Пребиотики. Микробиология кожи

31.07.2015

Те, кто интересуется косметикой и уходом за кожей, обычно знают, что кожа – самый большой орган человеческого тела, что ей нужно увлажнение и определенные липиды, а кислотная мантия важна для поддержания здоровья кожи. Микроскопическим же обитателям поверхности кожи достается незаслуженно мало внимания.

Микробиом кожи: общие представления

На коже человека обитает целое сообщество микроорганизмов – микробиом. В него входят две основные группы: резидентные и транзитные микроорганизмы.

Группа резидентных микроорганизмов имеет относительно постоянный и характерный видовой состав, который способен восстанавливаться после негативных воздействий. Она играет важную роль в гомеостазе кожи. Группа транзитных микроорганизмов – это временные обитатели, которые попадают на кожу из окружающей среды и задерживаются на ней на короткое время. Ни одна из этих групп не считается патогенной при нормальных условиях. Но при нарушениях баланса микробиома, целостности кожного барьера или снижении иммунитета определенные микроорганизмы могут начать размножаться и перейти в статус так называемых оппортунистических патогенов, при определенных условиях способных привести к болезни.

Знаете ли вы, что…

… Мы не одиноки в своем теле.

В это сложно поверить, однако любой здоровый человек служит «средой обитания» такого множество бакте- рий, грибков и других микроорганизмов, что лишь 10% общего количества клеток, насчитываемых в нормально функционирующем организме,  являются носителями человеческого генома.

Однако микробная колонизация кожи специфична не только в плане видового состава. Человеческое тело – это целый набор экосистем с самыми различными условиями жизни (влажность, температура, источники пищи, рН), и кожа – не исключение: все эти разнообразные экологические ниши избирательно колонизируются определенными представителями резидентной микрофлоры. Самые сухие участки (тыльная сторона ладоней, предплечья, внутренняя сторона голени) наиболее бедны микроорганизмами, но там же отмечается и наибольшее их разнообразие, что говорит о том, что обитатели этих участков кожи скорее «пришельцы», нежели постоянные жители. Складки тела и подмышечные впадины – самые влажные участки, там преобладают коринебактерии и стафилококки. И, наконец, жирные участки кожи – преимущественное место обитания малассезий и пропионобактерий, которые расщепляют липиды себума с высвобождением жирных кислот.

Потовые и сальные железы и волосяные фолликулы обеспечивают необходимое сочетание влажности и питательных веществ, поэтому именно они являются предпочтительными местами обитания микроорга- низмов. Помимо топографических нюансов, на составе микробиома конкретного человека сказываются и «личностные» факторы, как внутренние (пол, генетические и этнические особенности), так и внешние (образ жизни, гигиена, принимаемые лекарства, экологические особенности места проживания, профессия и т.п.).

Несмотря на такую вариабельность и индиви- дуальные особенности, у микробиома человека есть общие, легко определяемые черты. Так, основу группы резидентных микроорганизмов составляют относительно стабильные сообщества немного- численных видов доминирующих бактерий, а за индивидуальные особенности отвечают менее часто встречающиеся виды. Среди доминирующих микроорганизмов, которые встречаются на коже любого человека, можно назвать стафилококки, пропионобактерии и коринебактерии.

Микробиом человека в цифрах

  • Хотя количество клеток микробиома превышает количество клеток собственно человеческого организма в 10 раз, их масса составляет всего 200 г.
  • Человеческий организм населяет более чем 10 000 видов микроорганизмов.
  • В 2012 году опубликована карта микробиома человека, для создания которой потребовались 3,5 терабаз данных (соответствует 3,5 триллионам субъединиц ДНК).

Микробиом кожи имеет большое значение для ее здоровья: резидентная микрофлора создает препятствие для заселения кожи другими микроорганизмами, среди которых могут быть и патогенные. Микробы постоянно конкурируют за «место под солнцем», и то, что постоянные обитатели кожи не пускают в свое жизненное пространство «чужаков», является одним из важных и действенных способов защиты от болезней. При этом резидентная микрофлора не ограничивается «присвоением» ресурсов: одни виды вырабатывают антимикробные пептиды, эффективные против патогенов, другие могут выделять ингибиторы воспаления, третьи – менять рН в неблагоприятную для патогенов сторону. Так, молочнокислые бактерии и пропионобактерии выделяют органические кислоты, препятствующие росту ряда патогенных микробов. Эпидермальный стафилококк может стимулировать кератиноциты к синтезу антимикробных белковых соединений – бета-дефензинов, а лактобациллы сами выделяют специфические белки – бактериоцины, избирательно подавляющие жизнедеятельность некоторых конкурирующих штаммов. Ряд исследований свидетельствует также о существовании сложных взаимосвязей между микробиомом кожи и иммунитетом. С одной стороны, врожденная иммунная система может вносить вклад в поддержание микробиологического барьера, а с другой – микробиом кожи может влиять не только на врожденный иммунный ответ, но и на реакции адаптивной иммунной системы посредством контроля некоторых функций резидентных Т-лимфоцитов.

Микробиом кожи: отклонения от нормы

Будучи динамической системой, микробиом кожи постоянно меняется в определенных пределах, которые считаются нормой. К сожалению, некоторые факторы могут вызвать изменения баланса, которые могут впоследствии вылиться в нарушения или даже болезнь. Обычно это происходит в результате нарушения барьерной функции кожи, физического повреждения кожных покровов, чрезмерного увлечения гигиеной, применения антибиотиков, часто на фоне ослабленного иммунитета. При ряде заболеваний микробиом кожи имеет состав, отличный от характерного для здоровой кожи.

Атопический дерматит характеризуется нарушением барьерной функции кожи на фоне дисбиоза с преимущественной колонизацией кожи золотистым стафилококком; разнообразие видов бактерий тоже меньше, чем характерно для здоровой кожи. Сейчас достоверно установлена корреляция между степенью тяжести заболевания и снижением бактериального разнообразия микробиома. Соответственно, применение антибиотиков широкого спектра действия может усугубить проявления болезни, уменьшая разнообразие микроорганизмов в составе микробиома.

Псориаз, еще одно воспалительное кожное заболевание, характеризуется локализацией на сухих участках кожи, на которых и общее количество микроорганизмов меньше, но видовое разнообразие больше. В настоящее время все еще неясно, играет ли кожный микробиом активную роль в патогенезе и развитии псориаза, либо он только откликается на изменение кожного иммунитета, но различия в составе микробиомов здоровой кожи и кожи, пораженной псориазом, очевидны и несомненны.

Чаще всего с изменениями бактериальной флоры кожи ассоциируют акне, точнее – обыкновенное акне (acnevulgaris). Наряду с аномальной секрецией себума, воспалением и другими признаками, это заболевание характеризуется преобладанием определенного вида пропионобактерий – Propionibacteriumacnes. Однако недавние исследования методом генного секвенирования показали, что реальная картина не так проста. Propionibacteriumacnes  – комменсальный микроорганизм, присутствующий как на коже с активными высыпаниями, так и на здоровой коже примерно в одинаковых количествах, но штаммы этих микроорганизмов различны, что позволяет сделать вывод о важной роли именно определенных штаммов Propionibacteriumacnes в патогенезе акне.

Таким образом, микробное «население» кожи чутко реагирует на различные факторы, связанные с окружающей средой, приемом лекарств, состоянием здоровья, питанием, повседневными привычками. Количественный и качественный состав микробиома при этом может изменяться. Обратная ситуация, когда манипулирование микробным сообществом с целью увеличения доли благоприятных микроорганизмов в ущерб патогенам, нацеленное на оздоровление – момент несколько более спорный, но разумные основания для этого есть, как есть и положительные результаты.

Изменить микробиом кожи можно различными способами. Обычная стратегия – назначение пробиотиков и пребиотиков. Этот подход показал свою эффективность в отношении других органов и систем – например, при инфекционных и воспалительных заболеваниях желудочно-кишечного тракта, как в качестве лечения, так и в качестве профилактики. Преимущество про- и пребиотиков состоит в их безопасности, отсутствии нежелательных побочных эффектов, а также в том, что они полезны и для больного человека, и для здорового. Следует сказать, что на состояние кожи влияет как системное, так и наружное применение таких препаратов. По сравнению с желудочно-кишечным трактом, модулирование микробиома кожи потенциально проще и безопаснее, его легко отслеживать и документировать изменения, окончание лечения и побочные эффекты. Все это послужило основанием для создания про- и пребиотической косметики, причем последняя даже более популярна: пребиотики как сырье для косметики несколько предпочтительней ввиду высокой стабильности и отсутствия проблем совместимости с другими ингредиентами. По этой причине в разделе, посвященном косметике,  речь пойдет преимущественно о пребиотических средствах для ухода за кожей.