Ekstrakt kore nara obnavlja ravnotežu kože i bori se protiv infekcija

Studija objavljena u časopisu PLOS ONE opisuje učinkovitost ekstrakta kore nara u obnavljanju homeostaze mikrobiote kože putem njegovog antimikrobnog djelovanja protiv Staphylococcus aureusa.

Mikrobiota kože je mnoštvo mikroorganizama koji žive u ravnoteži i tvore međuvrsnu ravnotežu mikrobne zajednice. Sastav mikrobiote kože ovisi o području tijela, dobi, spolu i pH vrijednosti kože.

Dominantne mikrobne vrste kožne mikrobiote pripadaju rodovima Staphylococcus, Corynebacterium, Streptococcus i Propionibacterium. Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) je najčešći član roda Staphylococcus i igra važnu ulogu u održavanju mikrobne ravnoteže na koži.

U zdravoj mikrobioti kože, S. hominis, S. lugdunensis i S. epidermidis pokazuju antimikrobno djelovanje protiv gram-pozitivnih bakterija poput S. aureusa. Svaki poremećaj homeostaze mikroba kože može dovesti do disbioze, koju karakterizira smanjenje korisnih mikroba poput S. epidermidisa i povećanje patogenih mikroba poput S. aureusa.

Disbioza kožne mikrobiote povezana je s raznim kožnim bolestima, uključujući akne, atopijski dermatitis, folikulitis i psorijazu. Pacijenti s atopijskim dermatitisom posebno su skloni povećanom broju S. aureusa.

U ovoj studiji, istraživači su ispitali antimikrobne i antiadhezivne učinke ekstrakta kore nara na sojeve kožne mikrobiote. Također su procijenili aktivnost ekstrakta specifičnu za vrstu.

Prethodne studije pokazale su antibakterijske učinke ekstrakta kore nara protiv različitih bakterijskih sojeva, uključujući S. aureus, Escherichia coli i Pseudomonas aeruginosa. Nekoliko fenolnih spojeva pronađenih u naru odgovorno je za njegova antimikrobna svojstva.

Znanstvenici su prikupili uzorke kožne mikrobiote od šest zdravih dobrovoljaca i tri dobrovoljca s atopijskim dermatitisom. Među izoliranim bakterijskim kolonijama odabrali su S. epidermidis i S. aureus za daljnje eksperimente.

Pripremili su ekstrakt kore nara koristeći n-butan i dimetil eter kao otapala te analizirali njegovu antimikrobnu i antiadhezivnu (utjecaj na stvaranje biofilma) aktivnost protiv odabranih bakterijskih sojeva. Koristili su ličinke Galleria mellonella kako bi testirali toksičnost ekstrakta.

Ukupno je identificirano 67 mikroorganizama s kože zdravih dobrovoljaca, a najčešći su bili S. epidermidis, Micrococcus luteus, Cutibacterium acnes i S. hominis. Glavni bakterijski rod bio je Staphylococcus.

Među volonterima su uočene varijacije u sastavu kožne mikrobiote ovisno o njihovom geografskom podrijetlu i stanju kože. Jedini soj izoliran od volontera s atopijskim dermatitisom bio je S. aureus.

Fitokemijska analiza ekstrakta kore nara otkrila je katehin, kvercetin, vaniličnu kiselinu i galičnu kiselinu kao glavne bioaktivne spojeve.

Antimikrobno djelovanje

Usporedba dvaju otopina za ekstrakciju pokazala je da ekstrakcija na bazi dimetil etera ima najveću antimikrobnu aktivnost protiv bakterija, s minimalnim inhibitornim koncentracijama (MIC) u rasponu od 1 do 128 miligrama po mililitru.

Antiadhezivno djelovanje

Antiadhezivna aktivnost ekstrakta kore nara na bazi dimetil etera određena je na mono- i dvostrukim biofilmovima S. epidermidis i S. aureus.

Rezultati su pokazali da ekstrakt značajno povećava sposobnost stvaranja biofilma kod S. epidermidis i značajno smanjuje sposobnost stvaranja biofilma kod S. aureus. Stvaranje biofilma je složen proces u kojem mikroorganizmi usvajaju višestanično ponašanje koje olakšava i produžuje njihov opstanak u različitim ekološkim nišama.

Daljnja analiza antiadhezivnog učinka na S. aureus nakon 24 sata pokazala je da je ekstrakt uspio smanjiti bakterijsku biomasu za 16% bez utjecaja na brzinu rasta S. epidermidis.

Test toksičnosti

Test toksičnosti ekstrakta kore nara na bazi dimetil etera korištenjem ličinki Galleria mellonella pokazao je 90% i 80% preživljavanja ličinki pri najvišoj koncentraciji ekstrakta nakon jednog, odnosno sedam dana.

Predviđene stope preživljavanja bile su slične onima ličinki tretiranih puferom (kontrola), što ukazuje na netoksični učinak ekstrakta kore nara na bazi dimetil etera.

Studija je pokazala da je ekstrakt kore nara praktično i netoksično sredstvo za obnavljanje homeostaze kožne mikrobiote na način specifičan za vrstu. Ekstrakt kore nara na bazi dimetil etera pripremljen u studiji učinkovito je obnovio korisne bakterijske vrste (S. epidermidis) i eliminirao patogene bakterijske vrste (S. aureus).

Poznato je da povećani broj S. aureusa povezan je s nastankom kožnih lezija koje je teško liječiti zbog sposobnosti bakterije da stvara biofilmove i postane otporna na lijekove.

Jedna korisna metoda za vraćanje homeostaze mikrobiote kože je poticanje rasta korisnih bakterija poput S. epidermidis, koje mogu učinkovito inhibirati ekspresiju gena virulencije S. aureus, kvorum sensing i konačno stvaranje biofilma.

Snažna antioksidativna, protuupalna i antimikrobna svojstva fenolnih spojeva koji se nalaze u kori nara, uključujući katehin, kvercetin, vaniličnu kiselinu i galičnu kiselinu, mogu biti odgovorna za uočene blagodati za kožu. Prethodne studije pokazale su da katehini imaju antimikrobne učinke na S. aureus i E. coli oštećujući stanične membrane.

Sveukupno, studija sugerira da bi se ekstrakt kore nara mogao smatrati dijelom lokalnih formula korištenjem recikliranog otpada i metoda zelene ekstrakcije u skladu s pristupom "Jedno zdravlje".