Присоединиться

Взаимодействия организма хозяина с микробиотой кожи

Еще слишком рано с уверенностью говорить о том, как должна выглядеть комплексная система взаимодействий человеческих микробиот. Из имеющихся данных мы знаем, что микробные сообщества оказались гораздо сложнее, чем представлялось ранее на основании культуральных исследований. Данные результаты поднимают множество новых и важных вопросов, касающихся взаимодействия между организмом хозяина и микроорганизмами, и их значении при состоянии здоровья и болезни.

Поскольку люди способны переносить на себе такие большие составы микроорганизмов, можно предположить, что микроорганизмы и их хозяева эволюционировали совместно. Микроорганизмы получают пользу от своих хозяев, благодаря им получая питательные вещества и экологическую нишу. Пользой для хозяина является способность микроорганизмов к быстрой изменчивости, что позволяет хозяину быстро приспосабливаться к изменениям окружающей среды.

Как говорилось ранее, хотя состав микроорганизмов у разных людей разный, состав у каждого конкретного человека остается относительно стабильным. Наоборот, непостоянство микробного сообщества может привести к нарушению в связи хозяин-микроорганизм, что может привести к развитию болезни. Для лучшего понимания изменений микробного сообщества, динамики микробных взаимодействий на поверхности кожи стоит об этом кратко упомянуть.

В основном, взаимодействие микроорганизмов внутри или снаружи хозяина могут быть разделены на три категории. Взаимосвязь может быть позитивной, негативной или не влиять на одного из участников взаимодействия. Различные варианты этих связей позволяют классифицировать различные типы взаимоотношений. К примеру, комменсализм представляет собой такой тип взаимоотношений, при котором только один вид получает пользу от этого, в то время как на другой вид это не влияет. Термин мутуализм описывает ситуацию обоюдной выгоды для обоих видов. Эти виды взаимодействий являются важной составной частью иммунного щита кожи. В противоположность этому есть вредные взаимоотношения, при которых один организм получает пользу, нанося вред другому(Рисунок 1). Совместные взаимоотношения между микроорганизмами и их хозяевами вовлекают микроорганизмы в реализацию функций хозяина.

Примером взаимовыгодных отношений между бактериями и кожей может служить врожденная способность кожи определять микроорганизмы с помощью Toll-подобных рецепторов (TLRs). Стимуляция TLRs вызывает четкую систему экспрессии генов, что приводит к активации различных иммунных реакций. Классически эти реакции считались сугубо противовоспалительными, предназначенными для выявления микроорганизмов, вызывающих инфекцию. Показано, что комменсал S. Epidermidis модулирует TLR3-опосредованное воспаление через инициацию TLR2- опосредованного механизма подавления воспаления. Бактерии также вызывают экспрессию кератиноцитами эндогенных антимикробных пептидов (AMP) через TLR2- опосредованный механизм. Кроме того у S. Epidermidis было описано свойство автономной функции контроля и регуляции находящихся в коже Т-лимфоцитов. Сравнивая выработку молекул воспаления Т-лимфоцитами из незараженных зародышей (GF) мышей и инфицированных специфическим патогенном (SPF) мышей, Т-клетки здоровых зародышей продуцировали низкий уровень клеток воспаления, таких как интерферон- γ (IFN-γ) и интерлейкин- 17A (IL-17A). Моноассоций S. Epidermidis кожи здоровых зародышей было достаточно для восстановления продукции IL-17A в Т-клетках кожи, но не в кишечнике. Интересен тот факт, что бактерии кожи также обеспечивают Th1- ответ после инфицировании кожи протозойным паразитом Leishmania major при колонизации кожи здоровых мышей S. Epidermidis, она стала способна создавать надлежащий иммунный ответ против паразита.

Различные факторы способны нарушить нормальный микробный состав кожи, т.е. привести к дисбиозу. Функциональный дисбиоз в системе бактерия-хозяин может повлиять на эту связь и в итоге привести к болезни. Факторы, характеризующие хозяина, такие как возраст, пол, прием медикаментов, образ жизни и гигиена играют главенствующую роль. Половые различия в микробном составе кожи могут быть обусловлены физиологическими и анатомическими особенностями, влияющими на такие свойства кожи, как продукция гормонов, потоотделение, продукция кожного сала, рН, толщина кожи, рост волос и использование косметики. В недавнем исследовании эпидермиса человека, изучавшем нарушение кожного барьера, значительно большее разнообразие микроорганизмов на руках было выявлено у женщин, по сравнению с мужчинами, что связано с меньшей кислотностью на поверхности кожи и использованием косметики.

В общем, большое микробное разнообразие считается более выгодным, т.к. разнообразная экосистема считается более устойчивой. Исследование микрофлоры кишечника является примером влияния западного образа жизни на микробное сообщество и на патофизиологию многих заболеваний. Особенности образа жизни, такие как питание новорожденных и выбор пищевой модальности, улучшение санитарии, прием антибиотиков и вакцин, западные диеты и потребление искусственных питательных веществ сильно влияет на микрофлору кишечника. Западный образ жизни также оказывает влияние на микробиоту кожи. При сравнении бактериальных сообществ кожи у индейцев венесуэльской амазонии с группой добровольцев из США, были выявлены существенные различия в бактериальных сообществах, взятых с кожи предплечья. При помощи метода мультиплексированного В2-целевого 16s р-рнк пиросеквенирования было получено 2 основных кластера микробиоты, полученных от 112 образцов жителей венесуэльской амазонии, не встречавшихся среди выборок от жителей США. В данном случае альфа-разнообразие образцов из США было представлено богатством только одного вида микроорганизмов. В противоположность этому, кластер В американских индейцев показал большее видовое разнообразие без преобладания какого-либо таксона. Хотя эти данные и представляют большой интерес, для лучшего понимания влияния современного образа жизни на кожный микробиом необходимо создание более крупной выборки из коренных жителей и людей западной цивилизации, а также ведения более четкого контроля за эффектами средств по уходу за кожей.

#кожа #наука

b1e5674a638c9ff2b41ad57ff564135e_nCTxZl4EAE8.jpg