Микроорганизмы играют большую роль в здоровье кожи. Мы находимся в начале длинного пути, на котором и врачам и косметологам придется тщательно учитывать состояние микробиома и кишечника, и кожи.
Бактериальная революция
За последнее десятилетие исследования в области микробиома получили небывалый размах. Каждый из нас носит в себе триллионы микроорганизмов тысяч различных видов: бактерий, вирусов и грибков. Их так много, что количество бактериальных генов в организме превышает количество человеческих. Микроорганизмы живут в толстой кишке, в носу, во рту, в коже и на ее поверхности.
Бактериальная революция заключается в том, что вместо борьбы с микроорганизмами мы начали сотрудничать с ними. Может быть, вы уже участвуете в революции, пытаясь ферментировать овощи или выбирая пищу, содержащую пребиотики?
В любом случае пришло время познакомиться с микробиомом кожи.
Возвращение микроорганизмов
Микробы долгое время пользовались плохой репутацией. В этом есть некая ирония, так как они появились на Земле задолго до нас. Около трех миллиардов лет назад они колонизировали планету; современная история человечества началась, как известно, всего триста тысяч лет назад.
Без микроорганизмов люди не выжили бы. Они играют фундаментальную роль в общем здоровье, ибо контролируют большинство функций организма. Вы считали, что у вас не хватает силы воли, чтобы устоять перед сладостями; или вам не повезло — родились слабым? Оказывается, это не так! Микроорганизмы регулируют тягу к сладкому, расщепляют пищу, защищают от незваных гостей — чужих болезнетворных микробов. Сотрудничают с иммунной системой и с мозгом. Баланс между бактериями, вирусами и грибками — ключ к здоровью.
Человек открывает бактерии
Бактерии впервые были обнаружены в 1674 году голландским ученым Антони ван Левенгуком. Он увидел крошечные организмы в окуляре микроскопа собственного изготовления.
В 1861 году французский химик и биолог Луи Пастер доказал, что ферментация — результат активности микробов. Примерно в это же время стало понятно, что именно бактерии могут вызывать заболевания. В 1928 году британский бактериолог Александр Флеминг открыл пенициллин, который, как считали в те времена, дал человеку контроль над невидимыми и представляющими постоянную угрозу колониями бактерий. Но уже Флеминг предупреждал о побочных эффектах антибиотиков.
Сегодня мы вступаем в новую эру, у нас возникла резистентность к антибиотикам и появились другие заболевания. Для кишечного микробиома лечение антибиотиками — серьезное испытание: могут пройти месяцы, прежде чем микробиом восстановится. Побочные эффекты — расстройство желудка или диарея — столь же вероятны, как сыпь и грибковые инфекции на коже.
Взаимодействие кишечника и кожи
Две с половиной тысячи лет назад великий Гиппократ сказал: «Все начинается с желудка». И это действительно так. Бактерии, там обитающие, отвечают в том числе за состояние кожи: дисбаланс в желудочно-кишечном тракте приводит к таким заболеваниям, как акне, экзема и псориаз.
Согласно новым исследованиям, в кишечнике сорок триллионов бактерий, они весят около 1,5 кг. Эта масса разлагает питательные вещества, которые достигают толстой кишки, и производит «короткие» жирные короткоцепочечные кислоты, в том числе уксусную, пропионовую, масляную и бактериоцины. Все они взаимодействуют с органами и системами организма. Кишечные бактерии «общаются» и с кожей: оказывают противовоспалительное действие и борются с чужеродными веществами.
Кишечные бактерии производят метаболиты, такие как «короткие» жирные кислоты, что в свою очередь влияет на кожу. Этот процесс является частью взаимоотношений кожи и кишечника.
Отношения кишечника и кожи проявляются по-разному. Например, при акне в кишечнике имеется большое количество бактерий рода бактероид. Люди, склонные к экземе, имеют меньше бифидобактерий, чем нужно. Ларс Энгстранд, исследователь микробиома кишечника, продемонстрировал, что у них также меньше бактероидов. При розацеа зачастую имеются инфекции, вызванные бактериями вида хеликобактер пилори. У больных псориазом бактериальные ДНК обнаружены в крови, что свидетельствует о «протекании» кишечника. «Синдром протекающего кишечника» возникает из-за дисбаланса в микробиоме, который отрицательно влияет на слизистую желудочно-кишечного тракта и делает ее «проницаемой». Вещества, которые должны оставаться в кишечнике, попадают в кровеносную систему, распространяются и вызывают аномальные процессы в организме, в том числе в кожных покровах. В результате может возникнуть атопическая экзема и дерматит герпетиформного типа, который проявляется красными узлами и волдырями под кожей.
От рождения
Знакомьтесь: Ларс и Ина
Профессор Ларс Энгстранд и доктор Ина Шуппе Койстинен из Каролинского института имеют глубокие знания в области микробиома и его влияния на здоровье. Ларс — ведущий исследователь и врач, специализирующийся среди прочего на микробиоме кишечника. Ина — специалист по микробиому влагалища; также у нее за плечами долгие годы работы в фармацевтической промышленности. Вместе они открыли Центр трансляционных исследований микробиома в Каролинском институте.
В своем последнем исследовании Ина и Ларс рассматривали, что происходит, если нанести на кожу младенцев, рожденных с помощью кесарева сечения, микробиом из вагинальных выделений матери. Уже общеизвестно, что таким образом можно заметно снизить риски развития аллергии или экземы. Человек приобретает большую часть микробиома в момент рождения — воспринимая микробиом матери. Дальнейшая колонизация кожи ребенка бактериями происходит во время кормления грудью. Микроорганизмы заселяют кожу головы ребенка и области вокруг рта и половых органов. Некоторым из них удается создать «здоровые отношения» с клетками ребенка; в этом случае связь поколений проходит успешно.
Считается, что микробиом кишечника стабилизируется, когда ребенку исполняется три года. И начинает резко меняться в период полового созревания, о чем можно судить по видимым признакам на коже. Подспудная борьба микробов в коже продолжается в течение всей жизни.
Различные части тела населены разными микробами
Состояние микробиома кожи в различных частях тела неодинаково: на лице живут одни виды бактерий, в пупке или на ногах — другие.
Кожу тела по ее состоянию можно разделить на три области: влажная, жирная и сухая; в каждой — свои виды бактерий. Влажные области: пупок, пах, подошва ноги, сгибы колена и локтя. Здесь живут стафилококки и кориновые бактерии.
В зонах, где кожного сала обычно больше, — на лбу, вокруг крыльев носа и за ушами, — разнообразие не так велико. Здесь доминируют анаэробные штаммы пропионобактерий (лат. Propionibacterium).
Самое большое разнообразие микроорганизмов обнаруживается в сухих областях кожи — таких как предплечья, бока и ягодицы. Эти зоны населены бактериями четырех наиболее важных штаммов в различных процентных соотношениях.
Вопреки тому, какое внимание в мире уделяется уходу за кожей лица, микробиом кожи лица остается наименее изученным, поэтому мы вновь возвращаемся к тому, какую роль играют бактерии в возникновении кожных заболеваний. В частности, поговорим о жирной коже и акне.
Деревня и город
Состав микробиома отдельного человека — это сочетание его генетики, образа жизни, питания и места жительства. Мы уже знаем, что микробиом кожи у жителей разных частей света неодинаков.
По сравнению с тем обменом, который естественным образом происходил между людьми, животными и растениями всего сто лет назад, частота и возможность контакта жителей западных стран с микроорганизмами в настоящее время заметно сократилась. Раньше жили в тесноте, по нескольку человек в маленьких помещениях. Теперь мы живем в индивидуальных квартирах, расположенных в нескольких десятках метров над землей, отделенные от животных и растений. Большую часть времени проводим в помещении, окруженные стерильными поверхностями. Передвигаемся в основном на общественном транспорте или на автомобиле.
Бактерии — друзья или враги?
Мнение о том, что микроскопические организмы вредны, глубоко укоренилось в нашем сознании. Это наследие XIX века: в течение долгого времени люди видели в бактериях врагов, которые должны быть уничтожены. Подобное восприятие, увы, все еще достаточно распространено.
Сравнительные исследования микробиома у женщин в Соединенных Штатах и в Танзании показали, что у американок на коже содержится большее количество пропионобактерий, стафилококков и стрептококков; у танзанийских женщин преобладают почвенные бактерии семейств Rhodobacteraceae и Nocardioidaceae. Мы знаем, что население США проводит больше времени в помещении, в контакте с сухими поверхностями, в то время как азиаты и африканцы чаще находятся на воздухе, в контакте с землей и водой. Задумайтесь: а как выглядит ваша жизнь?
Человеческая бактериальная флора отличается от флоры почвы, растений и животных. Когда наши флоры сталкиваются, человеческая иммунная система запускает защитные механизмы, происходит тонкая настройка. Исследования показывают, что количество аутоиммунных заболеваний растет в прямой зависимости от процесса урбанизации. В семьях, где есть собака, дети реже подвержены экземе. Более того: микробиом владельцев собак демонстрирует поразительное сходство с бактериями, обнаруженными у их питомцев.
Жильцы или гости
Собственные бактерии кожи — комменсальные — постоянно живут в организме и защищают его от патогенных атак. К комменсальным относятся бактерии, которые могут быть как полезными, так и вредными, патогенными — в зависимости от баланса в микробиоме. Примерами являются стафилококк эпидермальный (S. epidermidis) и пропионибактерии акне (P. acnes).
Последние сто лет человечество занималось уничтожением бактерий, поэтому в каждом виде старались найти... что-то плохое. Однако бактерии ведут себя так же, как люди: если на нас напасть, мы защищаемся и ведем себя агрессивно.
Если микробиом находится в дисбалансе, полезные комменсальные бактерии могут обернуться против нас, то есть превратиться в патогенные. Это одна из причин развития некоторых кожных заболеваний, таких как акне, псориаз, экзема и розацеа.
Когда мы работаем с землей, общаемся с домашними животными или гуляем на природе, то получаем чужие микробы. Попадая на кожу, они могут повлиять на нашу комменсальную бактериальную флору и вызвать проблемы. Однако чаще они — просто гости на коже, которые помогают поддерживать хорошее настроение у бактерий-«хозяев».
Советы эксперта
Ларс Энгстранд — специалист по микробиому кишечника в Центре трансляционных исследований микробиома
В последние два года я имела честь несколько раз встретиться с исследователем микробиома Ларсом Энгстрандом. Мы обсуждали проблемы кожи, хотя он специализируется на микробиоме кишечника.
Каково ваше мнение о связи между кишечником и микробиомом кожи?
В последние годы в изучении микробиома кожи были достигнуты большие успехи. Как и при хроническом воспалении кишечника, в коже наблюдается значительное уменьшение количества бактерий, которые производят короткоцепочечные жирные кислоты.
Как лечить кожные заболевания бактериями?
Во-первых, нужно выяснить, какая бактериальная флора лучше всего подходит для здоровой кожи. Тогда можно будет выращивать нужные бактерии и использовать их при нарушении баланса. Эта процедура уже используется в случаях с кишечным микробиомом, частично через трансплантацию фекальной микробиоты, частично — с использованием бактерий в форме таблеток. Думаю, вскоре мы увидим аналогичные методы в области кожи.
Чем вас привлекают микроорганизмы?
Я работаю в различных областях клинической микробиологии более тридцати лет. Последние пятнадцать лет более всего интересуюсь воспалительными заболеваниями кишечника. Мы обнаружили, что у наших пациентов не сбалансирована бактериальная флора. Это дает понимание того, как бактерии влияют на здоровье и друг на друга.
Вместе с другом и коллегой Мартином Дж. Блейзером я исследовал бактерию Helicobacter pylori. Половина людей в мире заражены ею, но далеко не все они страдают язвой желудка. Поняв это, мы стали рассматривать бактерию как актив; оказалось, что она защищает желудок от более опасных заболеваний, к примеру — от холеры. Все дело в балансе.
Есть ли загадка, которая вас занимает?
Несколько лет назад я был на интересной конференции в Париже, где ученые рассказали о том, как пытались понять, зачем лошади катаются по земле. Они изучили образцы почвы и обнаружили бактерию Nitrosomonas eutropha, которая колонизирует кожу лошадей и питается их потом (точнее, аммиаком в составе пота).
Одна косметическая компания провела эксперимент: эти бактерии растворили в воде и распылили на кожу людей. Те, кто попробовал, рассказывали, что исчез неприятный запах тела, хотя они перестали пользоваться мылом. Возникает вопрос: может быть, современное общество с его чрезмерной гигиеной уничтожило бактерию Nitrosomonas eutropha, которая когда-то была нашим другом и выполняла важную функцию?
