Вплив антибактеріальних засобів на захисні функції шкіри.
Наукові статті
Шкіра першою відчуває на собі вплив тих чи інших мікробів. Відповідно, у процесі еволюції вона придбала властивості бактерицидного (вирицидного і фунгіцидного) захисту, настільки хорошого, що неушкоджений роговий шар завдяки властивостям кератину майже непрохідний будь-яких бактерій. Щоправда, деякі з них здатні виробляти ферменти, що руйнують кератин. Особливо цим відрізняються деякі різновиди грибів. Однак і в цьому випадку проникнення грибів в епідерміс можливе тільки, якщо йому в цьому не допомагають його інші залізисті структури, зокрема сальні та потові залози, розташовані в дермі.
Адже шкіра є не тільки суто механічним бар'єром для живих патогенних мікроорганізмів. Вона здатна до самоочищення.
Основні фактори бактерицидності шкіри
Основними факторами, що беруть участь у механізмах бактерицидності шкіри, є такі:
- Електрична непроникність рогового шару;
- механічна непроникність (непрохідність) рогового шару для бактерій;
- Низькі значення рН верхніх шарів епідермісу;
- антагонізм нормальної та патогенної мікрофлори;
- стан першої лінії імунного захисту;
- Нормальний рівень факторів неспецифічної резистентності;
- активна реакція імуноцитів епідермісу та дерми, спрямована на знищення вірусів, бактерій та грибів.
Електростатичний захист. Це перша перешкода на шляху мікробів у шкіру. Справа в тому, що роговий шар епідермісу заряджений негативно, тоді як зернистий – позитивно. Помічено, що поверхня шкіри виявляє негативний заряд при кожному значенні рН вище за ізоелектричну точку кератину. Про причини цього явища достатніх відомостей немає. Швидше за все, це одна з фізичних властивостей кератину.
А оскільки бактерії здебільшого мають негативний заряд, то відбувається їхнє відштовхування від рогового шару.
Кислотна мантія. Друга важлива складова протимікробного захисту шкіри. Вона формується з допомогою активної реакції всіх його верств. Головна роль відводиться тут знову ж таки роговому шару, кисле середовище якого (рН 4,0-3,0) обумовлена структурою кератину, точніше складовими його жирними кислотами і лізосомальними ферментами. У такому середовищі більшості бактерій життя немає. Однак зазначена низька рН рогового шару є тільки в його глибині, тоді як на його поверхні вона певною мірою нівелюється виділяється потім, що має слабокисле середовище, і шкірним салом. Власне кислотна мантія епідермісу утворена сумішшю поту та шкірного сала, в якій містяться органічні кислоти - молочна, лимонна та інші. Так, на поверхні відкритих ділянок шкірного покриву, де піт швидко випаровується, рН залишається досить кислою і знаходиться зазвичай в межах 5,6-4,2. Цього цілком достатньо для протимікробного захисту. Завдяки стерилізуючим властивостям рогового шару епідермісу мікроби, які потрапляють з його поверхню, швидко гинуть.
У міру занурення в глиб епідермісу змінюється і рН середовища. Як говорилося вище у глибині рогового шару вона максимально кисла, в шиловидном шарі - вже слабокисла, і рН її становить 7,0-6,7. У базальному шарі епідермісу, як і в сосочковом шарі дерми, середовище слаболужна (рН 7,6-7,4). Тому туди мікробів краще не пускати.
Мікробний антагонізм. Спочатку слід зазначити, що вищеописана виражена бактерицидність епідермісу стосується не всіх мікробів, а тільки зовнішніх. Справа в тому, що існують ще й мікроби-сапрофіти, які є постійними мешканцями рогового шару епідермісу. Це мікроорганізми, які за час еволюції пристосувалися до наявного на поверхні шкіри кислого середовища. Живуть вони як на гладкій шкірі (кишкова паличка та дифтероїди бактерії, протей), так і в гирлах волосяних фолікулів (Staphylococcus albus, S. flavus, epidemicus), вивідних протоках сальних (demodex folliculorum) та потових залоз. Ці постійні жителі у роговому шарі представники так званої нормальної мікрофлори становлять 90-99% від загальної кількості шкірної флори шкіри. Зазвичай вони не завдають шкірі жодної шкоди. Решту ж частини мікрофлори становлять слабко патогенні мікроорганізми.
Справа в тому, що нормальна мікрофлора шкіри не просто знаходиться на її поверхні, але відіграє свою не останню роль в антимікробному захисті, допомагаючи боротися з патогенними мікробами. Цей феномен ґрунтується на антагоністичних відносинах у світі мікробів. Найбільш поширеним і корисним сапрофітом є staphylococcus epidermidis, який цікавий тим, що вселяє токсини, що мають антибіотико подібну дію і пригнічують життєдіяльність патогенної мікрофлори. Цей стафілокок виробляє, крім того, кислоти, вносячи свій внесок у створення кислотної мантії епідермісу.
Фізіологічне Лущення. Ця природна властивість рогового шару епідермісу також несе певну захисну функцію. Полягає вона в тому, що рогові лусочки з мікробами, що закріпилися на них або під ними (раптово для останніх), відторгаються і видаляються з поверхні шкіри в зовнішнє середовище. Причому це відбувається постійно. Велике значення в плані антимікробного захисту мають і маніпуляції з очищення шкіри від рогових нашарувань, що накопичилися. Мається на увазі регулярне миття тіла і особливо рук. Однак останнє не слід переоцінювати. Відомо, наприклад, що ескімоси ніколи (принаймні взимку) не миються і нічого, цілком обходяться фізіологічним лущенням.
Справді, видаляючи рогові нашарування з фіксованими у яких мікроорганізмами, миття з милом одночасно якийсь термін зменшує бактерицидні властивості шкіри, через порушення її кислотної мантії. Більше того, часте миття, та ще й з лужним милом може взагалі зруйнувати кислотну мантію шкіри. Також як і обробка поверхні шкіри, ефіром та іншими рідинами, що розчиняють жири. Таким чином, більшість мікробів, потрапляючи на поверхню епідермісу і намагаючись проникнути в нього, гине просто тому, що не знаходить необхідних для виживання та розмноження умов.
Кисле середовище, лізосомальні ферменти, електростатичний заряд, мікробний антагонізм і фізіологічне лущення рогового шару, активний зустрічний струм епідермальних клітин є саме тими факторами, які кожен окремо і все в комплексі діють бактерицидно. А до них додаються і антимікробні властивості шкірного сала, похідного сальних залоз дерми, яка у свою чергу має цілу низку захисних систем.
Шкіра на різних ділянках тіла відрізняється за вологістю, температурою, жирністю та оксигенацією - ці умови визначають виживання мікробів-комменсалів на поверхні шкіри і є причиною різноманітності мікрофлори на різних ділянках тіла.
У 2009 р. було опубліковано результати дослідження, метою якого було складання топографічної карти мікробіома здорової людської шкіри [Grice Е.А. et al., 2009]. Себорейні зони шкіри виявилися переважно населеними бактеріями роду Propionibacteria; у цих зонах присутні і бактерії роду Staphylococci. У вологих областях шкіри переважають коринебактерії і стафілококи, проте також є протеобактерії. Сухі ділянки шкіри населені різними бактеріями, проте переважають протеобактерії та флавобактерії.
Як «наші» бактерії протистоять «чужим» бактеріям? Головною зброєю мікроорганізмів нормальної мікрофлори людини є антибактеріальні пептиди.
Антибактеріальні засоби та їх заборона
В період пандемії коронавірусу, користування антибактеріальними засобами та антисептиками стало повсякденною звичкою. Наразі світ не потребує захищатися від вірусу COVID-19, достатньо повернутися до звичайних гігієнічних процедур з використанням мила.
У готове мило можуть бути включені добавки, що підвищують миючу здатність продукту, що покращують дерматологічні характеристики і товарний вид. ПАР ефективно руйнують клітини мікроорганізмів неспецифічним чином - порушують цілісність їх зовнішньої мембрани.
Висока лужність природного мила - дуже великий недолік з погляду на шкірний бар'єр. Після миття лужним розчином рН на поверхні шкіри підвищується і для його відновлення до фізіологічного «кислого» рівня шкірі необхідно в середньому дві години.
Крім того, іони солей, що входять до складу природного мила, можуть "вимивати" компоненти натурального зволожуючого чинника з рогового шару, а жирні кислоти - закупорювати пори (особливо якщо шкіра схильна до утворення комедонів).
Тому бажано скоротити час контакту мильного розчину зі шкірою і змивати його якнайшвидше великою кількістю води. Якщо за один раз не вдалося видалити весь бруд, краще намилити шкіру ще раз, ніж збільшити час експозиції мильного розчину на шкірі.
Часте використання природного мила також може згубно позначитися на стані шкірних покривів - якщо піддавати шкіру впливу мила раніше, ніж вона встигає відновити свої бар'єрні структури, то можна викликати її подразнення та сухість. Особливо високий ризик розвитку небажаних реакцій у шкіри з ослабленим бар'єром (наприклад, внаслідок шкірного захворювання, такого як дерматит, псоріаз та ін.) та підвищеною чутливістю. У цих випадках необхідно відмовитися від натурального мила і використовувати його синтетичні аналоги (синдети) або очищаючі препарати на емульсійній або водній основі.
З деяких пір на прилавках магазинів почали з'являтися звані антибактеріальні косметичні засоби. Справа в тому, що в рядову косметику консерванти вводяться в технологічних цілях, а саме для захисту від мікробного зараження. В антибактеріальних засобах речовини, що вбивають мікроорганізми, використовуються як активні інгредієнти, а отже, містяться у вищій концентрації. Інформація про антимікробну дію цих продуктів не тільки відображена на упаковці, але й доводиться до споживача через рекламу у засобах масової інформації. Існує три основні категорії антибактеріальних засобів: шампуні проти лупи, антимікробні мила, дезодоранти.
Як визначити, що продукт є антибактеріальним? Для безрецептурних препаратів антибактеріальні продукти зазвичай мають слово «антибактеріальний» на етикетці. Крім того, етикетка з інформацією про ліки на милі чи засобах для миття тіла свідчить про те, що продукт містить антибактеріальні інгредієнти.
Законодавці різних країн по-різному оцінюють ці засоби. Так, у США наявність таких активних інгредієнтів у косметичних засобах відразу переводить продукт із категорії косметичних продуктів у ліки. Наприклад, у США лише два антимікробні агенти, що використовуються у засобах проти лупи, увійшли до категорії 1 (безпечний та ефективний) - це піритіон цинк і дисульфід селену. У Європі засоби проти лупи входять до категорії «косметичні засоби». У Японії кошти проти лупи сприймаються як «продукти медичної косметики».
Що стосується дезодорантів, то в США вони відразу стають «ліками», як тільки заявляється про те, що в основі дії, що дезодорує, лежить антимікробний ефект. Тому антиперспіранти у США належать до категорії лікарських засобів.
Група продуктів, представлених антибактеріальними милами, стала справжнім яблуком розбрату між косметичною промисловістю та FDA. FDA ухвалила, що мила, представлені на ринок як антибактеріальні, відносяться до лікарських засобів. Мила, що подаються як дезодоруючі, входять до категорії косметичних засобів.
FDA рекомендує використовувати антимікробні мила лише за розпорядженням лікаря. Косметична промисловість, своєю чергою, вимагає виділити окрему категорію споживчих косметичних товарів. Для того щоб ефективно впливати на мікробну флору, що мешкає на поверхні нашої шкіри, необхідно ввести антимікробний агент (той же консервант) у вищій концентрації. Тим самим ми підвищуємо ризик виникнення побічних реакцій (роздратування, алергії), з одного боку, і без жодних підстав серйозно порушуємо мікробіологічний баланс шкіри, з іншого. Про пряму небажану дію консервантів на шкіру ми говорили вище. Що стосується мікробіологічного профілю шкіри та його можливих змін, то про це варто сказати особливо.
Поняття «дисбактеріоз», з яким зазвичай пов'язують кишкові розлади, також можна застосувати і до нашої шкіри. Дисбактеріоз означає порушення рівноваги між патогенними та непатогенними мікроорганізмами на користь перших, коли з якихось причин починається бурхливе зростання шкідливих мікроорганізмів. У нормі «хороші» бактерії пригнічують зростання «поганих», не даючи їм розмножуватися. На жаль, антибактеріальне мило не розрізняє своїх і чужих, вбиваючи всі бактерії без розбору. Постійне порушення нормального балансу може одного разу призвести до збою природної рівноваги, і тоді патологічні мікроорганізми отримають перевагу. Зовсім інша ситуація спостерігається у разі пошкодженої шкіри (подряпини, рани), коли епідермальний бар'єр зруйнований і шлях углиб шкіри і навіть організму відкритий. У цьому випадку використання антибактеріальних засобів (зеленки, йоду або мила) є цілком доцільним.
Зростає занепокоєння тим, що широке використання антимікробного мила може призвести до того, що шкідливі бактерії та грибки стануть стійкими до антимікробних агентів, таких як триклокарбан і триклозан. Це може статися, якщо гени мікроорганізмів, які виробляють фермент ENR, мутують, тобто змінюють свою хімічну структуру. Бактерії, що несуть новий ген, можуть бути більш стійкими до антимікробних сполук.
У 2013 році FDA (США) запропонувало виробникам антибактеріального мила довести, що їх продукти більш ефективні, ніж звичайне мило, у профілактиці захворювань, або вивести їх з ринку. Оскільки таких доказів не було надано, FDA у вересні 2016 року заборонило продаж антисептичних миючих засобів для рук та тіла, що містять низку інгредієнтів, серед яких фігурує триклозан.
Підставою для заборони стала думка, що такі антисептичні продукти не дають споживачеві додаткового захисту в порівнянні зі звичайними миючими продуктами і можуть зашкодити довгостроковій перспективі. Заборона стосується рідкого мила, гелів, піни, шматкового мила. Він не поширюється на «санітарні гелі», вологі серветки чи антисептики спеціального призначення. Триклозан (TCS), як і раніше, дозволяється використовувати в зубній пасті, дезінфекційному засобі для рук і ополіскувачі для ротової порожнини.
Європейський Союз заборонив використання триклозану у всіх біоцидних засобах гігієни, починаючи з січня 2017 року.
«Споживачі можуть думати, що антибактеріальне мило є більш ефективним у запобіганні розповсюдженню мікробів. Але у нас немає жодних наукових доказів того, що антибактеріальний засіб кращий, ніж звичайне мило, – цитує директора дослідницького центру FDA (Center for Drug Evaluation and Research) Джанет Вудкок Доктор Пітер. – Навпаки, деякі дані свідчать про те, що антибактеріальні інгредієнти можуть завдати більше шкоди, ніж користі у довгостроковій перспективі».
У наведений нижче список включено активні інгредієнти, згадані в TFM 1994 року для використання в антисептичних миттях рук або для миття рук медичного персоналу та визначені в запропонованому правилі Consumer Antiseptic Rub 2016 як такі, що мають недостатні докази придатності для оцінки згідно з Оглядом безрецептурних лікарських засобів для використання в Споживчий антисептик без рецепта:
Cloflucarban
Fluorosalan
Hexachlorophene
Hexylresorcinol
Iodine complex (ammonium ether sulfate and polyoxyethylene sorbitan monolaurate)
Iodine complex (phosphate ester of alkylaryloxy polyethylene glycol)
Nonylphenoxypoly (ethyleneoxy) ethanoliodine
Poloxamer-iodine complex
Povidone-iodine 5 to 10 percent
Undecoylium chloride iodine complex
Methylbenzethonium chloride
Phenol (greater than 1.5 percent)
Phenol (less than 1.5 percent) 16
Secondary amyltricresols
Sodium oxychlorosene
Tribromsalan
Triclocarban
Triclosan
Triple dye
Характеристики Триклозану як протимікробного компоненту
Триклозан є предметом суперечок вчених щодо безпеки. Триклозан (5-chloro-2-(2,4-dichlorophenoxy)phenol) – синтетична органічна сполука, що має антибактеріальні та протигрибкові властивості. Дане з'єднання вперше синтезували у Швейцарії в 1965 році і тривалий час використовували як пестицид. До 2016р триклозан використовувався в миючих та засобах для чищення, а також в милі, зубній пасті і дезодорантах. За даними досліджень, близько 70% населення США так чи інакше стикалися з цією сполукою у складі косметичної та гігієнічної продукції.
Крім того, тріклозан знайшов своє застосування і в медичних виробах. Зокрема, триклозан входить до деяких шовних матеріалів. Наприклад, на російському ринку можна зустріти щонайменше 6 найменувань ниток, що розсмоктуються, з антимікробним покриттям, до складу яких входить триклозан.
Також триклозан використовується в дезінфікуючих засобах для лікарень та поліклінік.
Цікаво, що FDA США досі не має в своєму розпорядженні однозначних відомостей щодо шкоди триклозану. На офіційному сайті можна знайти інформацію про те, що зараз проводяться дослідження, присвячені впливу великих доз триклозану на зниження рівня гормонів щитовидної залози, а також вкладу триклозану у розвиток бактеріальної стійкості до антибіотиків. У зв'язку з цим з 2017 року використання триклозану в антисептиках для рук та мила було заборонено.
Тим не менш, у 1997 році були зібрані результати досліджень щодо вивчення ефективності зубної пасти Colgate Total. Було показано, що триклозан у складі зубної пасти ефективно запобігає розвитку гінгівіту (запалення ясен).
Крім того, використання триклозану в шовних матеріалах має свої переваги в порівнянні з матеріалами без покриття. За даними наукової літератури нитки з антибактеріальним покриттям знижують частоту появи інфекцій у сфері післяопераційної рани.
Справа в тому, що триклозан вбиває не лише шкідливі, а й корисні бактерії, тим самим залишаючи організм без захисту та завдаючи йому шкоди. Вчені довели, що компонент викликає мутації мікроорганізмів та утворення нових, невідомих науці бактерій. Є дослідження, що доводять, що триклозан здатний викликати незворотні наслідки для організму та порушує гормональний баланс. Він має здатність накопичуватися в організмі і збільшує опірність до антибіотиків. Також триклозан є отруйною для природи речовиною: забруднює озера, річки, океан та ґрунт.
Мал. 1 Хімічна формула триклозану
Триклозан має антибактеріальні, антигрибкові та протизапальні властивості, зокрема, здатний подолати до 99,6% мікробів. Концентрації триклозану в продуктах особистої гігієни зазвичай не перевищують 0,3%.
У складі зубних паст та ополіскувачів для рота допомагає при гінгівіті, запобігає появі зубного нальоту. Першою із зубних паст із триклозаном (0,3% у складі) стала Colgate Total c клінічно доведеною дією на бактерії, що викликають гінгівіт.
Чим небезпечний триклозан
Для об'єктивності варто перерахувати основні побоювання, пов'язані з використанням триклозану. Почнемо з того, що він дуже повільно розкладається, у природі його виявляють на дні озер, у старому мулі (вік якого кілька десятиліть), у стічних водах. Триклозан впливає на зростання водоростей, низькі наномолярні дози TCS змінюють мікробіом риб.
Ефективність триклозану у складі мила пояснюється тим фактом, що завдяки повільному розкладанню та поганій розчинності у воді він залишається на руках і продовжує знищувати бактерії навіть після того, як руки ополоснули та висушили.
Антимікробна активність триклозану тривалий час вважалася неспецифічною. Проте в даний час стало відомо, що триклозан інгібує синтез бактеріальних жирних кислот, утворюючи комплекс з NAD+-залежним ферментом єноіл-ацил-редуктазою, володіючи високою спорідненістю до даного ферменту, взаємодіє з його активним центром і конкурує за місцем зв'язування з субстратом. З'єднання триклозан перешкоджає завершенню циклу приєднання двовуглецевого фрагмента до основного ланцюга ліпіду, що синтезується, і, крім цього, інгібує de novo біосинтез жирних кислот в клітині. Як результат, мембрани (у тому числі плазматична мембрана клітини, що захищає її від зовнішнього середовища) перестають оновлюватися, зношуються та не справляються зі своїми функціями (захисною, транспортною та ін.).
Триклозан здатний змінювати склад мікробіому шкіри, ротової порожнини та кишечника. Він добре всмоктується слизовою оболонкою ротової порожнини, тому йому приписують можливість провокувати виникнення алергічних реакцій у дітей. Є дослідження, що демонструє зв'язок між високою концентрацією триклозану в сечі та низьким показником мінеральної щільності кісткової тканини та підвищеним ризиком остеопорозу у жінок у постменопаузі.
Імовірність негативного впливу триклозану на ендокринну систему зумовлено наступним: сполуку відносять до ендокринних дисрапторів – сполук, здатних порушувати функцію ендокринної системи. Говорячи про шкоду триклозану, ряд авторів заявляє, що триклозан так само, як і бісфенол А, є аналогом естрогену, потрапляючи в організм, він призводить до порушення гормонального балансу та функцій репродуктивної системи.
Слід зважити, що сьогодні роль ендокринних дисрапторів у регуляції діяльності систем життєзабезпечення залишається не до кінця вивченою.
Суперечки щодо користі чи шкідливого впливу триклозану не вщухають. У сфері косметології та дерматології перебувають як противники, так і прихильники цієї антибактеріальної речовини. Безперечно, триклозан – один з найефективніших агентів у складі засобів гігієни та косметичних продуктів, здатних забезпечити захист від бактерій. У той же час при виборі концентрації слід бути дуже уважним, дотримуватись усіх вимог.
Споживачам при користуванні косметичними засобами з триклозаном (твердим і рідким милом, дезодорантом тощо) слід пам'ятати про його можливі побічні дії. Не варто використовувати його постійно, необхідно робити перерви, стежити за реакцією шкіри (відсутністю почервоніння). виявляється сухістю і підвищеною дратівливістю тканин слизової оболонки.
На території України заборона FDA не діє, тому виробники можуть використовувати триклозан у рецептурах.
Дослідники підрахували, що швидке поширення стійкості до антибіотиків у світі спричинить смерть однієї людини кожні 3 секунди до 2050 року. Цю тривожну загрозу для здоров’я населення пов’язують із широким використанням антибіотиків та зловживанням ними, що призвело до збільшення бактерій, стійких до ліків.
Вплив триклозану на бактерії може не тільки підвищити резистентність цих видів до триклозану за допомогою різних механізмів, але також може виявляти перехресну резистентність до інших клінічно важливих антибіотиків. Дослідження показують, що широке використання біоцидних агентів, таких як триклозан, може потенційно збільшити глобальне поширення стійкості до антибіотиків. Стійкість до антимікробних засобів, пов’язана з триклозаном, пояснюється або модифікацією та/або посиленням мішені цією хімічною речовиною.
Бактерії, стійкі до триклозану: починаючи з 2000 року, ряд досліджень виявили мікроорганізми, стійкі до триклозану, і з’являється все більше доказів, що пов’язують використання триклозану з розмноженням бактерій, стійких як до антибіотиків, так і до антибактеріальних продуктів. Наприклад, були виявлені стійкі до триклозану штами мікроорганізмів, такі як кишкова паличка та сальмонела. Дослідження показують, що використання триклозану забезпечує сприятливе середовище для появи антимікробних препаратів. -стійкі бактерії, навіть у низьких концентраціях у продуктах і косметиці.
Триклозан є ліпофільним, тобто він накопичується в жирових тканинах. Дослідження виявили концентрацію триклозану в трьох із п’яти зразків жіночого молока. Триклозан також був виявлений у пуповинній крові немовлят. Ці результати викликають занепокоєння щодо плоду під час уразливих періодів розвитку, а також роблять біоакумулятивний та ендокринний руйнівний потенціал триклозану ще більш тривожним.
Відповідно до змін до Технічного регламенту Митного союзу «Про безпеку парфумерно-косметичної продукції» (ТР ТС 009/2011), які набули чинності у травні 2020 року, триклозан включений до переліку консервантів, дозволених до застосування у парфумерно-косметичній продукції. Максимально допустима концентрація триклозану в готовій продукції (зубні пасти, мило для рук, мило для тіла/гелі для душу, дезодоранти (не спрей), пудри для обличчя та консилери; продукція для очищення нігтів та нігтів на ногах перед застосуванням штучних нігтьових систем) – 0,3%; у засобах гігієни – 0,2%. Слідкуйте за змінами та керуйтеся встановленими обмеженнями для введення триклозану в рецептури.
У науковому середовищі продовжуються суперечки про шкоду та користь триклозану у складі миючих та гігієнічних засобів. Однозначна відповідь поки не знайдена, але очевидно, що розвиток негативного ефекту залежить від кількості та регулярності потрапляння речовини в організм.
