Przełom w badaniach nad mikrobiotą skóry: zrozumienie interakcji bakteryjnych kluczem do nowych terapii

Ludzka skóra jest domem dla wielu różnych bakterii. Skład tej społeczności bakterii, zwany „mikrobiotą skóry”, ma poważne konsekwencje dla zdrowia skóry. Zdrowa równowaga między różnymi gatunkami bakterii na skórze często przekłada się na zdrową skórę. Utrata tej zrównoważonej mikrobioty skóry może prowadzić do chorób, takich jak atopowe zapalenie skóry, trądzik i łuszczyca. Ponieważ mikrobiota skóry może różnić się w zależności od różnych czynników, takich jak wiek, płeć, klimat i zawód danej osoby, zrozumienie jej składu ma kluczowe znaczenie dla identyfikacji bakterii powodujących choroby skóry i ukierunkowanie na nie specjalistycznych metod leczenia.

Hodowla mikrobioty skóry w warunkach laboratoryjnych może stanowić wyzwanie z kilku powodów, takich jak trudności w odtworzeniu unikalnego środowiska skóry i brak skutecznych metod hodowli. W niedawnym badaniu, które zostało opublikowane w Alternatives to Animal Testing and Experimentation 14 listopada 2024 r., naukowcy zajęli się ograniczeniami w hodowli mikrobioty skóry, opracowując nowy system hodowli, który ułatwia hodowlę kilku gatunków bakterii skóry w warunkach laboratoryjnych.

„Opracowaliśmy pierwszy złożony system hodowli, który może kultywować wiele rodzimych bakterii skórnych w stanie równowagi. Szczegółowa analiza biologii rodzimych bakterii skórnych, które wpływają na stan ludzkiej skóry, jest teraz możliwa. W przyszłości system ten może być wykorzystywany w badaniach i rozwoju kosmetyków i leków na liczne choroby skóry” – wyjaśnia profesor nadzwyczajny Yuuki Furuyama z Tokyo University of Science, główny badacz w badaniu.

Ponieważ hodowla mikrobioty skóry w laboratorium jest trudna, naukowcy tradycyjnie stosowali analizę metagenomiczną do ich badania – podejście, które polega na wyodrębnieniu połączonego genomu wszystkich bakterii w społeczności. Podczas gdy analiza metagenomiczna może zaoferować przydatne spostrzeżenia, może nie być skuteczna w odkrywaniu interakcji między różnymi gatunkami. Nowo stworzona pożywka wzrostowa o nazwie „TUS Skin Bacteria Co-culture (TSBC)” może pozwolić naukowcom na wspólną hodowlę wielu bakterii i badanie ich interakcji. W badaniu naukowcy, w tym dr Furuyama, wraz z panem Ikuya Yamamoto i profesorem Kouji Kuramochi z Tokyo University of Science, z powodzeniem wyhodowali cztery bakterie skórne, a mianowicie Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus capitis, Cutibacterium acnes i Corynebacterium tuberculostearicum. Odkryli, że skład bakterii w społeczności wyhodowanej w laboratorium był zrównoważony i podobny do tych występujących na skórze Japończyków.

„Badania nad autochtoniczną mikrobiotą skóry koncentrowały się głównie na analizie metagenomicznej, która nie obejmuje metod hodowlanych, lub na analizie pojedynczych bakterii w czystej kulturze. Ponieważ jednak wiele bakterii wchodzi ze sobą w interakcje w rzeczywistym środowisku skóry, uznaliśmy, że konieczny jest modelowy system hodowli, który odtworzyłby relacje interakcji”, zauważa dr Furuyama.

Mikrobiota skóry jest wysoce zindywidualizowana i może różnić się nawet w różnych obszarach skóry tej samej osoby. Właściwości skóry, takie jak poziom sebum, wilgotność i suchość, wpływają na skład mikrobioty. Ta nowa technika współhodowli otwiera możliwości badania, w jaki sposób zarówno czynniki wewnętrzne, jak i zewnętrzne, w tym produkty do pielęgnacji skóry, wpływają na mikrobiotę w różnych miejscach skóry. Ponadto przyszłe badania mogą zbadać, w jaki sposób procedury pielęgnacji skóry wpływają na mikrobiotę różnych grup etnicznych i typów skóry.

Ponieważ wrażliwość skóry i stany takie jak egzema nadal nasilają się, napędzane czynnikami takimi jak zmiany klimatyczne i stresory środowiskowe, bardziej holistyczne zrozumienie zaburzeń równowagi mikrobioty skóry oferuje drogę do nowych metod leczenia. Celując w mikrobiotę, naukowcy mogą potencjalnie opracować dostosowane, prewencyjne rozwiązania, które wspierają zdrowszą, bardziej odporną skórę – poprawiając jakość życia milionów ludzi na całym świecie.

Źródło: Tokyo University of Science
DOI: 10.11232/aatex.29.1