Associação entre Staphylococcus epidermidis e o nível de ácido palmítico em pacientes com acne vulgar

Data de recebimento: 04/04/2019
Data de aprovação: 13/06/2019
Trabalho realizado no Departamento de Dermatologia e Venereologia, Faculdade de Medicina, Hasanuddin University, Makassar, Indonésia.
Suporte Financeiro: Nenhum
Conflito de interesse: Nenhum

Abstract

INTRODUÇÃO: A acne vulgar é um distúrbio inflamatório da glândula pilossebácea. O ácido palmítico é um dos principais tipos de ácidos graxos livres e pode desempenhar um papel na patogênese da acne. Além disso, estudos recentes sugeriram que o Staphylococcus epidermidis pode estar envolvido na acne.
OBJETIVO: Explorar a associação entre a Staphylococcus epidermidis e o ácido palmítico na acne vulgar.
MÉTODOS: 43 estudantes do ensino médio de uma área urbana do sul de Sulawesi, na Indonésia, foram incluídos. O nível de ácido palmítico foi medido utilizando cromatografia gasosa e os comedões foram cultivados para detectar o perfil do microbioma. O teste de Mann-Whitney foi utilizado para analisar a diferença do nível palmítico médio entre os grupos com diferentes graus de gravidade da acne vulgar.
RESULTADOS: 14 pacientes (32,6%) apresentavam acne vulgar leve, enquanto 14 e 15 pacientes apresentavam acne vulgar moderada e grave, respectivamente. O grupo grave e moderado apresentou nível de ácido palmítico significativamente maior em comparação ao grupo leve. A análise de subgrupo de pacientes com acne vulgar moderada e grave, positiva para S. epidermidis, mostrou um nível significativamente maior de ácido palmítico comparado ao grupo leve.
CONCLUSÕES: Esses resultados sugerem que S. epidermidis pode estar associado ao nível de ácido palmítico e pode contribuir na patogênese da acne.

Keywords: Acne vulgar; Staphylococcus epidermidis; Ácido palmítico

A acne vulgar é uma doença inflamatória crônica das glândulas pilossebáceas em que as lesões podem ser não inflamatórias (comedões abertos e fechados) ou inflamatórias (pápulas e pústulas).¹² A acne vulgar ocorre principalmente na adolescência até a idade adulta jovem e pode causar hiperpigmentação e cicatrização pós-inflamatória. Um estudo realizado por Bhate et al. apontou que a acne pode ser encontrada em cerca de 20% dos adultos jovens.³ Além disso, a acne tem uma alta persistência e 43% das pessoas com mais de 30 anos ainda a apresentam. A acne também apresenta uma forte predisposição genética, sendo que em cerca de 80% dos casos pode ser herdada por parentes próximos.^{3, 4}

A pele humana abriga um grupo diversificado de microrganismos nos quais Staphylococcus, Cornybacterium e Propioni-bacterium constituem 60% de todas as espécies bacterianas.⁵ No entanto, existem apenas estudos limitados examinando toda a população do microbioma em pacientes com acne e seu papel na fisiopatologia da doença. Apesar da visão amplamente aceita sobre o papel da Propionibacterium acnes (P acnes) no desencadeamento da acne, estudos recentes sugerem que a Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis) também pode estar envolvido em sua patogênese. Pathak et al.⁶ demonstraram que a carga microbiana de S. epidermidis aumenta nas lesões de acne em comparação com o controle. Esse resultado está de acordo com um estudo recente que encontrou taxas mais elevadas de S. epidermidis em comparação com P acne.⁷ A microbioma de S. epidermidis aumenta as lesões de acne em comparação com o controle. Esse princípio está de acordo com um estudo recente no qual S. epidermidis é encontrado de forma mais abundante em comparação com P. acnes, sugerindo o possível papel de S. epidermidis na patogênese da acne.

Além do microbioma, também se demonstrou que os ácidos graxos livres (AGL) estão envolvidos no desenvolvimento da acne, já que o aumento do nível do AGL levará ao afluxo de neutrófilos por meio do processo de quimiotaxia.⁸ Uma dieta rica em gordura demonstrou poder induzir ou agravar as lesões de acne vulgar.⁹ De todos os tipos de AGL, o ácido palmítico e seus derivados têm se demonstrado o tipo mais abundante.^10-12 O ácido palmítico pode estimular a liberação de várias citocinas pró-inflamatórias e contribuir para a hiperqueratinização do ducto pilossebáceo e para a inflamação da acne.¹³

Até onde sabemos, nenhum estudo observou a associação entre S. epidermidis e ácido palmítico e sua relação com a acne vulgar. O objetivo deste estudo é investigar o perfil do microbioma, especialmente do S. epidermidis , em pacientes com acne vulgar e avaliar sua associação com o nível de ácido palmítico na indução de lesões de acne vulgar.

MÉTODOS

Este estudo transversal foi realizado no ensino médio em Makassar, no sul de Sulawesi, na Indonésia, de julho a agosto de 2017. Os participantes receberam explicações sobre o estudo e aqueles que concordaram em participar foram convidados a assinar um termo de consentimento livre e esclarecido (Número Ref.: 145/H4.8.4.5.31/PP36-KOMETIK/2017 do Comitê de Ética da Universidade Hasanuddin). Indivíduos que não tomaram retinoides, antibióticos, anti-inflamatórios e não utilizaram outros produtos antimicrobianos, como sabonete e xampu antifúngicos, no último mês foram avaliados quanto à gravidade da acne de acordo com o critério Lehman e classificados como apresentando acne vulgar leve, moderada ou grave.¹⁴ Também receberam questionários para registrar a história familiar de acne e os hábitos alimentares.

O sebo foi extraído da testa, região nasolabial, bochecha e queixo com um papel absorvente usando acetona e éter dietílico com uma proporção de 1:1 e depois metilado com solução de hidróxido de feniltrimetilamina 0,2M em metanol. A cromatografia gasosa foi usada para examinar o produto. A referência padrão usada foi Supelco^® 37 componente FAME Mix. A concentração padrão utilizada para o ácido palmítico foi de 601 ppm injetada no cromatógrafo a gás. A análise foi feita em um amostrador automático Ultra Shimadzu GC-MS QP 2010 com um injetor splitless. As separações foram realizadas usando a coluna capilar SH-Rxi-5Sil MS (30m x 0,25mm). O hélio foi usado como gás de transporte a taxas de fluxo de 1,99ml/min e uma razão de menos de 1:10. A temperatura do injetor foi de 250ºC. A temperatura do forno foi programada a 140ºC para uma espera de 10 minutos e aumentada para 250ºC com um fluxo de 7ºC/min, que foi mantido por 10 minutos, resultando em um tempo total de análise de 35,71 minutos. Obtiveram-se os espectros de MS na faixa de 40-500m/z, fonte iônica e temperatura da interface de 210ºC e 255ºC, respectivamente, e tempo de corte do solvente de três minutos.

A amostra de lesões comedonais foi retirada usando um extrator de comedões estéril e cultivada em ágar sangue, que foi incubado a 37 °C durante 48-72 horas. As colônias crescentes foram observadas ao microscópio com coloração de Gram. Cada colônia foi transformada em suspensão equivalente a McFarland 0.5. Foram recolhidos 145µl e 280µl das suspensões Gram-positiva e Gram-negativa, respectivamente, e adicionados a tubos de reação contendo 3ml de solução salina. A suspensão Gram-positiva foi colocada em cartões GPcard e AST GP 67 e a suspensão Gram-negativa foi colocada em cartões GNcard dan ASTN 100 antes da análise final usando o Vitek^®.

A análise dos dados foi realizada pelo programa estatístico Statistical Package for the Social Sciences (SPSS) 18.0 para Windows (SPSS Inc. Chicago, IL, EUA). O teste de Mann-Whitney foi utilizado para analisar a diferença do nível palmítico médio entre os grupos com diferentes graus de gravidade da acne vulgar. Um valor de p<0,05 foi considerado significativo.

RESULTADOS

Os dados demográficos da tabela 1¹⁵ mostram que dos 43 participantes, a maioria (33 pacientes, 76,7%) era do sexo masculino e adolescente (15,77 ± 0,84 anos). Desses, 25 possuíam história familiar de acne vulgar (58,1%). Quanto à duração da doença, 34,8% dos participantes (15 pacientes) apresentavam acne há dois anos e 10 sujeitos (23,3%) apresentavam há um e três anos, respectivamente. A maioria dos pacientes (31 pacientes, 72,1%) consumiu alimentos gordurosos. A população apresentou distribuição quase uniforme de gravidade da acne, em que 14 pacientes foram diagnosticados como tendo acne leve, 14 pacientes como tendo acne moderada e 15 pacientes como tendo acne grave.

A figura 1¹⁵ mostra que a concentração de ácido palmítico na acne grave (mediana = 30.400 ppm) foi significativamente maior do que na acne leve (30.400 ppm versus 12.746 ppm). Também observou-se que o nível de ácido palmítico na acne moderada foi significativamente maior do que na acne leve (p<0,05). No entanto, nenhuma diferença no nível de ácido palmítico foi encontrada entre pacientes com acne moderada e grave.

A tabela 2 mostra a frequência do microrganismo encontrado nos participantes. Foi demonstrado que o S. epidermidis foi o microrganismo mais frequentemente cultivado (32 indivíduos, 74,41%), enquanto os microrganismos não S. epidermidis foram isolados em 11 casos (25,59%). Os microrganismos isolados não S. epidermidis foram Staphylococcus hominis (quatro casos), Staphylococcus warneri (dois casos) Staphylococcus xylosus (um caso), Staphylococcus aureus (um caso), Staphylococcus haemolyticus (um caso), Staphylococcus capitis (um caso), Lactobacillusplantarum (um caso).

Os dados da figura 2¹⁵ mostram que não houve associação entre S. epidermidis e o nível de ácido palmítico. No entanto, os dados da figura 3, sobre a análise de subgrupo de pacientes com cultura positiva de S. epidermidis , demonstraram que o nível de ácido palmítico em indivíduos com acne vulgar moderada foi significativamente maior em comparação com a acne vulgar leve (p=0,006). Além disso, também observou-se que os indivíduos com acne vulgar grave apresentaram maior nível de ácido palmítico em comparação com aqueles com acne leve, com nível de significância limítrofe (p=0,064).

DISCUSSÃO

Os dados do nosso estudo demonstraram que quanto maior o nível de ácido palmítico, maior o grau de gravidade da acne. Os níveis de ácido palmítico na pele facial de pacientes com acne vulgar grave e moderada foram significativamente maiores do que naqueles com acne vulgar leve. Vários estudos têm sugerido o papel do ácido palmítico na indução de citocinas pró-inflamatórias que contribuem para a inflamação e hiperqueratinização do ducto pilossebáceo.^{13, 15} O ácido palmítico mostrou inibir o peróxido de hidrogênio, o que faz com que os mediadores pró-inflamatórios passaem mais facilmente para a derme e agravem a inflamação.¹⁶

Os dados da tabela 2 apontaram que a Staphylococcus epidermidis foi o microrganismo mais comumente encontrado nos indivíduos estudados. Curiosamente, não se obteve P acnes através de cultura, apesar da visão clássica de que P acnes induz a acne. Resultado semelhante foi encontrado por Dreno et al.⁷, em que a S. epidermidis foi a bactéria mais abundantemente encontrada em pacientes com acne vulgar. Os autores também descobriram que o P acnes constitui apenas menos de 2% de toda a população. Em contraste, outros estudos mostraram que, na população normal, o P acnes pode representar até 30% de todo o microbioma facial.^{17, 18} Uma possível explicação para esse achado é que o S. epidermidis aeróbico e anaeróbico facultativo é o mediador do processo de fermentação que inibe o crescimento do Pacnes anaeróbico.¹⁹

Embora os dados da figura 2¹⁵ mostrem que o S. epidermidis não estava associado ao nível de ácido palmítico, a análise de subgrupo de pacientes com cultura positiva de S. epidermidis demonstrou que o nível de ácido palmítico em pacientes com acne vulgar moderada é significativamente maior em comparação àqueles com doença leve (p=0,006). Também observou-se que os indivíduos com acne grave apresentavam maior nível de ácido palmítico em comparação com aqueles com acne leve, com nível de significância limítrofe (p=0,064). Estudos vem sugerindo o possível papel do ácido palmítico na indução da acne vulgar, através da ativação do complexo 1 da proteína alvo mecanístico da rapamicina (mTORC1), desencadeando a ativação do receptor toll-like 2 (TLR2) e a hiperqueratinização do ducto pilossebáceo.^{13, 20, 21} Além disso, a expressão de NLRP3 e a produção de IL-1P mediada por inflamassomas também são supra-reguladas, o que perpetua ainda mais o processo de inflamação.²² Em conjunto, esse resultado sugere que o S. epidermidis pode estar associado ao nível de ácido palmítico e, portanto, pode estar envolvido na patogênese da acne vulgar. Mais estudos biomoleculares são necessários para confirmar essa hipótese.

Literatura recente vem demonstrando que o S. epidermidis pode estar envolvido na patogênese da acne vulgar.²³ O estudo de Bialtecka et al. apontou que o S. epidermidis induz inflamação na forma de produção de óxido nítrico dentro do tecido infectado. Também induzem a ativação de macrófagos, como demonstrado pelo aumento da produção de TNF-alfa e IL-12 após a incubação com S. epidermidis .²⁴ Esse tópico permanece controverso, no entanto, já que a Staphylococcus demonstrou ativar TLR2 e induzir miR-143 nos queratinócitos que visam 3 ‘UTR de TLR2 e diminuem a estabilidade da proteína TLR2 mRNA e TLR2; resultando na inibição de citocinas pró-inflamatórias de P acnes.^{25, 26} Além disso, um estudo sugeriu que a composição de ácidos graxos não se associa à presença de acne, embora possa diferir de acordo com a quantidade de triglicérides.²⁷ Ainda, S. epidermidis é capaz de formar um biofilme, secretando a adesina exopolissacarídica intercelular que suporta uma condição anaeróbica para que a P acne se desenvolva.^{28, 29} Com os dados acima mencionados, o fato se o microbioma da pele fornece um efeito protetor ou patogênico permanece discutível.³⁰

Até onde sabemos, este é o primeiro estudo a explorar a associação entre S. epidermidis e o nível de ácido palmítico e seu efeito na acne vulgar. Este é um estudo inicial realizado para avaliar a prevalência de acne vulgar na população adolescente de uma área urbana e sua associação com níveis de ácido palmítico em pacientes com acne vulgar. No entanto, como um estudo preliminar, o tamanho da amostra é limitado e, portanto, algumas análises de subgrupo devem ser conduzidas. Este estudo também avaliou apenas um tipo de ácido graxo livre. Acredita-se que o esqualeno e seu peróxido, por exemplo, contribuem para induzir a inflamação e a formação de comedões.³¹ Futuros estudos de maior escala examinando mais de um tipo de ácido graxo livre devem ser conduzidos. No entanto, este estudo forneceu dados importantes e, assim, construiu uma base para estudos futuros neste campo.

O resultado deste estudo mostra que S. epidermidis é o microrganismo mais comumente cultivado pelos participantes. Além disso, S. epidermidis pode estar associado a níveis mais elevados de ácido palmítico, o que pode contribuir para o desenvolvimento da acne vulgar. Mais estudos sobre o mecanismo subjacente de S. epidermidis na indução do nível de ácido palmítico e acne vulgar precisam ser conduzidos para confirmar essa hipótese.

AGRADECIMENTOS

O autor deseja agradecer a todos os participantes deste estudo por sua disposição e contribuição. Gostaríamos também de agradecer a Ardo Sabir, DMD, PhD, por sua revisão crítica e gentil assistência na publicação deste estudo.

CONTRIBUIÇÃO DOS AUTORES:

Farida Tabri | ORCID 0000-0003-4913-0909

Concepção e planejamento do estudo, aquisição de dados (laboratoriais ou clínicos), análise e/ou interpretação dos dados, elaboração e/ou revisão crítica do manuscrito, aprovação da versão final do manuscrito.

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