ЗДОРОВЫЙ МИКРОБИОМ ПОДДЕРЖИВАЕТ НЕ ТОЛЬКО ЗДОРОВЬЕ, НО И МОЛОДОСТЬ КОЖИ

25.02.2021

Кожа человека, как известно, является «домом» для множества микроорганизмов, включая грибы, вирусы, археи и бактерии (самые многочисленные ее обитатели). Но эти микроорганизмы не только пользуются «гостеприимностью» кожи, получая на ее поверхности удобные для жизнедеятельности условия и питательные вещества (компоненты себума, липиды, кератин), они также влияют на саму кожу — ее метаболизм и здоровье в целом. В настоящее время уже многое известно о том, что дисбаланс в качественном и количественном составе микробиома тесно связан с воспалением и иммунными реакциями, а в итоге — с кожными заболеваниями, такими как атопический дерматит, псориаз, акне, розацеа и т.д. Поэтому поддержание его «здорового» состава в настоящее время считается одним из основных компонентов терапии данных состояний, однако не только с целью их лечения и профилактики. Те микроорганизмы, которые обитают на нашей коже, влияют на широкий спектр процессов ее жизнедеятельности, в том числе, как оказалось, и на процессы старения.

В своей недавней заметке мы рассказывали о том, как процессы хронического воспаления могут ускорять появления признаков возрастных изменений. И поскольку изменение баланса микробиома вызывает иммунно-воспалительные реакции, то, следовательно, оно опосредовано (хотя и не только так) влияет и на старение. Важно отметить, что и сами возрастные изменения способствуют и само биологическое старение кожи — изменение липидного состава, активности сальных и потовых желез, рН, увлажненности, т.е. среды, к которой обитают микроорганизмы, что очевидным образом ведет к изменению их состава и, следовательно, способствует воспалительным явлениям. Получается круговая порука. Но, как оказалось, не только возраст-обусловленное воспаление играет здесь роль.

В новом исследовании, опубликованном в одном из журналов издательского дома Nature — Communications Biology, корейские ученые изучили сравнили состав микробиома молодых и возрастных пациентов, чтобы выделить отличия между ними. Для этого они собрали образцы микробного сообщества кожи лица у 26 молодых (20–30 лет) и 26 женщин зрелого возраста (40–53 года) и провели метагеномный анализ состава микробиома. Возрастной предел был установлен в 54 года, чтобы свести к минимуму влияние возрастных изменений кожного сала, увлажненности и активности клеточной пролиферации, которые, как сказано выше, могут значимо изменять состав микробиома.

В результате была выявлена существенная разница в количестве бактерий рода Streptococcus между группами — на молодой коже их было значительно больше, чем на более зрелой. Наибольшая разница была в содержании S. infantis.

Чтобы подтвердить, что стрептококк является основным микробом, определяющим старение кожи, далее авторы сопоставили его количество с эластичностью кожи — одним из основных параметров ее состояния, ухудшающимся с возрастом. И действительно, количество бактерий рода Streptococcus и S. infantis, в частности, было значительно более многочисленным в группе с высокой эластичностью кожи (т.е. среди молодых людей), чем в группе с низкой эластичностью (люди зрелого возраста).

Но хотя все это очень интересно, данные результаты указывают лишь на корреляцию, а не причинно-следственную связь. Однако предшествующие исследования показали, что некоторые соединения, выделяемые бактериями, могут оказывать омолаживающее действие на фибробласты кожи человека. Ученые предположили, что и многочисленные колонии стрептококков также могут выделять подобные активные вещества. Чтобы это проверить они выделили отдельные штаммы стрептококков: S. pneumoniae, S. infantis, S. thermophilus и другие смеси с кожи лица молодых участниц, прокультивировали их в клеточной среде и затем ввели полученные составы (супернататы) в среды, где росли фибробласты и кератиноциты.

Выявлено, что растворы из S. pneumoniae и S. infantis значительно увеличивали экспрессию альфа-1 цепи коллагена I типа (COL1A1) и альфа-1 цепи коллагена III типа (COL3A1), которые являются двумя основными компонентами внеклеточного матрикса. Также отмечалась значимая индукция генов, кодирующих синтез эластических волокон дермы — эластина (ELN) и фибриллина 1 (FBN1). Кроме того, стрептококковые супернататы увеличивали уровни экспрессии десмоколлина 2 (DSC2) и филаггрина (FLG), которые отвечают за барьерную функцию кожи. Аналогичная тенденция наблюдалась для глюкозилцерамидазы бета (GBA) и АТФ-связывающего кассетного транспортера 12 (ABCA12), которые опосредуют синтез ламеллярных телец и церамидов, участвующих в формировании липидного барьера.

Авторы предположили, что данные эффекты связаны со спермидином — давно известным агентом, ключевым предшественником адипогенеза и синтеза липидов, который обладает также омолаживающими свойствами. И действительно, его повышенные количества были обнаружены в средах, в которых культивировались указанные выше виды стрептококков. При этом введение спермидина в клеточную среду не только повышала секреторную активность состаренных ультрафиолетом фибробластов, но и, в свою очередь, улучшало пролиферацию самих стрептококков. Нужно отметить, что ни повышенного количества спермидина, ни упомянутых ранее клеточных эффектов не удалось достичь введением супернататов S. thermophilus и других исследуемых бактерий микробиома кожи.

Важно, что полученные на клетках результаты удалось подтвердить и в двойном слепом контролируемом клиническом исследовании с участием 22 здоровых женщин (20–59 лет), не страдающих кожными заболеваниями. Каждой участнице на кожу щеки с одной стороны лица наносили раствор 30% раствор стрептококков (10% S. pneumoniae , 20% разных субпопуляций S. infantis), а с другой — контрольный раствор один раз в день на протяжении 4-х недель. В итоге через 28 дней эксперимента у участниц наблюдались значительные улучшения параметров состояния кожи на стороне, обрабатываемом раствором со стрептококками: повысилась эластичность и увлажненность кожи, а также снизилась скорость трансэпидермальной потери воды, свидетельствующая о барьерных функциях кожи. Клинически отмечалось снижение шелущения и повышение блеска кожи на экспериментальной стороне по сравнению с контрольной.

Хотя в исследовании принимало участие относительно небольшое количество участников, его тщательно спланированный дизайн позволяет заявлять о роли стрептококков в поддержании молодости кожи, а также о том, что их можно использовать с данной целью в составе косметических средств. Таким образом, здоровый микробиом не только здоровая, но и молодая кожа!

Источник:

Kim G, Kim M, Kim M, Park C, Yoon Y, Lim DH, Yeo H, Kang S, Lee YG, Beak NI, Lee J, Kim S, Kwon JY, Choi WW, Lee C, Yoon KW, Park H, Lee DG. Spermidine-induced recovery of human dermal structure and barrier function by skin microbiome. Commun Biol. 2021 Feb 19;4(1):231.