Nowe badanie ujawnia, że bakterie naszej skóry mogą chronić przed szkodliwym działaniem promieniowania słonecznego
Badanie opublikowane w Journal of Investigative Dermatology wskazuje, że niektóre bakterie zasiedlające skórę człowieka mogą chronić ją przed szkodliwym wpływem promieniowania ultrafioletowego (UV). Ochrona ta polega na metabolizowaniu cis-urokanowego kwasu (fotoproduktu powstającego z trans-urokanowego kwasu) za pomocą enzymu o nazwie urokanaza. Działanie to pozwala mikrobiocie skórnej modulować odpowiedź immunologiczną gospodarza na ekspozycję na promieniowanie UV, dostrajając reakcję skóry do poziomu nasłonecznienia.
Mikrobiom skóry jako dynamiczny ekosystem immunomodulujący
Ludzka skóra stanowi siedlisko dla milionów mikroorganizmów – bakterii, grzybów i wirusów – tworzących złożony, unikalny dla każdej osoby mikrobiom. Komensalne drobnoustroje, żyjące w symbiozie bez wywoływania chorób, potrafią adaptować swój metabolizm do zasobów lokalnego mikrośrodowiska, w tym do metabolitów skóry. Produkują one również liczne cząsteczki oddziałujące na komórki naskórka i układ odpornościowy.
Metabolizm cis-urokanowego kwasu jako klucz do ochrony immunologicznej
Zespół naukowców kierowany przez dr. VijayKumara Patrę z Centre International de Recherche en Infectiologie w Lyonie i Medical University of Graz zastosował sekwencjonowanie mikrobiomu, testy immunologiczne, hodowle in vitro oraz modele myszy gnotobiotycznych, by zbadać reakcję bakterii skórnych na promieniowanie UVB – to właśnie ten typ promieniowania odpowiada za oparzenia słoneczne.
Odkryto, że pewne bakterie metabolizują cis-urokanowy kwas – immunosupresyjny izomer powstający z trans-urokanowego kwasu – dzięki aktywności urokanazy. Dzięki temu ograniczają one zdolność cis-urokanowego kwasu do tłumienia odpowiedzi immunologicznej, co wskazuje na aktywny udział mikrobioty w regulacji odporności skóry w odpowiedzi na promieniowanie UV.
Interakcje między mikrobiomem, filtrami UV i fotoproduktami
Badacze zwracają uwagę na złożoną interakcję między filtrami przeciwsłonecznymi, cis-urokanowym kwasem i mikrobiotą skóry, które „konkurują” ze sobą w obrębie warstwy rogowej naskórka. Jak zaznacza dr Marc Vocanson, to pierwsze badanie, które pokazuje bezpośredni związek metaboliczny między promieniowaniem UV, molekułą pochodzenia gospodarza i aktywnością bakterii wpływającą na funkcje układu odpornościowego.
Przyszłość: personalizowana ochrona przeciwsłoneczna uwzględniająca mikrobiom
Prof. Peter Wolf podkreśla potencjał odkrycia w kontekście tworzenia „świadomej mikrobiomu” ochrony przeciwsłonecznej. W przyszłości terapie miejscowe modulujące metabolizm drobnoustrojów skóry mogą być wykorzystywane do ograniczania lub wspomagania immunosupresji wywołanej promieniowaniem UV – w zależności od potrzeb klinicznych, np. w trakcie fototerapii.
Źródło: Elsevier, Journal of Investigative Dermatology (Urocanase-Positive Skin Resident Bacteria Metabolize cis-Urocanic Acid and in Turn Reduce the Immunosuppressive Properties of UV Radiation)
