Hautmikrobiom

Hautmikrobiom, Mikrofilm, Staph. aureus, Staph. epidermis

Die Verwendung von Inhaltsstoffen auf der Basis von Mikroorganismen sowie die Möglichkeit, das Hautmikrobiom positiv zu beeinflussen sind für die Kosmetikindustrie Themen von großem Interesse. In zunehmendem Maß werden probiotische Lysate eingesetzt, um die auf der Haut lebenden Mikroorganismen zu beeinflussen bzw. ins Gleichgewicht zu bringen. Das Mikrobiom ist für die Haut von grundlegender Bedeutung. Beide stehen in enger  Wechselbeziehung; das Mikrobiom ist für die Haut wichtig und umgekehrt.

Die Mikrobiom Hautpflege ist ein aktuelles Thema. Immer mehr Kosmetikmarken bringen Produkte auf den Markt, die positive Wirkungen für das Hautmikrobiom versprechen und/oder deren Formulierungen Rohstoffe mikrobiologischen Ursprungs enthalten.

Einige Marken werben sogar damit, für das Mikrobiom nützliche lebende Bakterien zu enthalten. Auch Rohstoff- und Wirkstoffproduzenten schließen sich der Entwicklung an und bieten “probiotische” und “präbiotische” Inhaltstoffe an.

 

Macht Mikrobiom Hautpflege Sinn?

Betrachtet man die Verwendung probiotischer Lysate in der Hautpflege, kann die Frage eindeutig mit einem Ja beantwortet werden.

Der Erfolg der probiotischen Lysate in der Industrie unterstreicht ihre kosmetische Bedeutung und auch ihr Nutzen für die Haut wird durch eine wachsende Zahl wissenschaftlicher Arbeiten bestätigt. Die Zufriedenheit der Verbraucher/innen mit Lysaten von probiotischen Bakterien scheint also wissenschaftlich fundiert zu sein.

 

Was ist das Mikrobiom?

Die bisherigen Ausführungen erklären nicht, warum die Verwendung probiotischer Lysate und anderer Wirkstoffe so erfolgreich ist. Um das zu verstehen, müssen wir uns klar machen, dass der menschliche Körper innen und außen von einem Mikrobiom besiedelt ist. Wir könnten also, statt von “Homo sapiens” ebenso gut von “Homo microbiens” sprechen. Auf jede Zelle des menschlichen Köpers kommen ein bis zehn Mikroorganismen, die auf oder in ihm leben.

Ein Prozent ist pathogen und 99% nutzen unseren Körper als “Tramper” oder leben mit ihm in Symbiose. Die Haut profitiert von ihrem Mikrobiom, und ebenso profitiert das Mikrobiom von der Haut selbst. Ohne diese Gegenseitigkeit könnten wir nicht überleben; wir leben in einer echten Symbiose, in der der eine den anderen braucht.

 

Auf der Haut leben Hunderte unterschiedliche Sorten von Mikroorganisme. Die enorme Vielfalt des Hautmikrobioms verdeutlicht die Komplexität des Themas. Die Gesichtshaut beispielweise ist sehr ölig (viele Talgdrüsen). Die Haut der Arme ist trocken, während die Achselhöhlen feucht und warm sind. Die verschiedenen Hautzonen bieten unterschiedliche Umgebungen, in denen das Mikrobiom jeweils anders zusammengesetzt ist.

Wenn man das mit den erdischen Klimaverhältnissen erklären möchte, könnte man sagen; „Die Haut am Unterarm ist die Wüste, die Kopfhaut der kühle Wald und die Achselhöhle der tropische Regenwald”.

 

Einflüsse auf das Hautmikrobiom

Das Hautmilieu gibt also vor, welche Mikroorganismen wo leben können. Neben inneren oder äußeren Bedingungen, die zu einer trockenen oder feuchten, kühlen oder warmen Umgebung führen, spielt auch die Haut selbst eine entscheidende Rolle. Wie bereits erwähnt, ist die von der Haut gebildete Sebummenge ein ausschlaggebender Faktor (einige Spezies der Mikroorganismen mögen Sebum, andere nicht); außerdem spielen die bei den Differenzierungsprozessen in der Epidermis entstehenden Substanzen eine wesentliche Rolle. Kosmetische Produkte können die Sebumbildung reduzieren und die Differenzierungsprozesse in der Epidermis beeinflussen. Möglicherweise kann das Hautmikrobiom auf diese Weise (positiv) beeinflusst werden.

 

Wie wichtig die einwandfreie Differenzierung in der Epidermis ist, wird deutlich, wenn dieser Prozess gestört ist. Bei manchen Hautkrankheiten ist das Mikrobiom nicht in einem “gesunden” Zustand bzw. es ist im Ungleichgewicht. Beispielsweise ist bei der atopischen Dermatitis das pathogene Bakterium Staphylococcus aureus in erhöhter Menge vorhanden. S. aureus ist wesentlich an der Pathophysiologie der atopischen Dermatitis beteiligt.

Andere Einflüsse, wie Alterung, Lebensweise, Ernährung, Hautpflege, etc., werden in der wissenschaftlichen Literatur ebenfalls erwähnt. Das ist unter dem Aspekt der Entwicklung von kosmetischen Produkten interessant. Es ist denkbar, eine “Anti-Aging“-Hautpflege zu entwickeln, die das Hautmikrobiom “verjüngen” könnte. In jüngerer Literatur wird die “zeitliche Stabilität“ des Mikrobioms erwähnt (Oh J et al., Temporal Stability of the Human Skin Microbiome, Cell 165, 854–866 (2016). Damit ist gemeint, dass es trotz der erwähnten Einflüsse über einen längeren Zeitraum bemerkenswert stabil ist.

Die Frage ist: Was können wir als Kosmetikwissenschaftler tun, um das Hautmikrobiom im kosmetischen Rahmen zu “stabilisieren” oder zu “verbessern”?

 

Um diese Frage zu beatworten, müssen wir die Symbiose zwischen dem gesunden Mikrobiom und der gesunden Haut genauer betrachten. Der Hautpflegemarkt verzeichnet ein wachsendes Interesse der Kunden/innen an “gesunder Haut“. Kunden/innen achten zunehmend darauf, dass ihre Haut gesund aussieht und sich gesund fühlt. Eine gesund aussehende Haut gilt als attraktiv. Die positive Einstellungsänderung erklärt wahrscheinlich auch, warum das Thema Mikrobiom in der Kosmetikindustrie so sehr an Bedeutung gewinnt.

 

“Gesunde” Haut hat ein “gesundes” Mikrobiom

Was bedeutet gesunde Haut? Die Antwort auf diese Frage liegt in der Epidermis. Die oberste Schicht der Haut ist in hohem Maße dynamisch und intelligent. Hunderte verschiedenartiger Moleküle (Proteine, Enzyme, Lipide, etc.) werden in der Epidermis gebildet. Sie halten das Stratum corneum und die Immunabwehr der Haut stark und gesund. Das Stratum corneum ist die Barriere zwischen dem Körper und der äußeren Umgebung. Sein Zustand ist für viele kosmetischen Aspekte der Haut entscheidend: gesundes Aussehen (rosig, ebenmäßig, attraktiv, etc.), angenehmes Hautgefühl (weich, glatt, elastisch, etc.). Das Mikrobiom befindet sich auf und im Stratum corneum.

 

Im Laufe der Differenzierungsvorgänge in der Epidermis werden Substanzen gebildet, die für die Bildung des Hautmikrobioms erforderlich sind. Zu ihnen gehören u.a. Moleküle, die den pH-Wert regulieren, (ein pH-Wert von ca. 5 an der Hautoberfläche ist für ein “gesundes“ Mikrobiom ideal) und antimikrobielle Peptide (töten pathogene Mikroben). Eine einwandfrei (“gesund“) funktionierende Haut (Epidermis) ist in der Lage, alle Bestandteile, die für ein “gesundes“ Mikrobiom erforderlich sind, zu bilden. Die Mikroorganismen, die auf der Haut leben, interagieren mit den Hautzellen, um ein Milieu aufrechtzuerhalten/ herzustellen, das für sie günstig ist. Ein “gesundes” Mikrobiom ist gut für eine “gesunde” Haut und umgekehrt. Wir leben in Homöostase miteinander; das ist das Wesen einer symbiotischen Beziehung.

 

Welche der Beteiligten ist führend in der Beziehung? Es ist die Haut. Wenn die Differenzierung in der Epidermis ordnungsgemäß verläuft (d.h. wenn die Haut gesund ist), ist auch ihr Mikrobiom gesund. Bei den Hautkrankheiten atopische Dermatitis, Rosacea und Psoriasis ist der Differenzierungsprozess in der Epidermis gestört. Die Folge sind Veränderungen im Hautmikrobiom. Alle drei Hautkrankheiten gehen mit Veränderungen des Mikrobioms einher. S. aureus besiedelt die Haut beispielsweise bei atopischer Dermatitis und ist Teil der Pathophysiologie. (S. aureus löst Entzündungen in der Haut aus. Die Zunahme von S. aureus wird mit den Schüben bei atopischer Dermatitis in Verbindung gebracht.) S. aureus braucht einen pH-Wert von ca. 7; aufgrund der Fehler in den Differenzierungsprozessen in der Epidermis der atopischen Haut, liegt der pH-Wert bei 7.

 

Formulierungen für das  Hautmikrobiom

Bei der Formulierung eines kosmetischen Produktes, das auch für ihr Mikrobiom ideal ist, müssen viele unvermeidliche Einflüsse, denen das Mikrobiom ausgesetzt ist, berücksichtigt werden. Zum Beispiel das  jeweilige Hautpflegeverhalten. Das Vorhandensein antimikrobieller Bestandteile (Konservierungsstoffe) in kosmetischen Produkten oder der pH-Wert kosmetischer Mittel sind weitere Beispiele. Auch die Umgebung, in der wir leben (Land oder Stadt), beeinflusst die Zusammensetzung des Hautmikrobioms. Fortwährend gehen Mikroorganismen von der Haut verloren. Die Abtragung geschieht durch das Rasieren oder das Reiben der Kleidung, vor allem aber durch die Abschuppung toter Hautzellen. Hunderte Millionen toter Zellen werden täglich von der Haut abgestoßen und mit ihnen Milliarden von Mikroorganismen.

 

Trotz der Tatsache, dass fortwährend Mikroorganismen von der Hautoberfläche entfernt bzw. abgetötet werden, bleibt die Zusammensetzung des Mikrobioms bemerkenswert stabil. Wie wissenschaftliche Arbeiten bestätigen, haben selbst Antibiotika und Antiseptika nur einen begrenzten Einfluss auf dessen Stabilität. Solche Substanzen töten Mikroorganismen zwar, diese erholen sich aber schnell. Innerhalb einer erstaunlich kurzen Zeit  baut das Hautmikrobiom sich wieder auf. Das trifft auch für alle anderen vorher erwähnten Einflüsse zu.

 

Das Hautmikrobiom erneuert sich selbst, ebenso wie die Haut

Um kosmetische Produkte, die für das Hautmikrobiom nützlich sind, zu entwickeln, müssen wir die Grundlagen der oben beschriebenen Vorgänge verstehen. Warum ist das Mikrobiom gegen alle diese unvermeidlichen Einflüsse so robust? Warum erholt es sich auch nach dem Kontakt mit Antiseptika so schnell?  Eine wissenschaftliche Erkenntnis liefert die Antwort: Die Mikroorganismen besiedeln nicht nur die Hautoberfläche, sondern leben auch in der Haut. Sie leben im Stratum corneum, vor allem in der oberen Hälfte, dem Stratum disjunctum. Hier werden die Korneodesmosomen zwischen den abgestorbenen Hornzellen, den Korneozyten, aufgelöst. Die Haut “öffnet“ sich und ermöglicht den Mikroben, sich im Stratum disjunctum, zwischen den Korneozyten anzusiedeln.

 

Die Epidermis erneuert sich andauernd. Ihre Differenzierungsprozesse befinden sich im Gleichgewicht mit der Bildung neuer Zellen (Proliferation) in der untersten Schicht der Epidermis. Von ihrer Bildungsstätte in der untersten Schicht bis an die Hautoberfläche durchlaufen die Zellen einen Prozess von etwa vier Wochen; wenn sie die Hautoberfläche erreicht haben (und abgestorbene Hornzellen/ Korneozyten sind), werden sie als Schüppchen von der Hautoberfläche abgestoßen. Die Mikroorganismen im Stratum disjunctum bewegen sich zusammen mit den Korneozyten zur Hautoberfläche und werden abgestoßen oder abgetötet. Wie die Epidermis erneuert sich also auch das Mikrobiom fortwährend durch die Prozesse des Absterbens und Abstoßens, wobei die eigentliche “Quelle“ des Hautmikrobioms im Stratum corneum, unter dem Stratum disjunctum. liegt.

 

Es überrascht daher nicht, dass es nicht in erster Linie um die Frage geht, wie wir das Mikrobiom auf der Hautoberfläche beeinflussen können. Es macht nicht viel Sinn, Mikroorganismen, die abgestoßen, abgerieben oder abgetötet werden, zu beeinflussen (z.B. durch präbiotische Substanzen). Effizienter und nachhaltiger ist es, sich auf den “Ursprung“ im Stratum corneum zu konzentrieren. Hier liegt die eigentliche “Quelle” des Mikrobioms.

 

In Anbetracht der Tatsache, dass die Haut und ihr Mikrobiom so eng miteinander verknüpft und so zu sagen eine physische Einheit sind, verwundert es nicht, dass die Differenzierungsprozesse in der Epidermis für das Hautmikrobiom so wichtig sind. Wenn diese Prozesse einwandfrei funktionieren, garantieren sie die Qualität und die Gesundheit des Mikrobioms an seinem “Ursprung”. Maßnahmen, die an der Oberfläche ansetzen, bleiben mit ihren Resultaten an der Oberfläche.

 

Unser Fazit

Es macht Sinn, das Hautmikrobiom zu beeinflussen. Die Wissenschaft beschäftigt sich erst seit kurzem mit dem Thema. Viele Fragen sind noch offen. Ein viel versprechender Ansatz scheint die Optimierung der Differenzierungsprozesse in der Epidermis zu sein. Nur wenn sie gut funktionieren, kann das Mikrobiom dauerhaft gesund bleiben. Viele kosmetisch relevanten Hautzustände sind durch gestörte Differenzierungsprozesse in der Epidermis gekennzeichnet. Beispielsweise weichen die Differenzierungsprozesse in der empfindlichen Haut, der Babyhaut und der gealterten Haut von dem ab, was wir als “gesund” bezeichnen.

 

Der Einsatz von milden Konservierungsstoffen in Kombination mit Zucker (als Futter) scheint ein Basisansatz zu sein, der für Kosmetika gelten sollte, die zum Ziel hat, das Hautmikrobiom positiv zu beeinflussen.

Auch der Einsatz von geeigneten Sterilpackmittel, um ganz auf abtötende Konservierungsstoffe verzichten zu können, ist ein guter Weg.

 

 

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