кожи) и эмис­сию углекислого газа. Недавние исследова­ния показали взаимодействие между изме­нением рН кожи и его последствиями при атопическом дерматите, особенно наруше­ниями функционирования кожного барье­ра и повышенной колонизацией S. aureus.

 

Однако другие исследования подтверди­ли, что при атопическом дерматите повы­шенная колонизация S. aureus и другими бактериями ассоциируется с уменьшением сфингозина и продукции церамидов. При этопической экземе не только рН кожи достоверно повышается по сравнению с нормальной здоровой кожей, но также усиливается рост S. aureus и продукция эк­зотоксина, что может индуцировать экзему на интактной коже.

 

Изменения рН кожи от кислотного до щелочного могут быть также фактором ри­ска для развития кандидозной инфекции. Обнаружено также, что уровень рН в кладках кожи у 50 страдающих неинсулинозависимым диабетом пациентов был достоверно выше, чем у здоровых волонтеров. Основываясь на этом, кислотности кожи приписывают роль фактора риска кандидоз­ной инфекции. Пациенты, находящиеся на диализе, также продемонстрировали досто­верное увеличение кислотности поверхно­сти кожи. В большинстве интертригинозных участках (например, подмышечные впадины) рН физиологически выше, чем в других ре­гионах кожи, что способствует росту локаль­ной флоры. Было выяснено, что подмышеч­ные дезодоранты работают за счет действия на локальные бактерии секрета аксиллярных апокриновых желез. Нанесение дезодоранта показало достоверную редукцию рН в аксиллярной области, что ингибировало рост под­мышечных бактерий.

 

Влияние внешних факторов

Как считалось ранее, многие внешние факторы влияют на рН поверхности кожи. Некоторые из наружных факторов включают использование мыла, детер­гентов, косметических продуктов. Дли­тельное использование этих агентов на­рушает кислотность поверхности кожи и до известной степени повреждает кож­ную микрофлору - по крайней мере, на короткое время. Повреждение рН кожи может вызвать раздражение или нарушение процесса кератинизации. Частое мытье рук с мы­лом может повреждать кожу и облегчать колонизацию многими бактериями. Есть данные, что мытье водой и мылом по­врежденной кожи неэффективно в пла­не редукции бактериальной колонизации. Известно, что небольшие изменения ве­личины рН поверхности кожи относитель­но нормального уровня (рН 5,5) до бо­лее щелочных значений (например, рН 6,0) могут усилить рост Р. acnes, но не S. aureus. Этот вывод особенно важен, так как небольшое повышение рН может произой­ти в результате использования мыла.

 

Рост Brevibacterium epidermidis, с кото­рым связывают неприятный запах тела, может быть предотвращен, только если рН будет снижен до 5,0 или более низких зна­чений. Интересно, что мытье водопрово­дной водой с рН около 8,0 может повышать кислотность кожи и удерживать ее в таком состоянии до 6 часов после процедуры. В то же время, микрофлора здоровой кожи является достаточно устойчивой к внеш­ним воздействиям экосистемой. Ежеднев­ный прием ванны в течение 3 недель или прекращение мытья предплечий в течение такого же времени не приводили к чрез­мерному росту транзиторной микрофлоры или к значительному сдвигу в составе ре­зидентных микроорганизмов. Использова­ние синтетических детергентов с кислот­ностью, аналогичной поверхности кожи, приводило к повышению рН поверхности кожи на короткое время, и эти временные изменения были лимитированы поверх­ностными слоями рогового слоя.

 

Таким образом, повторные использования щелочных клинзеров, детергентов и даже обычная вода (рН 8,0) могут неблагоприятно влиять на естественный рН кожи и нарушать нормальную микрофлору. Для поддержа­ния нормальной физиологии и микрофло­ры кожи, нужно использовать натуральную косметику и кожный клинзер, которые не повреждают рН кожи, или побочные эффекты на кожную флору должны учитываться и своевременно корректироваться. Необходимы исследова­ния роли пре- и пробиотиков в регулирова­нии здоровой кожной флоры и поддержании оптимальной кожной биохимии.

 

Взгляд современной науки

Кислотность поверхности кожи является одной из ее физиологических характеристик (наряду с гидратацией, структурой, температурой), изменение которых неизбежно отражается на функ­ционировании этого органа и организма в целом. Кислотность кожи является константой, однако ее показатель может подвергаться некоторым физиологическим колебаниям, в зависимости от времени суток, климата, индивидуальных особенностей организма, обеспечивая свои функции в различных условиях.

 

Значение рН здоровой кожи стало предметом обсуждения в конце XIX века. В 1892 году Е. Heuss обнаружил, что вся поверхность кожи человека является кислой. Данное утверждение и сегодня является аксиомой. Точное происхождение кожной кислотности еще до конца не установлено, но недавние исследования указывают, что в ее формирование вовлечены многие эндогенные факторы (включая наличие молочной кислоты, свободных жирных кислот, уроканиновой кислоты, пирролидон карбоновой кислоты в потовом и сальном секрете).

 

Кислотность влияет на состав липидов рогового слоя, его гидратацию, барьерную функцию кожи, ее микробиоту. Кислый рН кожи способствует оптимальному микроокружению для рези­дентных бактерий и их ферментной активности. Хорошо известно, что повышение кожного рН может ассоциироваться с патогенезом и тяже­стью многих дерматозов, включая острую экзему, простой контактный дерматит, атопический дер­матит, ихтиоз, вульгарные окне, кандидозы.

Поделиться в социальных сетях:

 

 
Лидеры продаж
Информация