Characteristics of healthy and androgenetic alopecia scalp microbiome: Effect of Lindera strychnifolia roots extract as a natural solution for its modulation

Int J Cosmet Sci. 2020 Dec;42(6):615-621. doi: 10.1111/ics.12657. Epub 2020 Sep 7.

Abstract

Objective: The human scalp harbours a vast community of microbiotal mutualists. Androgenetic alopecia (AGA), the most common form of hair loss in males, is a multifactorial condition involving genetic predisposition and hormonal changes. The role of microflora during hair loss remains to be understood. After having characterized the scalp microbiota of 12 healthy male subjects and 12 AGA male subjects (D0), the aim of this investigation was to evaluate the capacity of Lindera strychnifolia root extract (LsR) to restore a healthy bacterial and fungal scalp microflora after 83 days (D83) of treatment.

Material and methods: The strategy used was based on high-throughput DNA sequencing targeting the encoding 16S ribosomal RNA for bacteria and Internal Transcribed Spacer 1 ribosomal DNA for fungi.

Results: Test analysis of relative abundance comparing healthy and AGA subjects showed a significant increase of Cutibacterim acnes (P < 0.05) and Stenotrophomonas geniculata (P < 0.01) in AGA subjects. AGA scalp condition was also associated with a significant (P < 0.05) decrease of Staphylococcus epidermidis relative abundance. A lower proportion of Malassezia genus in samples corresponding to AGA scalps and an increase of other bacterial genera (Wallemia, Eurotium) were also noted. At the species level, mean relative abundance of Malassezia restricta and Malassezia globosa were significantly lower (P < 0.05) in the AGA group. Eighty-three days of treatment induced a significant decrease in the relative abundance of C. acnes (P < 0.05) and S. geniculata (P < 0.01). S. epidermidis increased significantly (P < 0.05). At the same time, LsR treatment induced a significant increase in the proportion of M. restricta and M. globosa (P < 0.05).

Conclusion: Data from sequencing profiling of the scalp microbiota strongly support a different microbial composition of scalp between control and AGA populations. Findings suggest that LsR extract may be a potential remedy for scalp microbiota re-equilibrium.

Objectif: Le cuir chevelu humain abrite une vaste communauté microbienne. L'alopécie androgénétique (AGA), la forme la plus courante de perte de cheveux chez l'homme, est une pathologie multifactorielle impliquant une prédisposition génétique et des changements hormonaux. Le rôle de la microflore lors de la chute des cheveux reste à comprendre. Après avoir caractérisé le microbiote du cuir chevelu de 12 hommes sans alopecie et 12 hommes porteur d'une alopécie, (J0), l'objectif de cette étude était d'évaluer la capacité de l'extrait de racine de Lindera strychnifolia (LsR) à restaurer une microflore bactérienne et fongique saine du cuir chevelu après 83 jours (D83) de traitement. MATÉRIEL ET MÉTHODES: La stratégie utilisée était basée sur un séquençage d'ADN à haut débit ciblant l'ARN ribosomal 16S codant pour les bactéries et l'ADN ribosomal de l'espaceur transcrit interne 1 pour les champignons. RÉSULTATS: Une augmentation significative de Cutibacterim acnes (P < 0,05) et Stenotrophomonas geniculata (P < 0,01) chez les sujets AGA a ete note a J0 comparativement aux sujets non alopecique. L'état du cuir chevelu AGA était également associé à une diminution significative (P < 0,05) de l'abondance relative de Staphylococcus epidermidis. Une plus faible proportion du genre Malassezia dans les échantillons correspondant aux cuirs chevelus AGA et une augmentation d'autres genres bactériens (Wallemia, Eurotium) ont également été notées. Au niveau des espèces, l'abondance relative moyenne de Malassezia restricta et Malassezia globosa était significativement plus faible (P < 0,05) dans le groupe AGA. Quatre-vingt-trois jours de traitement ont induit une diminution significative de l'abondance relative de C. acnes (P < 0,05) et S. geniculata (P < 0,01). S. epidermidis a augmenté de manière significative (P < 0,05). Dans le même temps, le traitement LsR a induit une augmentation significative de la proportion de M. restricta et M. globosa (P < 0,05).

Conclusion: Les données de séquençage soutiennent fortement une composition microbienne différente du cuir chevelu entre les populations témoin et AGA. Les résultats suggèrent que l'extrait de LsR peut être un remède potentiel pour le rééquilibre du microbiote du cuir chevelu.

Keywords: Malassezia; Cutibacterim acnes/Staphylococcus epidermidis ratio; Lindera strychnifolia roots extract; hair treatment; microbiology; scalp microbiota.

MeSH terms

  • Alopecia / drug therapy
  • Alopecia / microbiology*
  • Bacteria / classification
  • Bacteria / isolation & purification
  • Fungi / classification
  • Fungi / isolation & purification
  • Humans
  • Lindera / chemistry*
  • Male
  • Microbiota*
  • Middle Aged
  • Plant Extracts / pharmacology*
  • Plant Extracts / therapeutic use
  • Plant Roots / chemistry*
  • Scalp / drug effects*

Substances

  • Plant Extracts

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