A análise do microbioma da pele tem se tornado uma área de pesquisa essencial para o desenvolvimento de cosméticos que promovem benefícios significativos aos consumidores.
Afinal, compreender como os cosméticos podem afetar o microbioma da pele requer estudos precisos, frequentemente in vivo, para identificar e quantificar com precisão as espécies microbianas presentes.
A PCR digital (dPCR) surge como uma técnica promissora para aumentar a precisão e simplificar os protocolos de laboratório. Por isso, no conteúdo de hoje, exploramos como a dPCR está sendo utilizada para analisar o microbioma da pele, contribuindo para a formulação de cosméticos seguros e eficazes.
O que é um microbioma?
O microbioma é o conjunto de microrganismos que vivem em um ambiente específico, como o corpo humano. Estes microrganismos incluem bactérias, vírus, fungos, parasitas e outros micróbios que desempenham papéis cruciais na manutenção da saúde, bem como no funcionamento do organismo.
Os microbiomas evoluíram junto com os seres humanos ao longo de milhões de anos, influenciados não só por mudanças climáticas, dieta e exposições a infecções, mas também pela industrialização e outros fatores.
Essa coevolução moldou a diversidade microbiana que se encontra em diferentes populações humanas. Dessa forma, a microbiota humana é única e individual, assim como a nossa impressão digital dos dedos.
Microbioma em números
- 100 trilhões de micróbios simbióticos vivem no corpo humano, formando o microbioma humano.
- 95% dos nossos micróbios estão localizados no trato gastrointestinal.
- 150:1 é a proporção dos genes no microbioma em relação aos genes no genoma humano.
- Há 1,3 vezes mais micróbios do que células humanas no corpo.
- >10.000 é número de espécies microbianas diferentes identificadas no corpo humano.
- Há 2 kg de microbiota em nosso organismo.
- 5:1 é a proporção entre vírus e bactérias na microbiota intestinal.
- 2,5 vezes: se enfileirados, os micróbios do corpo humano poderiam circular a Terra duas vezes e meia.
- 90% das doenças podem estar relacionadas de alguma maneira com a saúde do nosso microbioma.
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Pele e microbioma
A pele é o maior órgão do corpo humano e possui um microbioma diverso que cobre toda a sua superfície. Portanto, este microbioma desempenha um papel crucial na fisiologia da pele, sendo mais acessível e manipulável medicamente do que o genoma humano.
Os micróbios da pele ajudam a manter a integridade dos tecidos, a umidade, o pH balanceado e a comunicação entre o ambiente externo e interno da pele.
Ou seja, a saúde da pele está intimamente ligada à sua microbiota. Manter um microbioma equilibrado pode promover uma pele saudável, refletindo assim, na sua aparência.
E é por isso que produtos cosméticos que respeitam e nutrem o microbioma da pele podem ajudar a manter essa saúde, promovendo tanto benefícios estéticos quanto fisiológicos.
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Como o microbioma é analisado?
A análise do microbioma da pele envolve a utilização de técnicas avançadas para identificar, bem como quantificar os microrganismos presentes. Duas dessas técnicas são a PCR quantitativa (qPCR) e a PCR digital (dPCR). Mas cada uma possui suas próprias vantagens e desafios, que devem ser considerados na pesquisa e desenvolvimento de cosméticos.
qPCR: desafios e limitações
Esta técnica é utilizada para quantificar microrganismos através de curvas de diluição. No entanto, apresenta desafios, como falsos negativos para alvos de baixa abundância e dificuldades na amplificação do material genético degradado.
1. Curva Padrão
A qPCR enfrenta dificuldades com a degradação do material genético, o que pode comprometer o desempenho e a amplificação das curvas de diluição.
2. Disponibilidade de organismos
A eficiência da qPCR pode ser limitada pela baixa quantidade de alvos presentes nas amostras. Isso torna difícil a detecção de microrganismos menos abundantes, comprometendo a precisão da quantificação e assim, resultando em falsos negativos.
3. Multiplex
O uso de multiplex não é compatível com a qPCR em muitos casos. Por isso, a detecção de apenas uma sonda por poço ou placa torna o fluxo de trabalho mais demorado e caro em comparação com a dPCR.
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dPCR: vantagens e precisão
1. Sensibilidade e precisão
A dPCR oferece quantificação absoluta, permitindo assim a detecção de eventos raros com maior precisão. Em testes de curva de diluição, a dPCR demonstrou boa linearidade e um coeficiente de determinação (R²) alto, mesmo em baixas concentrações de material genético.
2. Redução de custos e tempo
A dPCR permite o uso de até cinco sondas por poço, otimizando o processo de amplificação, bem como reduzindo o uso de reagentes e o tempo necessário para os testes.
3. Detecção de organismos de baixa abundância
A maior precisão da dPCR torna possível a detecção de microrganismos com baixa disponibilidade, o que é crucial para estudos detalhados do microbioma da pele.
4. Multiplex
A dPCR mantém boa linearidade mesmo em análises de triplex, algo que a qPCR não realiza de forma eficiente. Além disso, a quantificação absoluta obtida tanto em singleplex quanto em multiplex foi muito similar, confirmando a sensibilidade da dPCR independentemente da abordagem utilizada.
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QIAGEN e o trabalho com dPCR
A QIAGEN é uma empresa líder em biotecnologia que se destaca no fornecimento de soluções inovadoras para a análise de ácidos nucleicos e proteínas. Uma de suas contribuições mais significativas para a pesquisa em microbioma e outras áreas da biologia molecular é a plataforma de PCR digital, conhecida como QIAcuity.
QIAcuity é uma plataforma de PCR digital de última geração desenvolvida pela QIAGEN, projetada para oferecer uma quantificação absoluta e altamente precisa de ácidos nucleicos. Esta tecnologia avançada simplifica o processo de PCR, eliminando a necessidade de curvas de diluição e reduzindo a possibilidade de erros e variações nos resultados.
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A precisão e eficiência da dPCR estão revolucionando a forma como os cientistas estudam a microbiota da pele, permitindo o desenvolvimento de produtos que promovem a saúde e a beleza de maneira mais eficaz.
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Acesse o site QIAGEN, ou nosso blog para continuar se atualizando sobre as últimas inovações em biotecnologia.
Parte do conteúdo deste material foi retirado do Webinar realizado em parceria com a Natura (parte do grupo Natura & Co, que inclui também Avon e The Body Shop) e apresentado por Joice Savietto, Especialista em Microbioma da Pele na Natura. Para acessar o Webinar completo, clique aqui!
Referências
Empresa Brasileira de Serviços Hospitalares. A importância do Microbioma. Janeiro 2023. https://www.gov.br/ebserh/pt-br/hospitais-universitarios/regiao-sudeste/hugg-unirio/comunicacao/noticias/a-importancia-do-microbioma (Acessado em 30 de julho de 2024).
QIAGEN. PCR digital. https://qiagen.com.br/dpcr/ (Acessado em 30 de julho de 2024).
QIAGEN. Using digital PCR to study the skin microbiome. Maio 2023. https://www.qiagen.com/es-br/knowledge-and-support/knowledge-hub/events-and-webinars/webinars/using-digital-pcr-to-study-the-skin-microbiome-2 (Acessado em 30 de julho de 2024).
