Undersökning av kvinnors hud avslöjar betydande kemiska förändringar som svar på psykologisk stress

Undersökning av kvinnors hud avslöjar betydande kemiska förändringar som svar på psykologisk stress

I en nyligen publicerad studie publicerad i Scientific Reports undersökte forskare de flyktiga organiska föreningarna (VOC) som huden producerar som svar på psykologisk stress.

bakgrund

Volatilomen är en samling av flyktiga organiska föreningar (VOC) som produceras av växter, mikrober eller djur som bidrar till hudens luktprofil och representerar en del av lukttrycket.

Den mänskliga volatilomen innehåller tusentals flyktiga organiska föreningar som frigörs från olika källor, inklusive utandningsluft, saliv, blod, urin, mjölk, avföring och hudutsläpp.

Dessa VOC är inte bara förknippade med kliniska tillstånd; De kan också vara exogena och härröra från miljöpåverkan eller produktanvändning. Ekrina, talg- och apokrina körtlar, tillsammans med naturligt förekommande mikroorganismer, producerar de flesta av hudens endogena flyktiga ämnen.

Psykologisk stress kan störa hudbarriären och förändra hudens inflammatoriska reaktioner, även om dess effekter på VOC-utsläppen hos människor är oklara.

Om studien

I den aktuella studien undersökte forskare effekterna av stress på hudens VOC-utsläpp.

Huvudsyftet var att undersöka flyktiga organiska föreningar som utsöndras från pannhuden efter stressinduktion hos medelålders kvinnor genom att utföra kognitiva uppgifter som problemlösning och ordkodning för att identifiera VOC-stressmarkörer.

Det sekundära syftet var att undersöka inverkan av hudtalgkoncentration, pH och transepidermal vattenförlust (TEWL) på VOC-frisättning.

I studien ingick 35 icke-rökare kvinnor i åldern 24 till 40 (medelålder 35). Forskarna provade VOC från pannan före och efter stressinduktion med en silikonpolymer. De utvärderade linjäriteten hos provtagningsanordningen med hjälp av fyra VOC: heptanal, 2-fenyletanol, isoamylacetat och 2,3-dimetylpyrazin.

Tre mätningar utfördes samtidigt inom linjäritetsintervallet för kalibreringskurvan med användning av en referenslösning på 15 ng/µL för att utvärdera teknikens repeterbarhet.

Teamet inducerade kognitiv stress genom tidsinställda övningar med hjälp av anpassad programvara, inklusive en klocka för semantiska och aritmetiska uppgifter, och bekräftade detta med hjälp av fysiologiska och kliniska data.

De bedömde stressnivåer med hjälp av en State-Trait Anxiety Inventory (STAI) frågeformulär, verbala uttrycksanalyser och kliniska bedömningar.

Forskarna identifierade och kvantifierade VOC med hjälp av gaskromatografi-masspektrometri (GC-MS). Stressinduktion bevisades av signifikant ökning av tillståndsångest mätt med frågeformuläret, genom förändringar i elektrodermal aktivitet (EDA) mätningar och genom bokstavliga uttryck för stress.

Forskarna undersökte också talgproduktion och hudens pH. De analyserade data kvalitativt och kvantitativt för att bestämma VOC-uttryck före och efter de psykologiska stresstesterna.

RSD bestämdes för varje flyktig kemikalie med hjälp av de genomsnittliga relativa överflödsvärdena för två till tre dominerande joner.

För att undersöka hållbarheten hos adsorberade VOC på kiselpolymeren genomförde forskare bedömningar dag 3.0 och dag 12 efter provtagningsfasen, och simulerade fördröjningen mellan fakturering och GC-MS-bedömning.

De härledde tre parametrar från EDA-signalerna som samlades in under anpassnings- och stressinduktionsfaserna. Den första parametern var den genomsnittliga SCL (µS). Den andra parametern var frekvensen (toppar/minut), medan den tredje var medelamplituden (µS) för NS-SCR.

Resultat

Studien fann 198 VOC med högre koncentrationer av rakkedjiga alkaner, alkoholer, estrar, cykliska alkaner, kväveföreningar och ketoner. Av kemikalierna kom 69 från kosmetiska ingredienser, 49 från livsmedel, 37 från mänskliga eller mikrobiella metaboliska processer och 33 från miljön.

Tre VOC (2-hydroxietylacetat, 3-metylpentadekan och 2-hydroxietylpropanoat) associerades med stressinduktion, och 14 föreningar var statistiskt signifikanta.

VOC var huvudsakligen från alkanfamiljen, med fettacyler framställda av lipider och etylbensener som de vanligaste. Dessutom karakteriserade forskarna en kvävemolekyl (N,N-dibutylformamid).

Den minst representerade molekylen detekterades vid 3,6 ng/µL (2-hydroxietylpropanoat), medan geranylaceton och butylhydroxitoluen var de vanligaste med koncentrationer på 121 ng/µL respektive 177 ng/µL.

Den genomsnittliga mängden primära joner i flyktiga standarder ökade dramatiskt under lagring, med RSD-värden som sträckte sig från 1,3 till 3,1 % på dag 0 och 9,9 % på dag 3.

Egenskapen ångestpoäng och tillståndsångestvärden ökade signifikant mellan den stressfria fasen och stressfasen med 7,90 % respektive 34 %.

Under stressfasen ökade alla tre EDA-åtgärderna. SCL ökade från 0,5 till 1,9 µS och NS-SCR ökade från 0,04 toppar per minut till 4,0. 71 % av deltagarnas ordagranta uttalanden inkluderade bedrägeri/misslyckande, stress/press och svårighet/komplicerad.

Efter stressinduktion ökade talgnivåerna i pannan med 37 %, medan hudens pH minskade med 14 %.

Diplom

Sammantaget visade studieresultaten inverkan av psykologisk stress på moduleringen av hudutsläpp av VOC. Relativ mätning av dessa kemikalier visade en variation av produktion under stressperioden.

De är komponenter i lipidmetabolism, oxidativ stress, luftföroreningar och kosmetiska tillämpningar. Vissa var tidigare kända som sjukdomsbiomarkörer, men bara en är stressrelaterad. Framtida studier skulle kunna undersöka de möjliga effekterna av att modulera dessa VOC-uttryck på hudens fysiologi.

Ett annat tillvägagångssätt för denna forskning kan vara att undersöka deras inflytande på mänsklig kommunikation genom att förstå kemosignalering.

Källor: