Ekstrakt af granatæbleskal genopretter hudens balance og bekæmper infektioner

Et studie offentliggjort i tidsskriftet PLOS ONE beskriver effektiviteten af granatæbleekstrakt til at genoprette hudens mikrobiotase gennem dets antimikrobielle aktivitet mod Staphylococcus aureus.

Hudens mikrobiota er en mangfoldighed af mikroorganismer, der lever i ligevægt og danner en balance mellem arter i det mikrobielle samfund. Sammensætningen af hudens mikrobiota afhænger af kroppens areal, alder, køn og hudens pH-niveau.

De dominerende mikrobielle arter i hudens mikrobiota tilhører slægterne Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus og Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) er det mest almindelige medlem af slægten Staphylococcus og spiller en vigtig rolle i at opretholde den mikrobielle balance på huden.

I sund hudmikrobiota udøver S. hominis, S. lugdunensis og S. epidermidis antimikrobiel aktivitet mod grampositive bakterier såsom S. aureus. Enhver forstyrrelse af hudens mikrobielle homeostase kan føre til dysbiose, som er karakteriseret ved et fald i gavnlige mikrober såsom S. epidermidis og en stigning i patogene mikrober såsom S. aureus.

Dysbiose i hudens mikrobiota er forbundet med forskellige hudsygdomme, herunder akne, atopisk dermatitis, folliculitis og psoriasis. Patienter med atopisk dermatitis er særligt tilbøjelige til at have et øget antal S. aureus.

I dette studie undersøgte forskerne de antimikrobielle og antiklæbende virkninger af granatæbleekstrakt mod hudmikrobiotastammer. De vurderede også ekstraktets artsspecifikke aktivitet.

Tidligere undersøgelser har vist de antibakterielle virkninger af granatæbleekstrakt mod forskellige bakteriestammer, herunder S. aureus, Escherichia coli og Pseudomonas aeruginosa. Adskillige phenolforbindelser, der findes i granatæble, er ansvarlige for dets antimikrobielle egenskaber.

Forskerne indsamlede prøver af hudmikrobiota fra seks raske frivillige og tre frivillige med atopisk dermatitis. Blandt de isolerede bakteriekolonier udvalgte de S. epidermidis og S. aureus til yderligere eksperimenter.

De fremstillede granatæbleskalekstrakt ved hjælp af n-butan- og dimethyletheropløsningsmidler og analyserede dets antimikrobielle og antiklæbende (indflydelse på biofilmdannelse) aktivitet mod udvalgte bakteriestammer. De brugte Galleria mellonella-larver til at teste ekstraktets toksicitet.

I alt 67 mikroorganismer blev identificeret fra huden hos raske frivillige, hvor de mest almindelige var S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes og S. hominis. Den primære bakterieslægt var Staphylococcus.

Der blev observeret variation i sammensætningen af hudens mikrobiota blandt frivillige afhængigt af deres geografiske oprindelse og hudtilstand. Den eneste stamme, der blev isoleret fra frivillige med atopisk dermatitis, var S. aureus.

Fytokemisk analyse af granatæbleekstrakt afslørede catechin, quercetin, vanillinsyre og gallussyre som de vigtigste bioaktive forbindelser.

Antimikrobiel aktivitet

En sammenligning mellem de to ekstraktionsopløsningsmidler viste, at dimethylether-baseret ekstraktion havde den højeste antimikrobielle aktivitet mod bakterier, med minimale hæmmende koncentrationer (MIC'er) fra 1 til 128 milligram pr. milliliter.

Anti-klæbende aktivitet

Den anti-adhæsive aktivitet af dimethylether-baseret granatæbleskalekstrakt blev bestemt mod mono- og dobbeltbiofilm af S. epidermidis og S. aureus.

Resultaterne viste, at ekstraktet signifikant øgede S. epidermidis' evne til at danne biofilm og signifikant mindskede S. aureus' evne til at danne biofilm. Biofilmdannelse er en kompleks proces, hvor mikroorganismer antager flercellet adfærd, der letter og forlænger deres overlevelse i forskellige økologiske nicher.

Yderligere analyse af den antiklæbende effekt på S. aureus efter 24 timer viste, at ekstraktet var i stand til at reducere bakteriebiomassen med 16% uden at påvirke vækstraten af S. epidermidis.

Toksicitetstest

En toksicitetstest af dimethylether-baseret granatæbleskalekstrakt ved brug af Galleria mellonella-larver viste 90% og 80% larveoverlevelse ved den højeste koncentration af ekstraktet efter henholdsvis en og syv dage.

De forudsagte overlevelsesrater var lignende dem for bufferbehandlede larver (kontrol), hvilket indikerer den ikke-toksiske effekt af det dimethylether-baserede granatæbleskalekstrakt.

Undersøgelsen viste, at granatæbleekstrakt er et praktisk og giftfrit middel til at genoprette homeostasen i hudens mikrobiota på en artsspecifik måde. Det dimethylether-baserede granatæbleekstrakt, der blev fremstillet i undersøgelsen, genoprettede effektivt gavnlige bakteriearter (S. epidermidis) og eliminerede patogene bakteriearter (S. aureus).

Et øget antal S. aureus er kendt for at være forbundet med dannelsen af hudlæsioner, der er vanskelige at behandle på grund af bakteriernes evne til at danne biofilm og blive lægemiddelresistente.

En nyttig metode til at genoprette hudens mikrobiotasehomeostase er at stimulere væksten af gavnlige bakterier såsom S. epidermidis, som effektivt kan hæmme S. aureus virulensgenekspression, quorum sensing og i sidste ende biofilmdannelse.

De kraftige antioxidante, antiinflammatoriske og antimikrobielle egenskaber ved de fenolforbindelser, der findes i granatæbleskallen, herunder catechin, quercetin, vanillinsyre og gallussyre, kan være ansvarlige for de observerede fordele for huden. Tidligere undersøgelser har vist, at catechiner udøver antimikrobielle virkninger på S. aureus og E. coli ved at beskadige cellemembraner.

Samlet set tyder undersøgelsen på, at granatæbleekstrakt kan overvejes som en del af lokale formler, der bruger genbrugsaffald og grønne udvindingsmetoder i overensstemmelse med One Health-tilgangen.