1. На коже обитает огромное количество бактерий, грибков и вирусов, которые защищают её от патогенов
Наша кожа — дом для тысячи видов бактерий, вирусов, грибков и даже микроскопических клещей. Все вместе они образуют сложную экосистему — кожный микробиом.
Основные функции микробиома:
- Защита от патогенов. Микроорганизмы на поверхности кожи конкурируют с вредными бактериями и грибками, не давая им колонизировать её. Например, бактерии Staphylococcus epidermidis и вирусы-бактериофаги уничтожают опасные микробы, снижая вероятность инфекций.
- Поддержание барьерной функции кожи. Микробиом помогает регулировать уровень pH и увлажнённости. Это предотвращает потерю влаги и защищает кожу от внешних раздражителей.
- Регуляция иммунной системы. Микроорганизмы взаимодействуют с иммунными клетками, тренируя их правильно реагировать на угрозы. Это способствует развитию толерантности к «хорошим» бактериям и помогает быстрее распознавать потенциально опасные микроорганизмы.
Разные микроорганизмы предпочитают разные области тела. К примеру, на жирных участках кожи в основном живут бактерии — стафилококки и актинобактерии. Они расщепляют кожное сало, участвуют в заживлении ран и защищают тело от патогенов. Но избыток этих бактерий может привести к развитию акне и других кожных заболеваний.
Влажная кожа — например, в паху или подмышечных впадинах — место обитания коринебактерий и стафилококков, которые создают неприятный запах пота.
Malassezia — самый распространённый вид грибков в микробиоме — питается липидами кожи. Обычно он безвреден, но при дисбалансе может вызвать перхоть или себорейный дерматит. Самое большое разнообразие грибков наблюдается на стопах.
А на лице, волосах и слизистой оболочке носа обитают микроскопические клещи Demodex. Чрезмерное их размножение связывают с развитием розацеа, но в то же время эти микроорганизмы помогают утилизировать отмершие клетки эпидермиса и избыточное кожное сало.
2. Микроорганизмы умеют «общаться» друг с другом
У микроорганизмов есть свой канал коммуникации — кворум-сенсинг. Они «общаются», чтобы координировать своё поведение в ответ на изменения среды — например, на рост популяции или повреждения кожи.
Вот как это работает. Когда бактерии скапливаются на определённой области кожи, то выделяют специальные сигнальные молекулы — автоиндукторы. Эти молекулы накапливаются до тех пор, пока не достигнут определённого порога, после чего микроорганизмы начинают синхронизировать поведение — например, активируют защитные механизмы или усиливают своё размножение.
Так, подобные сигналы могут стимулировать образование биоплёнок, которые защищают бактерии от внешних воздействий и улучшают их выживаемость.
Именно таким образом некоторые микроорганизмы защищаются от патогенов и контролируют воспалительные процессы на коже.
Дисбаланс в этой системе может привести к проблемам. Например, чрезмерная активность стафилококковых бактерий часто связана с воспалениями кожи, такими как акне или атопический дерматит. Учёные рассматривают разные способы искусственного подавления кворум-сенсинга, чтобы предотвращать образование биоплёнок и делать микроорганизмы более уязвимыми к лечению кожных заболеваний. Но этот метод борьбы с патогенами пока не применяется в клинической практике, поскольку имеет ряд ограничений — например, бактерии могут со временем вырабатывать устойчивость к кворум-сенсингу.
3. Микробиом уникален, как отпечатки пальцев
Микробиом каждого человека действительно можно сравнить с отпечатками пальцев. Учёные из Гарварда предполагают, что с его помощью можно идентифицировать человека в большой группе так же, как это делают, используя ДНК. На протяжении шести лет исследователи детально изучали микробиоту полости рта, носа, кожи и кишечника 86 человек. В результате выяснилось, что наиболее стабильными были именно бактерии, характерные для каждого индивидуального организма, а не общие для всей популяции.
Ещё в одном исследовании учёные собрали образцы микробиома с поверхностей мобильных телефонов участников и смогли практически безошибочно определить, кому из них принадлежит каждый телефон.
Всё это открывает новые возможности для судебно-медицинской экспертизы. Учёные предполагают, что в будущем образцы микробиома можно будет использовать, чтобы определять время смерти, географическое происхождение человека, идентифицировать личность, искать преступников, совершивших сексуализированное или физическое насилие.
4. Учёные тестируют пересадку микробиома кожи
Пересадка микробиома кожи — это перспективное направление в науке, хотя пока оно находится в стадии исследований. Подобные процедуры рассматриваются как потенциальный способ лечения атопического дерматита, акне, псориаза и даже как средство для избавления от неприятного запаха пота.
Исследования показали, что пересадка бактерий на кожу может оказывать положительное воздействие на её здоровье. Например, во время одного из экспериментов их пересаживали с руки на спину у одних и тех же добровольцев. Это помогло лучше понять процессы приживаемости микробов и влияние на местную микробиоту. Хотя успешность таких процедур пока ограничена, и не все бактерии приживаются на новых участках кожи.
В другом исследовании учёные провели первую в мире пересадку микробиоты кожи для лечения атопического дерматита. Они заметили, что штаммы бактерии R. mucosa, взятые у здоровых людей, улучшали состояние кожи в экспериментах на мышах. В рамках клинического испытания на людях симптомы дерматита у пациентов значительно снижались без побочных эффектов.
Перспективы пересадки микробиоты включают не только лечение болезней, но и улучшение внешнего вида и состояния кожи.
В будущем такие технологии могут быть использованы для корректировки микробного состава, чтобы замедлять процессы старения и поддерживать здоровье эпидермиса.
5. Кожа новорождённых стерильна — но ненадолго
Большинство учёных сходятся во мнении, что ребёнок в утробе матери развивается в стерильной среде, поэтому кожа новорождённого не заселена никакими микроорганизмами. Но это состояние сохраняется очень короткое время — буквально несколько минут после рождения. Затем младенец начинает обретать свой первый микробиом. Происходит это через контакт с матерью и окружающей средой.
Первый набор микроорганизмов, которые поселятся на коже ребёнка, во многом зависит от типа родов. Так, у детей, рождённых естественным путём, микробиом кожи формируется в основном из бактерий, полученных от матери через родовые пути. А у младенцев, появившихся в результате кесарева сечения, основными источниками микробиоты становятся бактерии окружающей среды, в том числе — больницы.
Пока кожа младенца ещё стерильна или почти стерильна, ребёнок особенно уязвим к инфекциям. Именно поэтому важно избегать контактов с потенциально опасными патогенами, которые могут привести к заболеваниям у новорождённых — например, сепсису или кожным инфекциям.