Блог

Dec 04, 2023

Дисбиоз кожи и биопленка Cutibacterium Acnes при воспалительных поражениях угревой сыпи у подростков

Научные отчеты, том 12,

Том 12 научных отчетов, номер статьи: 21104 (2022) Цитировать эту статью

2744 Доступа

3 цитаты

2 Альтметрика

Подробности о метриках

Обыкновенные угри — распространенное воспалительное заболевание, которым страдают более 80% подростков. Cutibacterium Acnes играет роль в патогенезе угревой сыпи, хотя механизмы этого явления недостаточно изучены. Целью исследования было изучение микробиома на различных участках кожи при акне у подростков и роли образования биопленок в стимулировании роста и персистенции изолятов C.acnes. Анализ микробиоты показал значительно более низкое альфа-разнообразие в воспалительных поражениях (LA), чем в невоспалительных (NI) поражениях у пациентов с акне и здоровых людей (HS). Различия на видовом уровне были обусловлены преобладанием C.acnes на LA, чем на NI и HS. Филотип IA1 был более представлен в коже больных акне, чем при HS. Гены, участвующие в транспорте и метаболизме липидов, а также потенциальные факторы вирулентности, связанные с колонизацией тканей хозяина, были обнаружены у всех штаммов IA1 независимо от места выделения. Кроме того, изоляты IA1 были более эффективны в ранней адгезии и производстве биомассы, чем другие филотипы, демонстрируя значительное увеличение толерантности к антибиотикам. В целом наши данные свидетельствуют о том, что сайт-специфический дисбиоз при ЛА и колонизация вирулентными и высокотолерантными филотипами C.acnes могут способствовать развитию акне у части популяции, несмотря на повсеместное носительство микроорганизма. Более того, новые противомикробные агенты, специально нацеленные на C.acnes, образующие биопленки, могут представлять собой потенциальные методы лечения для модуляции микробиоты кожи при акне.

Обыкновенные угри — это хроническое воспалительное заболевание кожи волосисто-сального отдела, которым страдают 67–95% подростков во всем мире1,2,3. У взрослых его распространенность и заболеваемость возросли, особенно среди женщин4,5,6. Психологическое воздействие прыщей существенно, оказывая пагубное влияние на качество жизни7,8. Акне характеризуется повышенной выработкой кожного сала, что приводит к невоспалительным (NI) комедонам и воспалительным поражениям (LA), таким как папулы, пустулы или узелки, главным образом на лице, спине и груди9. Этиология связана с изменениями выработки кожного сала под контролем андрогенов, изменением процесса кератинизации и повышенным высвобождением медиаторов воспаления10,11,12,13. Дисбактериоз и фолликулярная колонизация Cutibacterium Acnes связаны с патофизиологией воспалительных прыщей14,15. Однако роль C.acne остается неясной из-за его повсеместного распространения как в сальных участках здоровой кожи, так и в воспалительных очагах акне, а также из-за его сильно варьирующей плотности в коже разных людей15. Хотя C.acnes обычно считается низковирулентной бактерией и комменсалом кожи человека, ее можно считать условно-патогенным патогеном, связанным с инвазивными инфекциями кожи и мягких тканей, а также инфекциями, связанными с имплантатами16,17,18. Действительно, C.acnes, продуцируя множество факторов вирулентности, таких как липазы, протеазы и факторы Кристины Аткинс Мунк-Петерсен (CAMP), могут вызывать воспаление и повреждение тканей хозяина19,20,21,22,23,24. Кроме того, пролиферация C.acnes в волосисто-сальной единице может вызывать активацию различных провоспалительных цитокинов кератиноцитами, себоцитами или мононуклеарными клетками периферической крови25,26,27,28. Штаммы C.acnes подразделяются на шесть филотипов IA1, IA2, IB, IC, II и III, что коррелирует с различным распределением в организме, клиническими состояниями, профилем чувствительности к противомикробным препаратам и воспалительными свойствами29,30,31,32. C.acnes IA1 является преобладающим филотипом, выделяемым от акне средней и тяжелой степени. Напротив, филотипы IB, II и III чаще выделяются из мягких тканей и инфекций медицинских имплантатов33,34,35. Примечательно, что изоляты IA1 демонстрируют более вирулентный профиль, включая большее производство β-дефензина 2 из культивируемых кератиноцитов и более высокие уровни активности липазы, чем другие филотипы, связанные со здоровой кожей36,37. Эти наблюдения позволяют предположить, что очевидная потеря филотипического разнообразия у пациентов с акне и доминирование вирулентных штаммов IA1 могут отражать дисбиотический сдвиг внутри фолликула, связанный с изменениями микроокружения38. В частности, образование биопленок связано со специфическими филотипами C.acnes, что указывает на возможную связь с хронической колонизацией волосисто-сальной единицы, наблюдаемой у пациентов с акне39,40,41,42. Предыдущие работы показали, что C.acnes образуют биопленки в фолликулах пациентов с акне43, что позволяет предположить, что это состояние может привести к гомеостатическому дисбалансу микробиоты15. Действительно, хроническая бактериальная персистенция и рецидивы после терапии антибиотиками строго указывают на колонизацию, связанную с биопленками44. Хотя биопленка считается основным фактором, обеспечивающим персистенцию C.acnes во время лечения акне антибиотиками45, факторы, способствующие ранней адгезии бактерий и образованию биопленки, еще не идентифицированы46. В данном исследовании проанализирован процесс колонизации C.acnes и его связь с микробиотой кожи у пациентов с тяжелой формой акне из НИ и ЛА и здоровых людей (HS). Кроме того, с помощью метагеномного подхода мы охарактеризовали генетический фон и филотип-зависимое образование биопленок изолятов C.acnes с учетом динамики раннего присоединения, общего количества биомассы биопленок и морфологии. Наконец, мы также исследовали вклад биопленки в толерантность к антибиотикам изолятов C.acnes.