Ekstrakt av granatepleskall gjenoppretter hudens balanse og bekjemper infeksjoner

En studie publisert i tidsskriftet PLOS ONE beskriver effektiviteten til granatepleekstrakt i å gjenopprette homeostase i hudens mikrobiota gjennom dens antimikrobielle aktivitet mot Staphylococcus aureus.

Hudens mikrobiota er en mengde mikroorganismer som lever i likevekt og danner en balanse mellom arter i det mikrobielle samfunnet. Sammensetningen av hudmikrobiotaen avhenger av kroppsareal, alder, kjønn og hudens pH-nivå.

De dominerende mikrobielle artene i hudmikrobiotaen tilhører slektene Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus og Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) er det vanligste medlemmet av slekten Staphylococcus og spiller en viktig rolle i å opprettholde den mikrobielle balansen på huden.

I frisk hudmikrobiota utøver S. hominis, S. lugdunensis og S. epidermidis antimikrobiell aktivitet mot grampositive bakterier som S. aureus. Enhver forstyrrelse av hudens mikrobielle homeostase kan føre til dysbiose, som kjennetegnes av en reduksjon i gunstige mikrober som S. epidermidis og en økning i patogene mikrober som S. aureus.

Dysbiose i hudens mikrobiota er assosiert med ulike hudsykdommer, inkludert akne, atopisk dermatitt, follikulitt og psoriasis. Pasienter med atopisk dermatitt har spesielt høy sannsynlighet for å ha økt antall S. aureus.

I denne studien undersøkte forskerne de antimikrobielle og antiadhesive effektene av granatepleekstrakt mot hudmikrobiota-stammer. De vurderte også ekstraktets artsspesifikke aktivitet.

Tidligere studier har vist de antibakterielle effektene av granatepleekstrakt mot ulike bakteriestammer, inkludert S. aureus, Escherichia coli og Pseudomonas aeruginosa. Flere fenolforbindelser som finnes i granateple er ansvarlige for dets antimikrobielle egenskaper.

Forskerne samlet prøver av hudmikrobiota fra seks friske frivillige og tre frivillige med atopisk dermatitt. Blant de isolerte bakteriekoloniene valgte de ut S. epidermidis og S. aureus for videre eksperimenter.

De fremstilte granatepleekstrakt ved hjelp av n-butan- og dimetyleterløsningsmidler og analyserte dets antimikrobielle og antiadhesive (påvirkning på biofilmdannelse) aktivitet mot utvalgte bakteriestammer. De brukte Galleria mellonella-larver for å teste ekstraktets toksisitet.

Totalt 67 mikroorganismer ble identifisert fra huden til friske frivillige, hvor de vanligste var S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes og S. hominis. Den viktigste bakterieslekten var Staphylococcus.

Variasjon i sammensetningen av hudmikrobiotaen ble observert blant frivillige, avhengig av geografisk opprinnelse og hudtilstand. Den eneste stammen som ble isolert fra frivillige med atopisk dermatitt var S. aureus.

Fytokjemisk analyse av granatepleekstrakt avslørte katekin, quercetin, vanillinsyre og gallussyre som de viktigste bioaktive forbindelsene.

Antimikrobiell aktivitet

En sammenligning mellom de to ekstraksjonsløsningsmidlene viste at dimetyleterbasert ekstraksjon hadde den høyeste antimikrobielle aktiviteten mot bakterier, med minimum hemmende konsentrasjoner (MIC) fra 1 til 128 milligram per milliliter.

Antiklebende aktivitet

Den antiadhesive aktiviteten til dimetyleter-basert granatepleskallekstrakt ble bestemt mot mono- og doble biofilmer av S. epidermidis og S. aureus.

Resultatene viste at ekstraktet økte biofilmdannelsesevnen til S. epidermidis betydelig og reduserte biofilmdannelsesevnen til S. aureus betydelig. Biofilmdannelse er en kompleks prosess der mikroorganismer tar i bruk flercellulær atferd som letter og forlenger deres overlevelse i ulike økologiske nisjer.

Videre analyse av den antiadhesive effekten på S. aureus etter 24 timer viste at ekstraktet var i stand til å redusere bakteriell biomasse med 16 % uten å påvirke vekstraten til S. epidermidis.

Toksisitetstest

En toksisitetstest av dimetyleter-basert granatepleskallekstrakt ved bruk av Galleria mellonella-larver viste 90 % og 80 % larveoverlevelse ved den høyeste konsentrasjonen av ekstraktet etter henholdsvis én og syv dager.

De forventede overlevelsesratene var lik de for bufferbehandlede larver (kontroll), noe som indikerer den ikke-toksiske effekten av dimetyleter-basert granatepleskallekstrakt.

Studien viste at granatepleekstrakt er et praktisk og giftfritt middel for å gjenopprette homeostasen i hudmikrobiota på en artsspesifikk måte. Det dimetyleterbaserte granatepleekstraktet som ble fremstilt i studien, gjenopprettet effektivt gunstige bakteriearter (S. epidermidis) og eliminerte patogene bakteriearter (S. aureus).

Økt antall S. aureus er kjent for å være assosiert med dannelsen av hudlesjoner som er vanskelige å behandle på grunn av bakterienes evne til å danne biofilm og bli medikamentresistente.

En nyttig metode for å gjenopprette homeostase i hudens mikrobiota er å stimulere veksten av gunstige bakterier som S. epidermidis, som effektivt kan hemme S. aureus virulensgenuttrykk, quorum sensing og til slutt biofilmdannelse.

De kraftige antioksidant-, antiinflammatoriske og antimikrobielle egenskapene til fenolforbindelsene som finnes i granatepleskall, inkludert katekin, quercetin, vanillinsyre og gallussyre, kan være ansvarlige for de observerte fordelene for huden. Tidligere studier har vist at katekiner har antimikrobielle effekter på S. aureus og E. coli ved å skade cellemembraner.

Samlet sett tyder studien på at granatepleekstrakt kan vurderes som en del av lokale formler ved bruk av resirkulert avfall og grønne utvinningsmetoder i tråd med Én helse-tilnærmingen.