Колонисты человека. Кто обитает на поверхности нашей кожи

Колонизация

Cреди ученых идут споры о том, когда происходит заселение кожи бактериями. Существует мнение, что этот процесс начинается еще в утробе матки, однако среди специалистов преобладает теория «стерильной матки», согласно которой колонизация кожных покровов начинается все же уже после рождения человека.

Для формирования микробиома довольно важно, каким образом человек появляется на свет: с помощью кесарева сечения или же в результате вагинальных родов. В первом случае на коже новорожденного преобладают лактобациллы, во втором — стафилококки, коринебактерии и кутибактерии.

Исследователи связывают состав микробиома на коже ребенка с вероятностью развития у него аллергий и восприимчивости к инфекциям.

В начале жизни малыша микрофлора его кожи отличается низким разнообразием, но уже к шестой неделе на разных участках кожи живут совершенно разные обитатели. Со временем состав микробиома на коже становится все более и более похожим на взрослый.

Невидимые жители

Планету нашей кожи населяют около 19 видов бактерий. Большую их часть можно отнести к четырем типам: актинобактериям, фирмикутам, протеобактериям и бактероидам. Если же говорить о родах бактерий, то микроорганизмы кожи относятся к стафилококкам, кутибактериям и коринебактериям. На рисунке 1 можно видеть, как они распределяются по разным участкам кожи человека.

Разнообразие микроорганизмов развивается из-за того, что кожа имеет свои «географические» зоны. На поверхности каждого из нас находится гидролипидная мантия. Из-за вариаций входящих в ее состав компонентов, а также разного уровня влажности, кислотности и температуры, условия обитания для бактерий на различных участках кожи отличаются. Все эти параметры варьируют из-за того, что на коже располагаются сальные, потовые железы и волосяные фолликулы, количество и активность которых значительно меняются в зависимости от участка.

Всего на теле человека есть четыре области, состав микрофлоры которых существенно отличается друг от друга. Это сухая (например, запястья), влажная (сгибы локтей), жирная (лоб) зоны и зона стоп и подошв. Микроорганизмы определенной области со временем выработали ряд признаков, которые помогают приспосабливаться именно к их месту обитания. Кожа тоже обладает механизмами регуляции, за счет которых она позволяет определенным микробам выжить, а других — убивает. В тонкостях этих процессов ученые все еще разбираются. Кто же эти невидимые жители?

Эпидермальный стафилококк

Staphylococcus epidermidis — один из самых распространенных микроорганизмов на поверхности нашего тела. Он очень быстро адаптируется к новым условиям жизни, так как около 20% его генома состоит из вариабельных генов. На некоторых участках кожи его содержание доходит до 90% от всех микроорганизмов.

Эпидермальный стафилококк полезен для человека. Он успешно ликвидирует более опасных для человека бактерий — Staphylococcus aureus и Staphylococcus pyogenes. Другие положительные для нас функции эпидермального стафилококка — его способность участвовать в формировании иммунного ответа на коже, а также противовоспалительные свойства.

Без эпидермального стафилококка не обходится и при ранениях — он помогает повреждениям успешно заживляться.

Не так давно ученые выяснили, что эпидермальный стафилококк помогает нашему организму при борьбе с раком. Это происходит за счет того, что микроорганизм выделяет особое вещество, замедляющее рост и деление патологических клеток. Возможно, исследователи смогут разработать бактериальную превентивную терапию рака кожи — уже известно, что заселение поверхности тела животных эпидермальным стафилококком снижает вероятность развития опухолей от ультрафиолетового излучения.

Золотистый стафилококк

Staphylococcus aureus, хоть и считается патогенной бактерией, живет на коже у 10-40% всех людей. В основном он любит селиться в области носа и промежности. Эта бактерия далеко не безобидна — при определенных условиях она может быть агрессивна и приводить к инфекции кожи и других тканей. Особенно много этой бактерии у пациентов, страдающих атопическим дерматитом. Это позволяет предположить, что бактерия участвует в ходе и развитии болезни.

Кутибактерии

Эта бактерия относится к актинобактериям и знаменита тем, что вызывает вульгарные угри — болезнь, от которой страдает до 80% всех подростков. Кутибактерии обитают в сальных железах и опасны не только тем, что от них кожа может покрыться некрасивыми прыщами. Они участвуют в развитии таких опасных заболеваний, как фолликулит (воспаление волосяного фолликула), эндокардит (воспалительное заболевание сердца) и других системных инфекций.

Однако пытаться вытравить эту бактерию с поверхности кожи все же не стоит. Людям со здоровым иммунитетом она приносит довольно много пользы: защищает от колонизации другими вредными бактериями, снижает вероятность развития атопического дерматита и псориаза и спасает от свободных радикалов.

Коринеформные бактерии

Эти микроорганизмы известны тем, что отдельный их вид, Corynebacterium diphtheriae, называемый также дифтерийной палочкой, вызывает опасное заболевание — дифтерию. Но другие представители коринеформов, например, Corynebacterium jeikeium, абсолютно безопасны и вызывают заболевания только при сильном снижении иммунитета. По количеству на нашем теле они занимают третье место после стафилококков и кутибактерий.

Микрококки

Эти обитатели, как и стафилококки, условно-патогенны. Их не так много, как коринеформов, кутибактерий и стафилококков, но все же они часто обнаруживаются на поверхности кожи человека. Микрококки отнюдь не безобидны. Ученые выяснили, что они способны усиливать и усугублять течение стафилококковой инфекции.

Грамотрицательные бациллы

Несмотря на грозное название, грамотрицательные бациллы далеко не всегда вредны. Мы с ними знакомы по самому популярному их представителю — кишечной палочке Escheriсhia coli. В основном представители грамотрицательных бацилл заселяют наш кишечник, но иногда выбирают местом своего жительства и кожу. Чаще всего это влажные и темные места — подмышечные впадины и перепонки между пальцами.

Стрептококки

Самые малочисленные обитатели кожи человека. Кожная среда не слишком дружелюбна для них и чаще всего они «выбираются» на кожу из ротовой полости, где чувствуют себя гораздо более вольготно.

Грибки

На коже живут далеко не только бактерии. Ученые уже точно знают, что компанию им составляют представители царства грибов, но достоверной информации о них пока что не слишком много. Известно, что на коже человека преобладают дрожжевые грибки Malassezia и дрожжеподобные Candida albicans.

Грибки чаще всего полезны для нашего организма, они регулируют бактериальный состав эпидермиса и работу клеток кожи.

Но в определенных ситуациях грибки могут быть причиной или соучастником разных заболеваний. Например, представители Malassezia spp. связаны с такими заболеваниями, как псориаз, перхоть, атопический дерматит, экзема, себорейный дерматит и разноцветный лишай.

Микроскопические клещи

На коже также постоянно живут микроскопические существа — клещи. Demodex folliculorum обитают в волосяных фолликулах, а их сородичи Demodex brevis — в сальных железах. В отличие от всем известных энцефалитных клещей, эти жители поверхности кожи абсолютно безопасны. Они выполняют полезные функции: съедают омертвевшие клетки, старое кожное сало и некоторые другие уже ненужные нам вещества.

Но, как и в случаях с условно-патогенными бактериями, если этих существ становится слишком много, они могут вызвать болезнь, которую врачи называют демодекоз. Чаще всего он выражается в появлении на кожи папул, похожих на угри, развитии себореи и розацеа.

Стареющая микрофлора

Что же происходит с микрофлорой кожного покрова по мере взросления и старения человека? Если про микрофлору кишечника мы достоверно знаем, что ее разнообразие снижается, то с кожной микробиотой все ровно наоборот — с возрастом количество видов бактерий, обитающих на поверхности нашего тела, только растет. Точного объяснения этому пока что нет, но есть несколько предположений.

Некоторые ученые считают, что этот процесс связан с тем, что со временем сальные железы человека становятся все менее и менее активны, из-за чего снижается количество кутибактерий. Из-за этого освобождается «экологическая» ниша для заселения другими видами. Казалось бы, кутибактерии вызывают угревую сыпь, поэтому хорошо, что их становится меньше! Однако не стоит забывать об их полезных функциях: поддержание защитных механизмов кожи, борьба с другими патогенными бактериями, снижение уровня воспаления. В результате потеря кутибактерий приносит скорее вред, чем пользу, лишь ускоряя старение кожи.

Аналогичная ситуация наблюдается и с эпидермальным стафилококком. Все эти процессы ученым только предстоит подробно исследовать.

Можно ли использовать манипуляции с микрофлорой кожи в целях ее омоложения? Пока что нет, но наработки у ученых многообещающие. Например, исследователи из Южной Кореи не так давно открыли, что спермидин, вещество, выделяемое стафилококками, обладает омолаживающими свойствами. Спермидин помогает коже вырабатывать коллаген и липиды, тем самым улучшая ее барьерную функцию.

Омоложение — не единственное возможное практическое применение микрофлоры кожи. Исследователи также показали, что по составу кожной микробиоты можно измерять возраст человека. Они попробовали определить возраст по миробиоте кишечника, рта и кожи, сравнив с реальным. Оказалось, что кожа дает наиболее точные показания — средняя разница от реального возраста составляла всего 4 года.

Что же для нас значат эти микроскопические существа, обитающие на нашей поверхности? Выходит, что микробиом кожи — отдельное биологическое сообщество и в каком-то смысле отдельный орган, который регулирует состояние нашего кожного покрова. Про население кожи еще известно слишком мало, чтобы его работу можно было бы обратить нам на пользу. Однако перспективы очень многообещающие: омоложение, измерение возраста, излечение от кожных болезней — все это, возможно, скоро станет гораздо доступнее благодаря нашим маленьким жителям.