Mikroorganizmy na kůži a mikrobiální kontaminace kosmetiky

Prezentace na téma: "Mikroorganizmy na kůži a mikrobiální kontaminace kosmetiky"— Transkript prezentace:

1 Mikroorganizmy na kůži a mikrobiální kontaminace kosmetiky

2 Svět mikroorganizmů

3 Typy mikroorganizmů viry nejmenší živé soustavy nebuněčné
nejsou schopny samostatně vykonávat všechny životní funkce jsou závislé na hostitelských buňkách (reprodukce) intracelulární parazité částice (viriony) tvořeny z nukleové kyseliny a proteinů

4 Typy mikroorganizmů bakterie
jednobuněčné mo. s prokaryotickým typem buňky buněčná stěna z peptidoglykanu jednoduché „nepravé“ jádro bez jaderného obalu buňka neobsahuje membránové organely

5 Typy mikroorganizmů velikost a tvar bakterií důležitý taxonomický znak
tyčinky 1 - 7 µm koky průměr 0,5 - 6 µm spirochety, spirily vláknité buňky

6 Typy mikroorganizmů velikost a tvar bakterií

7 Typy mikroorganizmů rozmnožování bakterií nepohlavní dělení

8 Typy mikroorganizmů sinice
prokaryotické organizmy, jednobuněčné nebo vláknité nejstarší fotosyntetizující organizmy -3,5 mld let kyslíková atmosféra na Zemi schopnost přežít nepříznivé podmínky  vyskyt téměř ve všech biotopech na Zemi

9 Typy mikroorganizmů sinice tvorba stromatolitů
útvary vznikající usazováním uhličitanu vápenatého ve stélkách sinic

10 Typy mikroorganizmů sinice zvýšení úrodnosti rýžových polí
potravinářská barviva doplňky stravy výskyt ve slaných i sladkých vodách ve vodách s dostatkem živin „vodní květ“ toxiny sinic neurotoxické hepatotoxické dermatotoxické teratogenní nefrotoxické

11 Typy mikroorganizmů mikroskopické houby (mikromycety) kvasinky
samostatná říše Fungi eukaryotické mikroorganizmy složitější a větší buňka pravé jádro s jaderným obalem membránové organely (mitochondrie, endoplazmatické retikulum) kvasinky plísně (vláknité mikromycety)

12 Typy mikroorganizmů kvasinky většinou jednobuněčné
schopnost zkvašovat jednoduché cukry rozmnožování pohlavní i nepohlavní, nejčastěji pučení využití: výroba potravin, nápojů

13 Typy mikroorganizmů plísně vícebuněčné vláknité mikroorganizmy
parazitické nebo saprofytické celosvětový výskyt rozkladači organické hmoty

14 Fyziologická a patogenní mikroflóra kůže

15 Složení mikroflóry lidského těla
pestré druhové zastoupení - u zdravého člověka 500 – 1500 bakteriálních druhů složení mikroflóry na různých lokalitách těla odlišné dutina ústní x střevo dutina ústní – sliny x anaerobní prostředí pod zubním plakem kvantitativní zastoupení jednotlivých druhů majoritní druhy x minoritní druhy (oportunní patogeny) fyziologické poměry dané lokality – rovnováha mezi mikroorganizmy po porušení rovnováhy může být vyvoláno onemocnění patologický stav vyvolán i průnikem mikroflóry fyziologické v jedné lokalitě do lokality jiné zvlášť nebezpečné, je-li tato lokalita fyziologicky sterilní

16 Úvod trvalé osídlení člověka mikroflórou – nezbytná podmínka vývoje a zdraví člověk osídlován mikroorganizmy ihned po narození – koexistence po celý život lidské tělo 1013 vlastních eukaryotických buněk 1014 bakteriálních buněk (1 – 1,5 kg) největší část bakterií osídluje trávící trakt, dále kůži, dutinu ústní, horní cesty dýchací, vaginu, oko další lokality (krevní oběh, vyšší části močového traktu) jsou u zdravého jedince sterilní

17 Úvod dutina ústní teplota a vlhkost → příznivé prostředí pro osídlení bakteriemi zdrojem živin sliny přirozená mikroflóra: stafylokoky, streptokoky, mikrokoky nežádoucí jsou mléčné bakterie → produkce kyselin, odvápnění zubní skloviny (zubní kaz) dýchací cesty dutina nosní a nosohltan značné množství bakterií ulpívání mo. v hlenu vylučovaném sliznicí - bariéra pro další průnik plíce u zdravého člověka téměř bez mo.

18 Úvod střeva - hojně osídlená
množství bakterií a druhové zastoupení ovlivněno výživou, věkem, zdravotním stavem… u zdravého člověka rovnováha mezi jednotlivými druhy bakterií narušení rovnováhy radikální změna výživy podávání antibiotik rozvoj nežádoucích bakterií při narušení rovnováhy

19 Kůže jako prostředí pro mikroorganizmy
lidská kůže je pro mikroorganizmy poměrně nepříznivým prostředím rezistence pokožky ke kolonizaci je dána její fyzikální strukturou relativní nedostatek vody většina pokožky je pro mikroorganizmy příliš suchá ústí vlasových folikulů a potních žláz je vhodnější (ochrana: kyselina mléčná lysozym, mastné kyseliny)

20 Kůže jako prostředí pro mikroorganizmy
neustálá deskvamace pH pokožky přístup kyslíku dostupnost živin koncentrace iontů, fluktuace osmotického tlaku UV záření, teplota mechanický stres inhibiční látky v potu peptidy v epidermis (defenziny, kathelicidiny) kožní imunitní systém

21 Kůže jako prostředí pro mikroorganizmy
jako živiny využívá kožní mikroflóra složky potu, výměšky mazových žláz a keratinizované buňky stratum corneum významné zejména lipidové složky (triacylglyceroly, volné mastné kyseliny, steroly apod.) prostředí kůže je bohaté na polymery (lipidy, polysacharidy, proteiny) → produkce extracelulárních enzymů (lipázy, proteázy) X inhibiční účinek mastných kyselin k. laurová a myristová – inhibice rezidentní i tranzientní flóry k. linolová a linolenová – inhibice tranzientních druhů poměr mezi pozitivním a negativním vlivem lipidů na mikroorganizmy určuje, které mo. budou kolonizovat kůži

22 Kůže jako prostředí pro mikroorganizmy
zdroj dusíku mikrokoky, stafylokoky a propionibakterie vyžadují amk buď volné nebo ve formě peptidů především arginin, cystein, methionin, valin vitaminy biotin, thiamin, nikotinamid, kys. pantotenová koncentrace O2 na kůži aerobní, fakultativně anaerobní, mikroaerofilní druhy odlišné nároky interakce mezi druhy – aerobní mikroorganizmy podporují růst mikroaerofilních sub-populací apod.

23 Mikroflóra kůže rezidentní trvalý výskyt
růst a množení na povrchu kůže toleruje fyzikální podmínky prostředí kůže tranzientní přechodná, krátkodobá kolonizace omezená schopnost růstu a množení mikroorganizmy na povrchu kůže: mikrokolonie -desítky buněk, často obklopeny extracelulárními polymery biofilm – komplexní společenstvo se strukturní a funkční heterogenitou

24 Mikroflóra kůže biofilm tvořen jedním nebo více druhy
spojení prostřednictvím adhezinů extracelulární polymery kanálky uvnitř biofilmu gradient živin, pH, kyslíku, produktů metabolizmu fenotypové vlastnosti bakterií biofilmu mohou být odlišné od stejných bakterií žijících volně ochrana před antimikrobními látkami a před obrannými mechanizmy hostitele povrch epitelových buněk biofilm umožňuje přežívání anaerobních bakterií na povrchu kůže

25 Mikroflóra kůže biofilm
Biofilm – Staphylococcus aureus na povrchu katetru

26 Fyziologické osídlení kůže
kůže má největší kontakt s prostředím – expozice různým druhům mikroorganizmů 2000 aerobních bakterií na 1 cm2 kožní záhyby (axily, perineum) díky vlhkosti až bakterií většina rezidentní flóry osídluje nejsvrchnější vrstvy stratum corneum a horní části vlasových folikuků mikroorganizmy v hlubších oblastech folikulů odolnost vůči mechanickému mytí ochrana vůči dezinfekčním látkám rezervoár pro opětovnou kolonizaci

27 Fyziologické osídlení kůže

28 Fyziologické osídlení kůže
počet rezidentních mikroorganizmů na povrchu kůže a horní části vlasových folikulů se v rámci lidské populace pohybuje v širokém rozmezí Propionibacterium sp. ; Micrococcaceae A) povrch kůže (tváře); B) vlasový folikul A) B) frekvence v populaci (%) frekvence v populaci (%) log CFU/cm2 kůže log CFU/cm2 kůže

29 Fyziologické osídlení kůže
druhové zastoupení ovlivněno mnoha faktory věk děti – spíše tranzientní flóra (streptokoky, bacily) výskyt mikrokoků hojnější u dětí propionibakterie do období puberty v nízkých počtech pohlaví muži – vyšší počty bakterií vliv klimatických podmínek zima – převažují mikrokoky léto – převažují koryneformní bakterie

30 Rezidentní a tranzientní flóra
především rody Staphylococcus, Micrococcus, Propionibacterium, Corynebacterium, Sarcina nebo Acinetobacter kvasinky rodu Malassezia a Candida tranzientní: zástupci rodu Streptococcus, Enterococcus, Escherichia, Bacillus nebo Pseudomonas

31 Rod Staphylococcus G+ nepohyblivé koky, fakultativně anaerobní
rezistence k lysozymu, růst při 10 % NaCl výskyt: kůže, kožní žlázy, sliznice teplokrevných obratlovců diagnostika stafylokoků: plazmakoaguláza koaguláza negativní: S. epidermidis, S. cohnii, S. capitis, S. warneri, S haemolyticus koaguláza pozitivní: S. aureus, S. lugdunensis

32 S. epidermidis vs. S. aureus
koaguláza pozitivní: S. aureus koaguláza negativní: S. epidermidis S. epidermidis nepatogenní, oportunně patogenní komenzál na kůži S. aureus patří mezi „nejúspěšnější“ lidské patogeny třetina populace – komenzál na kůži (okolí nozder, axily, perineum)

33 Staphylococcus aureus
nejdůležitější původce bakteriálních kožních onemocnění sklon k tvorbě ohraničených zánětlivých ložisek – abscesů široké spektrum onemocnění od pyodermií až po závažné záněty vnitřních orgánů a sepse dalších onemocnění vyvolány působením stafylokokových toxinů syndrom toxického šoku, stafylokoková enterotoxikóza pyodermie hnisavé kožní infekce vyvolané pyogenními koky nejčastější původci S. aureus, -hemolytické streptokoky impetigo, folliculitis, furunculus

34 Pyodermie - impetigo původcem S. aureus (70 %), St. pyogenes (2 %), smíšené infekce ložiska kdekoli na kůži, nejčastěji na obličeji, krku, končetinách a rukou puchýřky s úzkým zánětlivým lemem, medově zbarvené krusty nová ložiska – autoinokulace non-bulózní (krustózní) impetigo převažují ložiska s krustami bulózní impetigo (S. aureus produkující epidermolytické toxiny) v novorozeneckém věku probíhá bulózní impetigo velmi závažně s rozsáhlými mnohočetnými puchýři

35 Pyodermie – folliculitis, furunculus
stafylokoková onemocnění vlasového nebo chlupového folikulu ostiofolliculitis postihuje pouze ústí vlasových folikulů folliculitis stafylokoky pronikají hlouběji, perifolikulární zánět furunculus (nežit) infekce postupuje do hloubky a do stran celý folikul a perifolikulární tkáň nekrotizují

36 Rod Micrococcus G+ nepohyblivé koky produkce karotenoidních pigmentů
mírně halotolerantní (až 5 % NaCl) primární výskyt: kůže savců nepatogenní na kůži: M. luteus, M. varians, M. kristinae, M. sedentarius

37 Rod Propionibacterium
G+ nepohyblivé tyčky pleomorfní tvar, kyjovité, větvení fakultativně anaerobní s variabilní tolerancí ke kyslíku u zdravých dospělých tvoří relativně stabilní dominantní složku mikroflóry pilosebaceózních jednotek na kůži Propionibacterium acnes, P. avidum a P. granulosum

38 Propionibacterium acnes
výskyt: na kůži, nosohltan, spojivkový vak, zažívací trakt jeden z faktorů patogeneze acne vulgaris v pubertě aktivace mazových žláz → až 100 násobné zvýšení koncentrace P. acnes

39 Koryneformní bakterie
G+ pleomorfní bakterie kyjovitého tvaru fakultativně anaerobní, nepohyblivé a nesporulující většina izolátů z kůže náleží do rodů Corynebacterium a Brevibacterium na kůži: Corynebacterium amycolatum, C. jeikenum, C. minutissimum, C. striatum, C. urealyticum, C. xerosis a Brevibacterium epidermidis

40 Funkce rezidentní kožní mikroflóry
obrana vůči kolonizaci patogenními mikroorganizmy kompetice o živiny, receptory a prostor produkce inhibičních látek např. kys. octová, propionová, amoniak lipázy – volné mastné kyseliny a monoacylglyceroly s antimikrobním účinkem produkce specifických antimikrobních látek – bakteriociny, antibiotika stimulace imunitního systému kožní imunitní systém složky nespecifické vrozené imunity (neutrofily, makrofágy, komplement) kožní lymfoidní tkáň SALT (keratinocyty produkující řadu cytokinů a Langerhansovy buňky stimulující T-lymfocyty)

41 Patogenní mikroflóra kůže
nákazy projevující se na kůži: primární kožní infekce S. aureus, St. pyogenes C. minutissimum, Erysipelothrix rhusiopathiae (červenka), Borrelia burgdorferi sekundární infekce kožních lézí S. aureus, St. pyogenes, P. acnes, Candida albicans systémová onemocnění s kožními projevy břišní tyf (Salmonella typhi) generalizovaná kapavka (Neisseria gonorrhoeae) spála (St. pyogenes) syndrom toxického šoku (S. aureus) syphilis (Treponema pallidum)

42 Mikroorganizmy v kosmetice

43 Mikroorganizmy v KP složité a rozmanité kompozice KP
často obsahují značné množství přírodních i syntetických ingrediencí, jejichž počet se neustále zvyšuje mnohé z těchto ingrediencí poskytují vhodné podmínky (pH, voda, živiny) pro růst mikroorganizmů → nutnost použití konzervačních látek konzervace musí poskytovat dostatečnou ochranu po celou dobu použitelnosti kosmetického prostředku přítomnost konzervačních přísad prakticky v každém KP (důležité zejména v lotionech a emulzních KP) ve většině KP se nepoužívá pouze jedna konzervační látka, ale větší množství různých látek v různých koncentracích (konzervační systém)

44 Mikroorganizmy v KP množství mikroorganizmů v KP a jejich druhové zastoupení je ukazatelem hygienických podmínek výroby a vhodnosti formulace konkrétního kosmetického prostředku při používání přichází kosmetické přípravky do styku s pokožkou, případně i sliznicemi, nesmí obsahovat mikroorganizmy patogenní, oportunně patogenní a toxinogenní významné riziko pro kvalitu kosmetického prostředku a zdraví spotřebitele výsledkem mikrobiální kontaminace je: nežádoucí změna vlastností kosmetického prostředku (změna vůně, barvy, viskozity, účinku) – příčinou je mikrobiální rozklad složek KP a produkce metabolitů zdravotní rizika – především kožní infekce rukou, infekce očí, výjimečně i vážnější ohrožení zdraví u imonokompromitovaných jedinců

45 Zdroje mikrobiální kontaminace KP
suroviny z přírodních zdrojů větší pravděpodobnost kontaminace syntetické suroviny bývají mikrobiálně „čisté“ voda velmi častý zdroj kontaminace zejména koliformní bakterie a pseudomonády lidské zdroje snížení přímého kontaktu pracovníků s výrobkem při automatizaci výroby běžné denní užívání spotřebitelem – kontaminace mikroflórou kůže strojní zařízení a prostředí výroby nutnost čištění a dezinfekce

46 Další mikrobiální kontaminanty KP

47 Rod Pseudomonas G- aerobní nesporulující tyčinky
pohyblivé pomocí bičíků ubikvitní bakterie se značnou schopností adaptace výživa působení biocidů – častá schopnost degradace zdroj: voda, biofilm na výrobním zařízení, nedostatečná sanitace infekce ran a popálenin v kosmetice významné především pro schopnost vyvolat infekce očí  nebezpečná zejména v oční kosmetice (řasenky, oční krémy) nejčastěji se vyskytuje P. aeruginosa způsobující infekce očí a popálenin

48 Čeleď Enterobacteriaceae
G- tyčinky, často pohyblivé, nutričně nenáročné fakultativně anaerobní, oxidáza negativní fermentující, identifikace pomocí biochemických testů v KP především Serratia marcescens, Proteus mirabilis, Escherichia coli, rody Proteus, Klebsiella mohou způsobovat infekce urogenitálního ústrojí, jejich výskyt je velmi závažný v dětské kosmetice (zásypy, dětské oleje apod.) výskyt koliformních mikroorganizmů poukazuje na špatnou hygienickou úroveň výroby

49 Sporulující bakterie G+ tyčinky
rody Bacillus (aerobní) a Clostridium (anaerobní) značná odolnost spor zdravotní riziko představují původci plynaté sněti (Cl. perfringens) Cl. tetani v kosmetice neprokázáno půdní bakterie – indikátory znečištění KP

50 Kvasinky a plísně eukaryotické mikroorganizmy plísně
problematické zvláště toxinogenní (Aspergillus) vstřebávání aflatoxinů kůží, změny na kůži i netoxinogenní plísně mohou být původci infekčního onemocnění nehtů, nohou, vnějšího zvukovodu, očí kvasinky zvláště nebezpečné kvasinky rodu Candida kontaminace oční kosmetiky některé druhy kožní onemocnění

51 Mikrobiologická kvalita kosmetických přípravků

52 Pleťové krémy a pleťová mléka
polotuhé emulze typu o/v nebo v/o suroviny pro výrobu krémů: tuky, mastné kyseliny, emulgátory, steroly, estery mastných kyselin s alkoholy, glycerin a další záhřev tukové násady a dalších složek na 70°C zničí přítomnou mikroflóru pouze částečně přítomné jsou bakterie, kvasinky i plísně plísně rodů Penicillium a Aspergillus – barevné skvrny na povrchu krémů, rychlé znehodnocení produktu

53 Pudry a zásypy hlavní suroviny:
mastek, kaolin, škrob, uhličitany, běloba zinková, stearát hořečnatý a další barvení pudrů – přírodní barviva (okr, siena) tekuté pudry obsahují i vodu, etanol, glycerin suroviny jsou často zdrojem kontaminace bakterie, kvasinky i plísně koliformní bakterie a patogenní mikroorganizmy se nesmí vyskytovat vůbec

54 Další kosmetické prostředky
Zubní pasty nejčastěji bakterie, plísně a kvasinky méně především rody Proteus, Pseudomonas, vzácně i -hemolytické bakterie Rtěnky základ rtěnky tuková a vosková směs eozinová barviva povrchová kontaminace plísněmi Parfémy díky vysoké koncentraci etanolu po mikrobiologické stránce nezávadné

55 Děkuji Vám za pozornost…