Cosmétiques : les conservateurs peuvent-ils affecter le microbiote cutané ?

Le microbiote cutané désigne l'ensemble des micro-organismes vivant à la surface de la peau. Sa composition varie selon la zone du corps, l’âge, le sexe, le contexte hormonal ou encore les expositions environnementales. Tout au long de la vie, chaque partie du corps est ainsi un écosystème particulier. Cet ensemble microbien joue différents rôles. Il participe en effet au maintien de la barrière cutanée, au bon fonctionnement du système immunitaire et au bon déroulé de la cicatrisation. Au contraire, un microbiote déséquilibré – un phénomène appelé dysbiose — est associé à plusieurs dermatoses, comme l’acné, l'eczéma ou la rosacée.

Maintenir l'équilibre du microbiome cutané est donc indispensable pour une peau en bonne santé.

Dans ce contexte, certaines interrogations émergent quant à l’impact potentiel des conservateurs cosmétiques sur l’équilibre du microbiote cutané. Ces molécules sont indispensables pour garantir la sécurité microbiologique des produits, en empêchant la prolifération de bactéries et des levures susceptibles d’altérer la formule ou de présenter un risque pour l’utilisateur. Toutefois, leur activité antimicrobienne soulève l'hypothèse d'une interaction avec les micro-organismes naturellement présents à la surface de la peau.

Plusieurs travaux in vitro ont cherché à évaluer l'impact des conservateurs sur les micro-organismes de la peau. Une étude s’est notamment intéressée à onze conservateurs couramment utilisés en cosmétique, testés sur Cutibacterium acnes, Staphylococcus epidermidis et Staphylococcus aureus à l’aide de modèles de peau 3D et de cultures microbiologiques. Les résultats montrent que certaines associations de conservateurs exercent une inhibition différenciée selon les espèces : plusieurs combinaisons réduisent fortement la croissance de S. aureus, une bactérie fréquemment impliquée dans des déséquilibres cutanés, tout en préservant S. epidermidis, considéré comme bénéfique pour l’écosystème de la peau, et en modulant plus modérément C. acnes.

L’étude rapporte également, pour certains systèmes conservateurs, une augmentation de l’expression d’HDAC3, une enzyme impliquée dans la régulation des réponses inflammatoires et de l’homéostasie cutanée, ce qui pourrait refléter des effets biologiques positifs indirects, au-delà de la seule activité antimicrobienne.

Dans la continuité de ces résultats, d’autres travaux in vitro se sont intéressés plus spécifiquement à l’effet de conservateurs utilisés dans des produits cosmétiques non rincés sur Staphylococcus epidermidis, qui joue un rôle important dans le microbiote cutané. L'étude menée par CUI et son équipe a analysé 77 isolats bactériens prélevés sur la peau de 46 volontaires sains, afin d’évaluer la sensibilité de différentes souches à neuf conservateurs couramment employés en cosmétique. Les chercheurs ont mesuré la concentration minimale inhibitrice (CMI), la concentration empêchant l’apparition de mutants résistants (MPC) ainsi que la cinétique bactéricide de ces substances.

Les résultats montrent que, pour plusieurs conservateurs, notamment le 2-bromo-2-nitro-1,3-propanediol, l’éthyl-4-hydroxybenzoate, le bromure d’hexadécyltriméthylammonium et l’imidazolidinyl urée, les doses maximales autorisées en cosmétique dépassent largement les concentrations nécessaires pour inhiber la croissance de S. epidermidis, voire prévenir l’émergence de mutants. À ces niveaux, certains conservateurs ont même démontré une activité bactéricide rapide, capable d’éliminer totalement une charge bactérienne élevée en moins d’une heure dans des conditions expérimentales.

Ces observations suggèrent que certains conservateurs pourraient, en théorie, réduire la population de bactéries commensales et ainsi perturber l’équilibre du microbiote cutané.

Cependant, les résultats obtenus in vitro ne reflètent pas toujours les conditions réelles d’utilisation des produits cosmétiques.

Plusieurs études in vivo suggèrent en effet que, malgré leur activité antimicrobienne démontrée en laboratoire, les conservateurs intégrés dans des formulations complètes n’entraînent pas de perturbation du microbiome cutané lors d’un usage normal. Une étude in vivo a ainsi évalué l’impact de quatre formulations cosmétiques contenant des systèmes conservateurs courants (A, B, C et D) chez des femmes adultes en bonne santé. Des échantillons du microbiote cutané de la jambe ont été prélevés avant et après l’application des produits, puis analysés selon des critères taxonomiques et de diversité microbienne. Dans l’ensemble des études, la flore restait dominée par les genres Staphylococcus, Cutibacterium et Corynebacterium, avec la présence d’autres bactéries commensales en proportions variables.

Les résultats montrent qu’aucune modification statistiquement significative de la composition ou de la diversité du microbiome n’était observée après l’utilisation des produits, qu’il s’agisse de formulations rinçables ou non, appliquées sur des durées allant d’un jour à cinq semaines.

Dans la continuité de ces données, une autre étude clinique randomisée en double aveugle a comparé l'effet de produits cosmétiques contenant des conservateurs à celui de formulations identiques mais sans conservateurs chez 26 volontaires pendant trois semaines. La diversité et l’abondance bactériennes ont été analysées par séquençage 16S rRNA, parallèlement à des évaluations cliniques par imagerie 3D. Comme attendu, le microbiome restait dominé par des taxons majeurs tels que Cutibacterium acnes, Corynebacterium et la famille Neisseriaceae. Plus important, l’utilisation des formulations contenant des conservateurs n’a pas entraîné de modification significative du microbiome cutané ni de déséquilibre microbien.

Ces résultats confirment que, dans des conditions normales d’usage, la présence de conservateurs cosmétiques au sein d’une formulation ne perturbe pas le microbiote cutané.

Comment expliquer les différences observées entre tests in vitro et tests in vivo ?

Ces différences entre résultats in vitro et in vivo peuvent s’expliquer de différentes façons. En laboratoire, les micro-organismes sont exposés directement aux conservateurs, sans les mécanismes protecteurs naturels de la peau. En revanche, lors d’une application cutanée, les conservateurs sont souvent plus dilués, leur temps de contact avec le microbiote est limité et leur activité peut être modulée par l’ensemble de la formulation, le sébum ou encore le pH de la peau.

Par ailleurs, le microbiome cutané possède une forte capacité de résilience. Les bactéries présentes dans les follicules pileux ou les glandes sébacées peuvent recoloniser rapidement la surface de la peau après une perturbation transitoire. Cette dynamique écologique contribue à maintenir la stabilité globale de la communauté microbienne, même en présence d’agents antimicrobiens faiblement persistants. Enfin, l’évaluation in vivo tient compte de la complexité de l’écosystème cutané — interactions entre espèces microbiennes, réponses immunitaires locales et renouvellement continu de l’épiderme — absente des modèles expérimentaux simplifiés.

L’ensemble de ces éléments explique pourquoi l’activité antimicrobienne observée in vitro ne se traduit pas par une dysbiose lors de l’utilisation normale de produits cosmétiques contenant des conservateurs.

L’absence de conservateurs dans un produit cosmétique n’est envisageable que dans certaines conditions de formulation bien précises.

Les micro-organismes responsables de la contamination ont besoin d’eau pour se développer. Ainsi, les produits anhydres ou composés uniquement d’une phase huileuse peuvent être formulés sans conservateurs tout en conservant une stabilité microbiologique naturelle. C’est le cas de nombreuses préparations à base d’huiles végétales, de beurres ou de cires, dont l’environnement pauvre en eau limite la prolifération microbienne. À l’inverse, dès qu’une phase aqueuse est présente, comme cela est le cas pour les émulsions, les gels et les lotions, l’ajout d’au moins un système conservateur devient indispensable pour garantir la sécurité d’utilisation.

Cette nécessité de protection antimicrobienne est d'ailleurs illustrée dans la littérature scientifique. Une étude portant sur des collyres sans conservateur a montré qu’une contamination microbienne pouvait survenir après quelques jours d’utilisation, avec la détection de bactéries potentiellement pathogènes telles que Staphylococcus aureus, Klebsiella ou Enterobacter. Ces résultats soulignent que l’absence de conservateur, lorsqu’elle n’est pas compensée par une formulation adaptée ou un conditionnement spécifique, peut exposer le produit, et donc l’utilisateur, à un risque microbiologique réel.

Enfin, la bonne conservation d’un cosmétique ne dépend pas uniquement de sa formule : la façon dont le consommateur l'utilise est déterminante. Le respect de la période après ouverture, le stockage dans un environnement frais, sec et à l’abri de la lumière, ainsi que la surveillance de l’aspect, de l’odeur ou de la texture du produit participent à la prévention des contaminations.

• RAMAESH K. & al. Microbial contamination of preservative free eye drops in multiple application containers. British Journal of Ophtalmology (2006).

• HE C. & al. Effect of cosmetic chemical preservatives on resident flora isolated from healthy facial skin. Journal of Cosmetic Dermatology (2018).

• RINALDI F. & al. Effect of commonly used cosmetic preservatives on skin resident microflora dynamics. Scientific Reports (2021).

• CAMPBELL-LEE S. & al. In-vivo impact of common cosmetic preservative systems in full formulation on the skin microbiome. PLOS One (2021).

• GILLBRO J. M. & al. Randomized comparative double-blind study assessing the difference between topically applied microbiome supporting skincare versus conventional skincare on the facial microbiome in correlation to biophysical skin parameters. International Journal of Cosmetic Science (2022).

• CUI S. & al. Effect of leave-on cosmetic antimicrobial preservatives on healthy skin resident Staphylococcus epidermidis. Journal of Cosmetic Dermatology (2023).

• GILLBRO J. M. & al. Microbial dynamics: Assessing skincare regimens’ impact on the facial skin microbiome and skin health parameters. Microorganisms (2024).