MICROBIOMA DEL CUOIO CAPELLUTO

Gli stili di vita frenetici e l’inquinamento ambientale modificano negativamente i parametri fisiologici del cuoio capelluto influendo sulla salute e bellezza dei capelli.  
In un nuovo studio metagenomico, i ricercatori hanno esplorato l'influenza del sebo sul fragile equilibrio microbiotico del cuoio capelluto. L'analisi ha confermato che la diversità del microbiota è più bassa su un cuoio capelluto oleoso rispetto a quella di un cuoio capelluto normale. Hanno anche identificato sei specie di microorganismi “benefici” la cui presenza, particolarmente elevata su un cuoio capelluto normale e una ridotta su quello oleoso, fa presumere la loro incidenza sullo stato generale di salute del cuoio capelluto.  
A seguito di questa analisi è stato sviluppato un nuovo ingrediente attivo basato sulla sarcosina. L'attivo ha dimostrato di aumentare significativamente la diversità del microbiota del cuoio capelluto e di favorirne la ricolonizzazione con i sei ceppi di batteri benefici. Oltre a questo effetto prebiotico, gli studi hanno dimostrato che la sarcosina inibisce la 5-α-reduttasi, abbassando il livello di sebo del cuoio capelluto. I risultati sul microbiota e sulla secrezione di sebo rendono la sarcosina un ingrediente perfetto per il miglioramento delle condizioni del cuoio capelluto grasso. 

In un mondo sempre più urbanizzato, capelli e cuoio capelluto devono affrontare un insieme di influssi ambientali che possono influire negativamente sulla loro bellezza e vitalità. I consumatori sono quindi alla ricerca di soluzioni che aiutino a combattere gli effetti avversi del nostro mondo moderno. C’è infatti una crescente consapevolezza che stress e inquinamento giocano un ruolo importante sulla salute del cuoio capelluto e, in definitiva, sulla bellezza e vitalità dei capelli (1).  
Un alto livello di stress infatti aumenta l'attività delle ghiandole sebacee nei follicoli, portando ad una sovrapproduzione di sebo. Il cuoio capelluto diventa quindi irritato e i capelli appaiono grassi e untuosi. Allo stesso tempo, la vita in città può far sì che la polvere o l'inquinamento si depositino sul cuoio capelluto e sulle fibre dei capelli, con una sensazione di prurito e pizzicore fino a bruciore e dolore. In definitiva, l'accumulo di polvere, inquinamento e sebo cambiano i parametri fisiologici del cuoio capelluto - e quindi alterano il fragile equilibrio del microbiota (2, 3).   

Negli ultimi anni, il microbiota della pelle è diventato un alleato essenziale dell'industria per la cura della persona. La ricerca intensiva condotta in questo campo ha rivelato che la superficie della pelle ospita milioni di microrganismi come batteri, virus e funghi che agiscono come uno scudo protettivo e aiutano a combattere la colonizzazione da parte di microrganismi patogeni (4). La conoscenza delle interazioni tra la pelle e la sua microflora è la base per lo sviluppo di principi attivi cosmetici che aiutano a preservare la salute e la bellezza della pelle. Ciò che è stato praticamente inesplorato fino ad ora, tuttavia, è che un microbiota equilibrato non è rilevante solo per la nostra pelle, ma gioca un ruolo importante anche per il cuoio capelluto. Il disagio del cuoio capelluto, per esempio, è stato correlato alla presenza di alcuni batteri come Hymenobacter e Deinococcus (5). 

Per esplorare ulteriormente il ruolo e il potenziale del microbiota del cuoio capelluto, i ricercatori hanno condotto uno studio metagenomico in cui hanno confrontato il microbiota di un cuoio capelluto normale con quello di un cuoio capelluto grasso. Sulla base di questi risultati, è stato sviluppato un nuovo ingrediente attivo: INCI Glycerin (and)Water(and) Sarcosine (Glycerin 82%, Sarcosine 6.3-7.7% and Water sqf 100), basato sulla Sarcosina, un derivato aminoacidico che si trova naturalmente nel corpo umano. La Sarcosina è un precursore della glicina, un aminoacido essenziale per la costruzione delle principali macromolecole della pelle come l'elastina e il collagene. Sia le prove in vitro che quelle in vivo hanno confermato la capacità dell'ingrediente di lenire e purificare il cuoio capelluto riducendo la produzione di sebo e ricostituendo il microbiota del cuoio capelluto. 

La letteratura scientifica aveva già dimostrato che la diversità del microbiota cutaneo diminuisce nelle zone grasse della pelle come la fronte (6). 

Un nuovo studio metagenomico ha ora confermato che lo stesso vale per alcuni gruppi di batteri su un cuoio capelluto grasso. Lo studio è stato condotto su 40 volontari con un alto livello di sebo del cuoio capelluto e 28 volontari con un livello di sebo normale (non grasso). Secondo un'analisi di presenza e assenza di specie, i partecipanti con un cuoio capelluto normale hanno mostrato una maggiore diversità di Staphylococcus, Streptococcus e Actinomyces. Allo stesso tempo, hanno mostrato una maggiore abbondanza di alcune specie di Staphylococcus, Streptococcus, Actinomyces e Veillonella e una maggiore abbondanza di Rothia aeria. Il numero di batteri aerobici sembrava essere più alto rispetto al gruppo del cuoio capelluto grasso, il che può presumibilmente essere attribuito ai livelli di sebo più bassi caratteristici di un cuoio capelluto sano. I volontari con un cuoio capelluto oleoso, al contrario, mostravano un'abbondanza di alcuni batteri lipofili e anaerobi, che si è ipotizzato prosperino sulla ricchezza di sebo.  

SABRINA LEOTY-OKOMBI         et al.

BASF Beauty Care Solutions SAS | Francia

La dottoressa Sabrina Leoty-Okombi è  project leader in BASF Beauty Care Solutions, con sede in Francia. Lavora  per sviluppare ingredienti attivi, come i fermenti microbici e le tecnologie probiotiche. Dal 2016, coordina le attività di una piattaforma di innovazione sul microbiota della pelle ed è stata uno dei principali relatori di eventi industriali e di ricerca dedicati al microbiota della pelle.

Nel loro studio, i ricercatori si sono concentrati su sei specie di batteri con una presenza particolarmente elevata su un cuoio capelluto normale e una presenza notevolmente ridotta su un cuoio capelluto oleoso che si presume contribuiscano alla salute generale del cuoio capelluto in base alle loro proprietà come descritto in letteratura: Rothia aeria, Staphylococcus warneri, Staphylococcus pasteuri, Streptococcus australis, Veillonella parvula e Actinomyces odontolyticus.  

Il batterio gram-positivo Rothia aeria è in grado di produrre catalasi, un enzima importante nella protezione delle cellule dai danni ossidativi di specie reattive dell'ossigeno (7).  

Staphylococcus pasteuri produce pasteuricina, un peptide antimicrobico (AMP) capace di inibire la crescita di Staphylococcus aureus (8). Staphylococcus warneri è un altro batterio commensale che produce AMP warnericina, che ha un ruolo nella lotta contro i parassiti (9). Streptococcus australis, invece, è noto per antagonizzare lo Streptococcus mutans (10). Secondo la letteratura, Veillonella parvula è utile contro l'infiammazione e l'espansione dei funghi nella forfora (11). 

Infine, Actinomyces odontolyticus è un anaerobio facoltativo noto per produrre super ossido dismutasi, un enzima antiossidante naturale (12).  

In un'analisi metagenomica, i ricercatori hanno valutato l'effetto del nuovo ingrediente attivo Glycerin (and) Water (and) Sarcosine sull'abbondanza di batteri su un cuoio capelluto oleoso.  

Una formula di maschera contenente l’ingrediente attivo all'1% è stata testata durante uno studio clinico controllato con placebo di un mese che ha coinvolto due gruppi di partecipanti (Placebo: n=12 / Attivo: n=17). Dopo 28 giorni di trattamento con l'ingrediente attivo a base di Sarcosina, è stato osservato un aumento significativo dell'abbondanza relativa di più di 20 batteri. Nel gruppo placebo, il trattamento non ha indotto un cambiamento significativo nell'abbondanza del microbiota del cuoio capelluto. A differenza del placebo, l'ingrediente attivo ha anche portato ad un aumento della diversità del microbiota del cuoio capelluto, come dimostrato dai cambiamenti in tre diversi descrittori della diversità: A - numero di taxa (+53%), B - specie effettive (+22%), e C - indice di Shannon (+36%) (Figura 1). 

In particolare le sei specie identificate in precedenza come benefiche per un cuoio capelluto sano sono aumentate in numero per il trattamento con il principio attivo: Staphylococcus warneri, Staphylococcus pasteuri, Streptococcus australis, Veillonella parvula, Rothia aeria e Actinomyces ondontolyticus (Figura 2). 

La stimolazione della crescita di batteri vantaggiosi rappresenta l'effetto prebiotico del prodotto sul cuoio capelluto. 

Oltre all'effetto prebiotico provato sul microbiota del cuoio capelluto,la Sarcosina ha mostrato la capacità di ridurre la secrezione di sebo. In un esperimento in vitro, la Sarcosina ad una dose corrispondente al principio attivo allo 0,7% ha ridotto efficacemente l'espressione genica della 5α-reduttasi 1, l'enzima che avvia il processo di produzione di sebo, fino al 77% (Figura 3). Questo enzima è responsabile della conversione del testosterone in diidrotestosterone (DHT), che poi attiva recettori specifici nelle ghiandole sebacee. Inoltre, gli espianti di pelle umana incubati in presenza di Sarcosina hanno mostrato una riduzione significativa della trasformazione del testosterone in DHT. Un'inibizione del 36% è stata ottenuta quando la Sarcosina è stata utilizzata in un mezzo di coltura ad una dose corrispondente al principio attivo allo 0,14% (dati non mostrati). Questi risultati sono proprietà chiave per inibire la sovrapproduzione di sebo sul cuoio capelluto. 

L'effetto inibitore della Sarcosina sulla produzione di sebo è stato confermato in uno studio clinico controllato con placebo, condotto su due gruppi di partecipanti (Placebo: n=12 / Sarcosine: n=17) che presentavano un cuoio capelluto oleoso (sebometro > 120 μg/cm2). Una formula di maschera contenente il principio attivo a base di Sarcosina all'1% ha ridotto significativamente il livello di sebo, mostrando una riduzione del 20% rispetto al placebo (Figura 4). Poiché il cuoio capelluto sensibile è stato associato a un eccesso di sebo e a una minore diversità microbica. Ci si aspettava quindi che gli effetti di Sarcosina contribuissero anche al miglioramento del comfort e della salute del cuoio capelluto (13). Questa ipotesi è stata confermata in un'autovalutazione: l'82% dei partecipanti allo studio ha riferito un effetto lenitivo immediato sul cuoio capelluto. 

Il cuoio capelluto supporta diversi tipi di microrganismi che vivono in armonia con le nostre cellule del cuoio capelluto. In uno studio metagenomico, i ricercatori hanno esplorato l'influenza dirompente del sebo su questo fragile equilibrio del microbiota. Un confronto del microbiota su un cuoio capelluto oleoso e sano ha rivelato differenze statisticamente rilevanti nell'abbondanza di alcuni generi. Sono state identificate alcune specie benefiche che sono caratteristiche di un cuoio capelluto sano. Il derivato aminoacidico Sarcosine ha dato i migliori risultati nell'aumentare l'abbondanza di questi microrganismi benefici e nell'aumentare la diversità del microbiota del cuoio capelluto in generale. Oltre a questo effetto prebiotico, alcuni studi hanno dimostrato che la Sarcosina inibisce la 5α-reduttasi. Le proprietà di riduzione del sebo sono state confermate sia ex vivo su biopsie cutanee che in vivo con la sebometria. I comprovati effetti purificanti, lenitivi e riequilibranti della Sarcosina rendono l'ingrediente particolarmente adatto ad affrontare le comuni condizioni del cuoio capelluto grasso.

*Articolo tradotto e ripreso da HPC Today, March/April 2021, Vol 16(2).