avril 27, 2023

UV et microbiome cutané

Le microbiome cutané fait l'objet d'une attention croissante dans le domaine de la beauté et des soins personnels en raison de son rôle dans la santé et le bien-être de l'homme, et il pourrait maintenant devenir une nouvelle frontière dans les soins solaires.

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En formant une barrière protectrice sur notre peau, le microbiome constitue une première ligne de défense contre les facteurs de stress externes, y compris les rayons UV [1]. Toutefois, les soins solaires et l'utilisation de filtres UV constituent un domaine des soins personnels dans lequel des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre la relation avec le microbiome de la peau.

Chez dsm-firmenich, nous avons reconnu ce besoin et mené la première étude clinique explorant les avantages des filtres UV pour le microbiome de la peau lors de l'exposition aux UV. En plus de confirmer l'impact du rayonnement UV sur la composition microbienne, notre équipe d'experts en photoprotection est la première à montrer un bénéfice actif de l'application d'un écran solaire pour le microbiome cutané et sa fonction protectrice. Dans ce cadre, nous avons identifié Lactobacillus crispatus comme un acteur clé du microbiome de la peau irradiée par les UV - une découverte nouvelle et passionnante pour le domaine du microbiome de la peau.

Nous avons également étudié les avantages qui en découlent pour les consommateurs, car les filtres UV qui soutiennent les populations de L. crispatus peuvent contribuer à préserver et à renforcer la résistance naturelle de la peau après une exposition aux UV.

Pour les développeurs de produits solaires, ces informations permettent d'identifier les ingrédients protecteurs contre les UV qui peuvent être utilisés dans les formulations renforçant la résilience de la peau - y compris une sélection de filtres UV PARSOL® certifiés respectueux des microbiomes.

Nous examinons ici ce sujet plus en détail, y compris les résultats de notre étude et les principales conclusions à en tirer pour les développeurs de produits de soins personnels anti-UV.

Qu'est-ce que le microbiome cutané et comment est-il affecté par le rayonnement UV ?

Le microbiome cutané est une communauté diversifiée de micro-organismes, comprenant des bactéries, des champignons et des virus, qui résident sur la peau humaine (Fig. 1) [2].

Ces micro-organismes et leurs interactions avec l'environnement jouent un rôle crucial dans la santé de notre peau et notre bien-être général - par exemple, en protégeant notre peau contre des agents pathogènes potentiels pour soutenir notre barrière cutanée protectrice et notre système immunitaire [3].

Au fur et à mesure que nous comprenons mieux cet écosystème complexe, nous avons également constaté que la protection du microbiome cutané peut contribuer à une peau plus saine. Le maintien d'un microbiome équilibré et sain est vital pour cette dynamique, la quantité et la qualité étant importantes. Le microbiome de la peau s'adapte aux facteurs internes et externes, tels que l'âge, le mode de vie et l'environnement. Le microbiome se situant à la frontière entre l'individu et l'environnement, le microbiome cutané est clairement influencé par les facteurs environnementaux [4].

En ce qui concerne le rayonnement UV et le microbiome de la peau, il n'existe que peu de preuves. Par exemple, il a été démontré que les doses érythémateuses d'irradiation UV avaient un impact sur la composition bactérienne des sujets [5] et que la réponse cellulaire et immunitaire aux UV dépendait d'un microbiome cutané intact [6]. Plusieurs filtres UV ont également été testés dans l'industrie et se sont avérés n'avoir aucun effet néfaste sur le microbiome cutané, mais aucune étude n'a exploré cette relation de manière approfondie, ni examiné si les filtres UV pouvaient avoir un effet bénéfique sur le microbiome cutané.

Reconnaissant la nécessité de mieux étudier l'impact de l'exposition aux UV sur le microbiome cutané et les avantages potentiels des filtres UV, nous avons conçu et réalisé une étude clinique exploratoire pionnière pour explorer ces relations.

Fig. 1 | Le microbiome de la peau. La communauté diversifiée de micro-organismes qui vivent à la surface de notre peau - y compris les bactéries, les champignons. Les bactéries sont les micro-organismes les plus abondants sur la peau. La composition bactérienne diffère en fonction de facteurs tels que le site corporel et l'état de la peau, qu'elle soit humide, sèche ou grasse. Illustration adaptée de Byrd et al [2].

Essai pilote de dsm-firmenich sur les UV et le microbiome cutané

Les deux principaux objectifs de l'étude clinique pilote étaient les suivants :

1. Évaluer l'impact de l'exposition érythémale aux UV sur le microbiome cutané
2. Déterminer si les écrans solaires ont un effet protecteur sur le microbiome de la peau exposée aux UV.

Nous avons choisi un modèle d'étude avec 10 femmes volontaires, chacune fournissant des échantillons de peau sur quatre zones de la partie supérieure du milieu du dos, c'est-à-dire non traitée/non exposée, non traitée/exposée, placebo et traitée avec un SPF20 sur la peau exposée. Les points temporels juste avant et 2 heures après l'exposition érythémale aux UV (2 doses minimales d'érythème) ont été pris en compte. Des échantillons de peau prélevés par écouvillonnage ont été analysés pour déterminer les changements dans la composition du microbiome de la peau.

(i) Modification de la diversité du microbiome cutané
L'analyse du séquençage des échantillons de peau a montré que l'irradiation UV et le traitement avaient tous deux un impact distinct sur l'abondance relative et la diversité des différentes bactéries présentes dans le microbiome de la peau (Fig. 2).

Fig. 2 : Changements distincts dans la diversité globale du microbiome de la peau sous l'effet de l'irradiation UV et du traitement. Abondances relatives et diversité de la composition bactérienne du sujet V1 en fonction des conditions

(ii) Protection de Lactobacillus crispatus
Au sein de la communauté très diversifiée du microbiome cutané, nous avons identifié l'espèce bactérienne Lactobacillus crispatus qui a été facilement réduite après l'exposition aux UV et en même temps protégée par le traitement solaire.

Les Lactobacilli sont un groupe de bactéries produisant de l'acide lactique qui sont reconnues comme un élément clé de la réponse immunitaire innée et sont réputées bénéfiques pour la santé humaine [7]. Les lactobacilles jouent un rôle clé dans le maintien d'un environnement stable et acide, et contribuent ainsi à préserver la fonction et la résistance de la barrière cutanée. Les lactobacilles contribuent également à maintenir l'équilibre général de la communauté microbienne et à protéger la peau contre les agents pathogènes et les infections.

L. crispatus est un type de bactérie Lactobacillus qui a déjà été identifié comme un membre clé des microbiomes vaginaux et intestinaux [8, 9], mais on sait peu de choses sur sa dynamique sur la peau [10, 11]. Dans notre étude, L. crispatus s'est avéré être l'espèce de Lactobacillus la plus abondante sur la peau et nous sommes parmi les premiers à identifier le potentiel de L. crispatus en tant que membre pertinent du microbiome naturel de la peau. Nous avons constaté que l'abondance relative de L. crispatus a changé de manière significative au sein du microbiome de la peau irradiée par les UV (Fig. 3). Nous avons constaté que l'exposition aux UV diminuait l'abondance de L. crispatus in vivo, ce qui confirme que le rayonnement UV peut effectivement provoquer des déséquilibres dans le microbiome de la peau, avec des implications potentielles pour la santé de la peau. En outre, une protection active contre les UV a été observée in vivo, la crème solaire SPF 20 empêchant la réduction induite par les UV de L. crispatus.

Fig. 3 | Abondance relative de L. crispatus après irradiation et traitement. En utilisant l'analyse de séquençage, nous avons observé des changements dans l'abondance relative de L. crispatus entre les échantillons de contrôle, les échantillons irradiés par les UV et les échantillons traités par la crème solaire.

Suite à l'observation que des micro-organismes spécifiques tels que L. crispatus peuvent bénéficier d'une protection UV, nous avons mené d'autres expériences in vitro qui ont confirmé nos résultats. En outre, nous avons pu identifier un bénéfice actif des filtres UV sélectifs sur les bactéries bénéfiques :

PARSOL® 340, PARSOL® ZX, PARSOL® 1789 et PARSOL® EHT ont protégé efficacement L. crispatus de l'abondance des rayons UV.

Nous avons également constaté qu'une combinaison intelligente de filtres PARSOL® avec, par exemple, nos filtres UV certifiés* respectueux des microbiomes PARSOL®1789, PARSOL® Shield et PARSOL® EHT, permet de maximiser le SPF tout en maintenant la protection des espèces bactériennes symbiotiques pour renforcer la résilience de la peau exposée aux UV.

En outre, nous avons constaté in vitro que les filtres UV utilisés dans le cadre du test présentaient un comportement protecteur sélectif : les populations de L. crispatus ou Staphylococcus epidermidis, considérée comme une autre espèce de référence bénéfique, ont été soutenues par les filtres UV ; en revanche, nous avons observé que la croissance de Cutibacterium acnes pouvait être atténuée par certains filtres UV.

C. acnes est un composant majeur du microbiome de la peau, mais il a été largement associé au développement de l'acné inflammatoire en cas de déséquilibre du microbiome de la peau et d'utilisation d'ingrédients comédogènes [12-14]. Nous avons pu constater que la population de C. acnes pouvait être réduite par des filtres UV sélectionnés - tels que PARSOL® 1789, PARSOL® EHS et PARSOL® 340 - tout en maintenant l'équilibre en soutenant les populations d'autres bactéries telles que S. epidermidis.

Ces résultats suggèrent l'utilisation spécifique de ces filtres dans des formules de protection solaire adaptées aux peaux à tendance acnéique.

Que signifient ces résultats pour les consommateurs et les développeurs de produits solaires ?

(i) Renforcer la résistance naturelle de la peau
Chez dsm-firmenich, nous avons observé une préférence croissante des consommateurs pour les produits qui soutiennent et renforcent les propriétés naturelles de la peau. Notre étude répond à ce besoin des consommateurs en mettant en évidence un avantage évident pour la peau.

Nous avons démontré qu'une sélection de filtres UV ne protège pas seulement contre les rayons UV nocifs, mais renforce également la résistance naturelle de la peau en protégeant la survie des bactéries bénéfiques au sein du microbiome cutané. L'utilisation de produits solaires contenant une combinaison appropriée de filtres peut donc contribuer à la santé de la peau. Il aide à maintenir la structure et la fonction de la peau en préservant la fonction naturelle du microbiome cutané. Cette résilience accrue peut également contribuer à protéger contre les conséquences néfastes des facteurs de stress environnementaux tels que les rayons UV, et à retarder et contrer les effets du vieillissement de la peau [15].

(ii) Sélection et formulation de filtres UV pour les développeurs de produits solaires
Les résultats de l'étude ont non seulement ouvert un nouveau domaine de recherche, mais ils ont également donné lieu à deux demandes de brevet. Nos connaissances aident les développeurs de produits solaires à créer des formulations ayant un potentiel de différenciation supplémentaire sur le marché, grâce à leur choix de filtres UV PARSOL®.

Grâce à notre travail, nous fournissons également des recommandations sur les filtres UV les mieux adaptés aux bénéfices pour la santé de la peau (Fig. 4) et au soutien d'un microbiome cutané sain.

Fig. 4 | Filtres UV et combinaisons recommandés pour soutenir Lactobacillus crispatus et contrôler C. acnes

Si vous choisissez d'utiliser ces filtres dans une formule de soin solaire, nous fournissons également aux formulateurs des outils pour promouvoir les avantages du microbiome cutané dans le produit final - y compris des conseils de formulation pour soutenir la formulation de produits respectueux du microbiome, sur la base de notre expérience établie dans ce domaine.

Par exemple, pour soutenir la réalisation d'une allégation respectueuse des microbiomes, les formulateurs peuvent utiliser des filtres certifiés respectueux des microbiomes* de la gamme PARSOL® de dsm-firmenich, tels que PARSOL® 1789, PARSOL® Shield et PARSOL® EHT. Nous proposons également Flor'Active Defense SPF 30 - une formulation de protection solaire certifiée respectueuse des microbiomes*, la première sur le marché, dont il est prouvé qu'elle respecte la diversité microbienne de la peau, protège contre les rayons UV et contribue à la santé de la peau (Fig. 5).

Fig. 5 | Flor'Active Defense SPF 30 - une formulation de protection solaire certifiée respectueuse des microbiomes, la première sur le marché.

Pour plus d'informations sur l'étude ou pour obtenir un soutien en matière de filtres UV et de formulation, veuillez nous contacter à l'adresse suivante :.

Pour plus d'informations sur le microbiome de la peau, veuillez consulter notre site Secret Life of Skin content hub.

Références

Callewaert, C. et al. Le microbiome de la peau et son interaction avec l'environnement. Am. J. Clin. Dermatol. 21, 4-11 (2020).

1. Patra, V., I. Gallais Serezal, et P. Wolf, Potential of Skin Microbiome, Pro- and/or Pre-Biotics to Affect Local Cutaneous Responses to UV Exposure. Nutriments, 2020. 12(6).

2. Byrd, A.L., Y. Belkaid, et J.A. Segre, The human skin microbiome. Nat Rev Microbiol, 2018. 16(3) : p. 143-155.

3. Flowers, L. et E.A. Grice, The Skin Microbiota : Équilibrer les risques et les bénéfices. Cell Host Microbe, 2020. 28(2) : p. 190-200.

4. McCall, L.I., et al, Home chemical and microbial transitions across urbanization. Nat Microbiol, 2020. 5(1) : p. 108-115.

5. Burns, E.M., et al, Ultraviolet radiation, both UVA and UVB, influences the composition of the skin microbiome. Exp Dermatol, 2019. 28(2) : p. 136-141.

6. Patra, V., et al, Skin Microbiome Modulates the Effect of Ultraviolet Radiation on Cellular Response and Immune Function. iScience, 2019. 15 : p. 211-222.

7. Wang, S., et al, Antimicrobial Compounds Produced by Vaginal Lactobacillus crispatus Are Ablely Inhibit Candida albicans Growth, Hyphal Formation and Regulate Virulence-related Gene Expressions. Front Microbiol, 2017. 8 : p. 564.

8. Lepargneur, J.P., Lactobacillus crispatus comme biomarqueur du tractus vaginal sain. Ann Biol Clin (Paris), 2016. 74(4) : p. 421-7.

9. Dempsey, E. et S.C. Corr, Lactobacillus spp. for Gastrointestinal Health : Perspectives actuelles et futures. Front Immunol, 2022. 13 : p. 840245.

10. Delanghe, L., et al, Le rôle des lactobacilles dans l'inhibition des pathogènes de la peau. Biochem Soc Trans, 2021. 49(2) : p. 617-627.

11. Lebeer, S., et al, Selective targeting of skin pathobionts and inflammation with topically applied lactobacilli. Cell Rep Med, 2022. 3(2) : p. 100521.

12. Conforti, C., et al, Topical dermocosmetics and acne vulgaris. Dermatol Ther, 2021. 34(1) : p. e14436.

13. Lee, Y.B., E.J. Byun, et H.S. Kim, Potential Role of the Microbiome in Acne : Un examen approfondi. J Clin Med, 2019. 8(7).

14. Dagnelie, M.A., et al, Decrease in Diversity of Propionibacterium acnes Phylotypes in Patients with Severe Acne on the Back (Diminution de la diversité des phylotypes de Propionibacterium acnes chez les patients souffrant d'acné sévère dans le dos). Acta Derm Venereol, 2018. 98(2) : p. 262-267.

15. Kim, H.J., et al, Aged related human skin microbiome and mycobiome in Korean women. Sci Rep, 2022. 12(1) : p. 2351.

Formulations présentées

Formulation de la crème hydratante Flor'Active Defense SPF 30

Crème hydratante respectueuse des microbiomes et dotée d'un système de conservation doux qui renforce la barrière cutanée au-delà de la protection contre les UV.

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Filtres UV - Explorer les avantages au-delà de la protection contre les coups de soleil

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