Дисбиоз кожи. Почему важно поддерживать в порядке кожный микробиом

Дисбиоз — снижение разнообразия и/или нарушение функционального состава микробиома.

Потенциал кожного микробиома

Микробиом — совокупность микроорганизмов, находящихся в симбиозе с хозяином. Микробы участвуют во всех процессах человеческого организма, влияют на нашу соматику, психику и поведение. Различают микробиом кишечника, легких, кожи и другие.

Лучше прочих изучен микробиом кишечника, где обитает исключительно разнообразная армия микроорганизмов. Микробиом кожи, напротив, исследован в меньшей степени, что во многом связано с недооценкой его потенциала.

На протяжении многих лет считалось, что площадь кожи, на которой обитают микробы, составляет 2 м². Площадь кишечника в 15 раз больше. Исходя из этого логично предположить, что микробиом кишечника гораздо более многочисленный, чем микробиом кожи. Но исследования последнего десятилетия это опровергают.

Микробы обитают не только на поверхности кожи, но и на других ее участках, включая эпителий волосяных фолликулов, потовых и сальных желез. В итоге общая площадь обитания кожного микробиома составляет не 2 м², как считалось раньше, а около 30 м², что сопоставимо с площадью кишечника. Разнообразие кожного микробиома может быть даже выше, чем кишечной микрофлоры.

Микробиом кожи состоит из двух основных групп. Во-первых, резидентные микробы (комменсалы), которые обитают на коже постоянно. Во-вторых, временные обитатели, проживающие на коже от несколько часов до нескольких дней в зависимости от окружающей среды. Если кожа здорова, обе эти группы микроорганизмов непатогенны.

Самые распространенные обитатели нашей кожи — бактерии. В кожном микробиоме доминируют бактерии четырех разновидностей — актинобактерии, фирмикуты, протеобактерии и бактероиды. К преобладающим бактериальным родам относятся коринебактерии, пропионибактерии и стафилококки. Кроме бактерий, на коже обитают грибы, вирусы и членистоногие.

Комменсалы микробиома кожи выполняет множество важных функций:

• Вырабатывают антимикробные вещества, которые не дают патогенам создавать биопленку — матрикс из белков, полисахаридов и других веществ, защищающий микробов от антибиотиков и атак иммунной системы.
• Участвуют в образовании транс-урокановой кислоты, обладающей солнцезащитным эффектом.
• Стимулирует клеточные процессы, способствующие заживлению ран.
• Синтезирует полезные продукты, усиливающие иммунитет.
• Вырабатывают вещества, защищающие кожу от онкологии.

Кожный микробиом влияет на экспрессию 2820 генов, что доказывает его огромный потенциал. Исследования с участием животных, лишенных микробов, показали ключевую роль комменсалов кожи в иммунологических и физиологических реакциях.

Здоровый микробиом кожи мирно соседствует со своим хозяином и приносит ему много пользы.

Стресс и неправильное поведение хозяина могут привести к гибели некоторых видов микробов, а также превратить комменсалов в патогены. В этом случае микробиом становится агрессивным, что провоцирует развитие дерматозов.

Нарушения микробиома при дерматозах

Одна из причин дерматозов — снижение разнообразия кожного микробиома. Например, при атопическом дерматите на пораженных участках кожи обитает гораздо меньше видов микробов, чем на здоровых.

Кроме того, при атопическом дерматите нарушается функциональный состав микробиома кожи: увеличивается численность эпидермального и золотистого стафилококка. Последний считается главным виновником заболевания.

Обычно стафилококки относятся к комменсалам и существуют на кожном покрове, не вызывая заболеваний. Однако при чрезмерной колонизации кожи они становятся потенциально опасны и провоцируют воспаление.

Кератиноциты (основные клетки эпидермиса) получают информацию о составе микробиома через специальные рецепторы, которые распознают молекулярные структуры патогенов. При обнаружении опасности кератиноциты синтезируют защитные белки, в том числе антимикробные пептиды. Помимо защитных свойств, антимикробные пептиды способны вызывать воспаление и участвовать в развитии дерматозов. Гиперактивация антимикробных пептидов ассоциирована с такими заболеваниями, как атопический дерматит, псориаз, акне и розацеа.

Активно изучается модификация кожной микробиоты при акне. Главные провокаторы угревой сыпи — бактерии Propionibacterium acnes. Этих бактерий много на коже любого человека. В сальных железах, где формируются угри, на долю P. acnes приходится 90% микробиома.

P. acnes важны для здоровья кожи: они синтезируют свободные жирные кислоты, которые поддерживают низкий рН кожи, и подавляют размножение золотистого стафилококка и стрептококка. Однако существует много штаммов P. acnes. На коже с угрями обнаруживаются такие штаммы, которых на здоровой коже нет. Они продуцируют много провоспалительных молекул, вызывающих воспаление в кератиноцитах.

Кроме акне и атопического дерматита, дисбиоз кожи наблюдается и при других кожных заболеваниях: псориазе, розацеа, себорейном дерматите.

Детерминанты дисбиоза кожи

Генетика

На здоровье микробиома кожи во многом влияют генетические факторы. Мутации генов белков, участвующих в формировании внешнего слоя эпидермиса, провоцируют снижение барьерной функции кожи и ее колонизацию патогенами. У людей с этими мутациями кожа гиперчувствительная, склонная к сухости, воспалительным реакциям, развитию дерматозов. Дефект гена филаггрина считается фактором риска атопического дерматита.

Нарушение состава кишечного микробиома

Существует ось кишечник—кожа — взаимосвязь между кишечными бактериями и кожным микробиомом. От иммунологической и метаболической активности кишечных микроорганизмов напрямую зависит состояние кожи.

Даже незначительные изменения в одном бактериальном виде кишечной микробиоты могут спровоцировать воспалительную кожную реакцию и создать благоприятную почву для развития акне, атопического дерматита и других заболеваний.

При дисбиозе ЖКТ нарушается целостность кишечного барьера: через кровоток в различные органы, включая кожу, попадают кишечных патогены и их токсины, вызывающие воспаление.

Один из провокаторов дисбиоза кишечника — западная диета с высоким содержанием жиров, которая снижает разнообразие кишечного микробиома и поощряет его вырабатывать эндотоксины. Избыток жиров в рационе вызывает воспаление кишечника, которое затем проявляется и на коже.

Злоупотребление антибиотиками

При бактериальных осложнениях антибиотики — первая линия лечения, однако многие закидывают их в себя при первых же признаках любой реальной или воображаемой инфекционной угрозы. Это приводит к гибели полезных кишечных бактерий, что отражается и на состоянии кожи.

Увлеченность человечества антибиотиками привела к тому, что гены резистентности стали главным аксессуаром любого уважающего себя патогена. К бактериям, устойчивым к антибиотикам, относятся стафилококки и P. acnes. Устойчивость последних к некоторым антибактериальным препаратам превышает 50%. Если человек злоупотребляет антибиотиками (как оральными, так и топическими), то проблема масштабируется. Например, 4-месячное применение топических препаратов с активным веществом «клиндамицин» для лечения акне увеличивает количество резистентных P. acnes в 16 раз. После окончания приема антибиотиков устойчивые к ним бактерии долгое время сохраняются в кожном микробиоме, что приводит к повторному появлению угрей.

Согласно консенсусу международной группы дерматологов из 27 стран, оптимальная поддерживающая терапия при акне — топические ретиноиды (с содержанием бензоилпероксида либо без) или азелаиновая кислота, но не антибиотики местного действия. Антибактериальные препараты могут быть неэффективными из-за быстрого развития резистентности.

Оральные антибиотики применяются только в том случае, если топическое лечение не дает результата и угревой сыпью поражено несколько участков тела. Длительность приема антибиотиков не должна превышать 3–4 месяцев, оценка ее эффективности проводится через 1,5–2 месяца после начала лечения. После окончания антибактериальной терапии требуется применение топического ретиноида в сочетании с бензоилпероксидом или азелаиновой кислотой.

Избыток ультрафиолета

Интересный эксперимент, касающийся изменения кожной микробиоты под воздействием ультрафиолета, провели ученые Алабамского университета. Они изучили влияние ультрафиолета A и B на микробиом кожи у людей с фототипами I и II по Фитцпатрику. С кожи спины добровольцев без дерматозов были взяты мазки до воздействия ультрафиолета, сразу после него и через 24 часа.

Секвенировали ДНК микробов, содержащихся в мазках, показало: ультрафиолет А и В оказывает негативное влияние на микробиом кожи и эти изменения сохраняются на протяжении 24 часов. В частности, УФ-облучение снижало количество лактобацилл, которые поддерживают гомеостаз микробиома кожи, защищают ее от фотостарения и воспаления.

Недостаток витамина А

Витамин А играет ключевую роль в поддержании здоровья кожи и ее микробиома. От содержания этого нутриента в организме зависит состояние кератиноцитов, а его недостаток повышает риск заболеваний, связанных с утолщением рогового слоя эпидермиса.

Витамин А влияет и на иммунную функцию кожи. Из-за его недостатка повышается восприимчивость кожи к патогенам, риск дерматозов, колонизации кожи золотистым стафилококком и атопического дерматита.

Пробиотики и пребиотики

В лечении и профилактике дерматозов применяются топические и оральные пробиотики и пребиотики. Пробиотической активностью обладают как живые микроорганизмы, так и убитые бактерии и их фрагменты. К пребиотикам относятся ферментированные компоненты, усиливающие изменения в микробиоме: олигосахариды, моно- и полисахариды, антиоксиданты, ненасыщенные жирные кислоты.

В профилактике дерматозов особенно нуждаются обладатели сухой и чувствительной кожи, у которых часто из-за нарушения синтеза церамидов возникает дисбиоз кожи, что способствует размножению на ней патогенов. Местные пробиотики и пребиотики устраняют эти нарушения. Например, 7-дневное применение косметических средств (ночной и дневной крем, пенка для умывания) с содержанием лизата лактобактерий и альфа-глюканового олигосахарида в 2,3 раза снижает колонизацию кожи патогенами. Через 28 дней применения этих средств в микробном пейзаже начинают доминировать комменсалы.

Топические пробиотики показывают эффективность при лечении некоторых дерматозов. При акне эффективны препараты с содержанием Enterococcus faecalis, Streptococcus salivarius, Streptococcus thermophilus. Эти бактерии устраняют возбудителей угревой сыпи. Streptococcus thermophilus также предотвращает обезвоженность кожи.

При атопическом дерматите помогают средства с Streptococcus thermophilus, Vitreoscilla filiformis, Lactiplantibacillus plantarum. Мазь с 5-процентным экстрактом Vitreoscilla filiformis значительно уменьшает экзему, вызванную атопическим дерматитом.

Оральные пробиотики положительно влияют как на кишечный, так и кожный микробиом. Они улучшают течение многих дерматологических заболеваний, что доказывает существование оси кишечник—кожа. Например, препараты с Lactobacillus paracas помогают в лечении перхоти и себорейного дерматита.

Лечебными свойствами при дерматозах обладают и оральные пребиотики. Например, пребиотики с содержанием галактоолигосахаридов (GOS) улучшают состояние кожи при атопическом дерматите и экземе. К природным источникам GOS относятся чечевица, нут, бобы.

Бутират натрия эффективен при псориазе и других заболеваниях, связанных с гиперпролиферацией кератиноцитов. Он влияет на ключевые клеточные процессы — дифференцировку, пролиферацию и апоптоз.

Новым средством защиты от патогенов, поражающих кожу, может стать одежда со встроенными пробиотиками. Сегодня ученые разрабатывают и тестируют «пробиотические» халаты и фартуки, предназначенные для медперсонала и пациентов больниц. В рамках одного такого эксперимента была создана пробиотическая паста, которая при нанесении на одежду сохраняется даже после пяти стирок.

Диета

Способствуют оздоровлению кишечного и кожного микробиомов отказ от западной диеты, включение в рацион продуктов, богатых клетчаткой. Пищевые волокна служат кормом для кишечных микробов. Питающиеся ими бактерии выделяют короткоцепочечные жирные кислоты (КЦЖК) — ацетат, пропионат, бутират. КЦЖК обладают множеством положительных эффектов, которые заметны и за пределами кишечника. Они снижают риск респираторных заболеваний, аллергии, артрита, улучшают белковый и углеводный обмен, а также влияют на кожу: снижают воспаление при дерматозах, препятствуют размножению на ней патогенов.

Так как недостаток витамина А повышает риск дерматозов, стоит включать в рацион продукты, богатые ретиноидами и их метаболическими предшественниками — каротиноидами. Первые содержатся в продуктах животного происхождения, особенно в печени морских рыб и млекопитающих. Каротиноидами богаты морковь, красный перец, зеленый лук, тыква и томаты.

Ретиноиды активно применяюися в дерматологическое практике. При невыраженных дерматозах и для коррекции процессов фотостарения назначаются топические препараты, при кожных болезнях с большой площадью поражения — системные (оральные) ретиноиды.

Особенно эффективны ретиноиды при лечении акне. Препараты нормализуют работу сальных желез и оказывают противовоспалительное действие.