ООО "ПРОПИОНИКС"
пн-пт с 09:00 до 18:00 | +7 (966) 348-80-35 |
Недавние достижения высветили решающую роль микробиоты в патофизиологии хронических воспалительных заболеваний, а также ее влияние на эффективность терапевтических агентов. Псориаз - это хроническое, многофакторное воспалительное заболевание кожи, которая имеет микробиоту, отличную от здоровой, незатронутой кожи. С помощью обширного обзора литературы мы стремимся обсудить микробиоту кожи и кишечника и пересмотреть их роль в патогенезе псориаза. К сожалению, прямая связь между микробиотой кожи (в т.ч. кишечника) и патогенезом псориаза еще не установлена окончательно, однако селективная модуляция микробиоты может улучшить течение псориаза, а также повысить эффективность медикаментозного лечения и ослабить его побочные эффекты.
1. Введение
Несмотря на то, что псориаз является одним из наиболее изученных иммуноопосредованных воспалительных заболеваний кожи, его патогенез еще полностью не изучен [1, 2]. Псориаз является результатом взаимодействия предрасполагающих генетических факторов и влияния внешних триггеров [3]. Комменсальная кожная микробиота играет решающую роль в поддержании целостности кожи и функционирует как критически открытый барьер [4]. Исследования показали, что состав микробиоты кожи связан со многими дерматологическими заболеваниями, включая, но не ограничиваясь ими, псориаз, атопический дерматит и обыкновенные угри [5, 6].
Корреляция кишечной микробиоты с иммуноопосредованными заболеваниями пролила свет на патогенную роль микробиоты. Профилирующие исследования недавно выявили характерные сдвиги в микробиоте кишечника, которые были связаны с патогенезом воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК), усиливая гипотезу о том, что ВЗК является результатом изменения взаимодействия кишечных микробов и иммунной системы слизистой оболочки [7, 8]. Интересно, что кишечная микробиота способна воздействовать на внеклеточные участки, такие как кожа, суставы, легкие, печень, нервная и сердечно-сосудистая системы.
Клиническое значение взаимодействия между микробиотой и иммунной системой имеет большое влияние, и оно может дать новое понимание патогенеза хронических воспалительных заболеваний кожи и позволить разработать микробиота-ориентированные варианты терапии. Этот обзор сместит акцент на связь микробиоты с кожными заболеваниями, с особым акцентом на псориаз.
2. Состав здоровой микробиоты кожи и кишечника человека
Была проведена системная оценка тесной взаимосвязи между кожей и микробиотой. Микроскопические бактерии, грибки и вирусы обитают в суровой, кислой среде кожи. Неоднородность здоровой микробиоты является не только физической (с отличием микробиоты между сухой, влажной и апокринной кожей), но и временной (некоторые организмы считаются резидентными, а другие считаются транзиторными) [8]. Микробиота человека играет ключевую роль в различных аспектах заболевания, начиная от его патогенеза и заканчивая реакцией на лечение.
Доступность не зависящих от культуры методов, таких как секвенирование ДНК и рибосомальной РНК (16S и 18S), облегчила обнаружение, классификацию и ассоциацию определенных типов компонентов человеческой флоры с конкретными заболеваниями [9]. В общих чертах, четыре бактериальных типа доминируют в микробиоте здоровой кожи, а именно: Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria и Bacteroidetes, из которых наиболее распространены роды Corynebacterium, Propionibacterium и Staphylococcus [8]. Хозяин-зависимые факторы, которые напрямую влияют на изменение микробиоты кожи, включают ее физиологию, внешнюю среду, иммунную систему, образ жизни и и сопутствующие заболевания [10].
Количество организмов, составляющих кишечную микробиоту, превышает общую популяцию клеток-хозяев в 10 раз [11]. Этот орган внутри органа, как и кожа, характеризуется разнообразными микроорганизмами в здоровом состоянии [12, 13].
3. Дисбиоз микробиоты кожи
Сложные отношения между микробиотой и хозяином начинаются при рождении, так как комменсалы тазового дна передаются вертикально во время родов и во время грудного вскармливания через богатое микробами молозиво. Считается, что незрелая иммунная система новорожденных, которая еще не в состоянии иметь полный иммунный ответ, допускает симбиотические отношения между микробиотой. Об этом свидетельствует другой способ, которым неонатальные врожденные клетки реагируют на микробные лиганды, имея ослабленную воспалительную реакцию по сравнению со взрослыми клетками [14].
Связь между хозяином и комменсалом становится возможной благодаря микробно-ассоциированным молекулярным паттернам (MAMPs). Общепринятое мнение о том, что иммунная система распознает чужеродное от врожденного и впоследствии активирует целенаправленный ответ на себя, оспаривается, поскольку иммунный ответ не вызывается к комменсальным микробиотам кожи и слизистых, несмотря на непрерывное взаимодействие MAMPs со специфическими рецепторами распознавания образов (PRRs), которые, как известно, традиционно распознают микробные лиганды и инициируют иммунный ответ [15].
Посредством такой коммуникации комменсальная микробиота может влиять на развитие постнатальной иммунной системы хозяина [14].
Дополнительные физические барьеры, такие как слой эпителиальных клеток (с его непрерывной секрецией IgA) и бокаловидные клетки, продуцирующие слизь, изолируют микробиоту от прямого контакта со слизистым слоем, но в то же время позволяют ей оказывать локальные и системные эффекты [16].
Дисбиоз стал ключевым направлением исследований в патофизиологии хронических воспалительных заболеваний, связанных с микробиотой, таких как воспалительные заболевания кишечника [17]. Описанный как дисбаланс между микробиотой и ее хозяином, дисбиоз можно считать формой нарушения гомеостаза, при котором микробиота смещается в сторону менее сложного, менее разнообразного патологического спектра [18]. Триггер, который вызывает переход от симбиоза к дисбиозу, еще не полностью выяснен, однако, была предложена генетическая основа [17].
Описанный как дисбаланс между повреждающими окислительными свободными радикалами и защитными антиоксидантами [19], окислительный стресс является следствием дисбактериоза кишечника и механизма, который предрасполагает к патологии. Активные формы кислорода (АФК) были идентифицированы как связь между измененной микробиотой и заболеванием. Было высказано предположение, что дисбиотическая микробиота увеличивает продукцию оксида азота (NO) и синтазы оксида азота (NOS) в качестве воспалительной реакции, которая впоследствии ухудшает системы репарации ДНК и вызывает дисфункцию клеточных мембран [18]. Это демонстрируется продуцированием эффекторного белка EspF энтеропатогенной кишечной палочкой, что приводит к подавлению белков репарации несоответствующей ДНК хозяина, предрасполагающей к канцерогенезу [20].
Таким образом, понимание последствий дисбактериоза на заболевание может привести к разработке новых целевых методов лечения.
4. Микробиота и псориаз
Изучение роли микроорганизмов в патофизиологии кожных заболеваний относится к первой половине 20 века, когда была исследована возможная связь между комменсальными носоглоточными стрептококками и псориазом [21,22]. Конкретные доказательства, связывающие оба условия, не были установлены в то время; однако более поздняя работа Norrlind et al. успешно коррелирует стрептококковый фарингит (о чем свидетельствуют культивирование и серология фарингеального тампона) с гуттатным (каплевидным) псориазом, а также обострениями стабильного хронического бляшечного псориаза [23,24].
4.1. Роль бактерий в псориазе
Осознавая роль Т-клеток в этиологии псориаза, была обнаружена недостающая связь между стрептококковой инфекцией и нестабильным / каплевидным псориазом [25]. Вовлеченными оказались М-белки, обнаруженные в β-гемолитических стрептококках группы А, С и G, поскольку ухудшение хронического бляшечного псориаза было связано только с этими бактериями, продуцирующими М-белок [26]. Предполагается, что М-белки могут имитировать детерминанты кератина с последующей активацией псориатических Т-клеток [26, 27]. Эта теория подтверждается тем фактом, что взаимодействие между коллагеном IV типа и интегрином α1β1, обнаруживаемым исключительно на эпидермальных псориатических Т-клетках, приводит к расширению этого подмножества клеток и возможному проявлению псориаза [28]. Активация Т-клеток при гуттатном псориазе происходит также под влиянием антигенов, таких как стрептококковый пиогенный токсин A и B, а также пептидогликан [29,30,31].
Представляется очевидным, что микробиота кожи может играть роль в патогенезе хронического бляшечного псориаза. Corynebacterium, Propionibacterium, Staphylococcus и Streptococcus были идентифицированы как основные бактериальные роды. Наиболее распространены различные «типы кожи», такие как «связанные с протеобактериями», «связанные с фирмикутами» и «связанные с актинобактериями» [32]. При использовании некультивационных методов было установлено, что фирмикуты являются наиболее распространенным типом бактерий в пораженной псориатической коже, тогда как актинобактерии были значительно недопредставлены в псориатических поражениях кожи по сравнению со здоровой и неповрежденной кожей [33,34].
4.2. Роль грибов в псориазе
Грибы делят центр внимания с бактериями в возможной микробиологической ассоциации между псориазом и микробиотой. В 1980-х годах суспензии фрагментов Malassezia ovalis (или Malassézia fúrfur), нанесенные на неповрежденную кожу пациентов, страдающих псориазом, вызывали образование псориатических бляшек у всех 10 испытуемых [35]. Такие псориазоподобные реакции на Малассезию наблюдались также после непрямого осаждения грибка с волосистой части головы на кожу больных псориазом. В этой серии случаев псориатические поражения ответили на недельный курс пероральной противогрибковой терапии [36]. Повышенная концентрация дрожжей Malassezia в пораженной коже также была связана с обострениями псориаза [37].
Роль Malassezia в псориазе может быть обусловлена его способностью усиливать экспрессию опухолевого ростового фактора-β1, цепи интегрина и HSP70, тем самым способствуя миграции иммунных клеток и гиперпролиферации кератиноцитов у пациентов с псориазом [38,39]. Гуморальный ответ пациентов с псориазом на Malassezia furfur связан с более высоким IgG и более низким IgM по сравнению со здоровыми людьми [40,41].
Как и в случае с бактериальной микробиотой, некультурные (некультивационные) методы заменили культурные методы для выявления паттернов Malassezia в псориатической и непсориатической коже [42,43,44,45,46]. Культурные и некультурные исследования дали сходные результаты, причем M. restta - является наиболее часто идентифицируемым видом дрожжей рода Malassezia.
Несмотря на постоянные результаты, идентификация гриба не может использоваться в качестве маркера, чтобы отличить псориатическую от незатронутой кожи и псориатическую от здоровой кожи.
5. Влияние микробиоты и сопутствующих заболеваний кожи
Псориатический артрит поражает до 30% пациентов с псориазом, вызывая значительную заболеваемость от симптомов, непосредственно связанных с состоянием, а также от сопутствующих заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, которые более распространены у пациентов с псориатическим артритом [47,48]. Несмотря на вероятную связь между псориатическим артритом и микробиотой кожи, в настоящее время нет доказательств, устанавливающих прямую связь между обоими состояниями [49].
Грибы также вовлечены в патофизиологию коморбидного псориаза ногтей, который более распространен у пациентов с псориатическим артритом [49]. Ассоциация была сделана после того, как клиническое улучшение псориаза ногтей было отмечено после лечения пораженных пациентов противогрибковым препаратом для перорального приема [50].
В настоящее время большинство исследований направлено на изучение роли кишечной (а не кожной) микробиоты в патогенезе воспалительного артрита [51].
6. Микробиота кожи регулирует эффективность лечения
6.1. Традиционные варианты лечения псориаза могут модулировать состав микробиоты кожи
Если микробиота кожи играет определенную роль в патогенезе псориаза, то можно было бы задаться вопросом, можно ли манипулировать ею для терапевтических целей и имеет ли ее устойчивость значение для эффективности лечения псориаза.
Martin et al. продемонстрировали, что клиническое улучшение псориатических бляшек после бальнеотерапии связано с изменением микробиоты пораженной кожи, так что она становится более похожей на неповрежденную кожу после терапии [52].
Кроме того, недавнее исследование Darlenski et al. дает представление о том, как улучшение псориатических бляшек после лечения узкополосным ультрафиолетовым излучением (NB-UVB), традиционной системной терапии для лечения псориаза, связано с улучшением ранее упоминавшегося параметра ROS системного окислительного стресса, а также других, таких как малоновый диальдегид (MDA) и аскорбиловые радикалы. Авторы приходят к выводу, что улучшение параметров окислительного стресса является прямым отражением улучшения активности заболевания [19]. Уже было показано, что лечение NB-UVB вызывает значительные изменения в микробиоте кожи [53]. Было бы интересно исследовать взаимосвязь между клиническим улучшением псориаза, изменением микробиоты кожи и параметрами системного окислительного стресса после терапии NB-UVB.
6.2. Модификация кишечной микробиоты как терапевтического варианта при псориазе
Манипулирование кишечной микробиотой путем ее избирательного увеличения за счет введения живых микроорганизмов (пробиотиков) или путем положительного изменения роста за счет введения неперевариваемых углеводов (пребиотиков) уже давно используется в оздоровительной практике.
Обнадеживающие результаты были достигнуты с использованием пре- и пробиотиков при атопическом дерматите, угревой сыпи и заживлении ран [54]. Пре- и пробиотики оказывают иммуномодулирующее действие на кожу и могут усиливать ее барьерную функцию, уменьшая бактериальную нагрузку на кожу, а также противодействуя агрессивным комменсалам [54,55]. Такие результаты дополнительно закрепляют идею о прямой связи между микробиотой кишечника и кожи и подразумевают, что «искусственная» микробиота может модулировать «естественную» микробиоту в терапевтических целях. Исследования, подтверждающие такое утверждение, основаны на неофициальных данных, подтверждающих положительный терапевтический ответ гнойничкового псориаза на введение пробиотика Lactobacillus [55].
6.3. Взаимодействие микробиоты с лечением
Микробиота кожи также взаимодействует на локальном уровне с местным лечением псориаза. Было продемонстрировано, что псориатическая кожа, связанная с высокой концентрацией грибков Malassezia spp., значительно чаще становится раздраженной при лечении кальципотриолом, аналогом витамина D, который используется в качестве топической (местной) терапии первой линии при псориазе [56,57]. В том же исследовании раздражение кожи лица и кожи головы было значительно ниже у пациентов, одновременно получавших пероральный итраконазол; Однако это не улучшило эффективность лечения.
Местное применение кальципотриола само по себе может влиять на популяцию кожной Малассезии путем усиления активности кателицидина, антимикробного пептида, обладающего активностью против гриба [58, 59].
Необходимы дополнительные исследования, чтобы продемонстрировать, может ли устоявшееся лечение псориаза и микробиоты кожи быть гармонизировано для достижения лучшего клинического ответа при непосредственном изменении микробиоты (в качестве новой терапевтической мишени), чтобы она соответствовала нормальному «типу кожи», насколько это возможно [33].
7. Диета и микробиота: что мы можем узнать при псориазе?
Кишечник и кожа неразрывно связаны через то, что называется «ось кишка-кожа» [60]. Обширная микробиота, превышающая 1014 микробов, насыщает извилистый просвет кишечника человека [61]. Помимо своих симбиотических отношений с кишечником на местном уровне, этот «орган внутри органа» также оказывает системное воздействие на остальную часть тела, включая кожу [62].
В условиях псориаза, кишечная микробиота, по-видимому, заметно изменена, со значительно уменьшенной распространенностью Akkermansia muciniphilia по сравнению с контрольной группой [63].
Когда дело доходит до связи между кишечником и кожей, роль Lactobacillus была целенаправленной. Через рандомизированное, двойное слепое, плацебо-контролируемое исследование, Gueniche et al. отметили, что пациенты, которым ежедневно вводят пероральную дозу Lactobacillus paracasei NCC2461, проявляют пониженную чувствительность кожи, имеют ускоренное восстановление барьерной функции и более эффективное в сохранение увлажняющих кожу агентов мочевины и лактата натрия [64].
Интересно, что Chen et al. продемонстрировали, что у мышей, которых кормили Lactobacillus pentosus, развивалась более мягкая форма псориаза, вызванного имиквимодом, по сравнению с контрольными мышами [65]. Кроме того, было показано, что мыши, которых кормили Lactobacillus pentosus, подавляли связанные с псориазом провоспалительные и Th17-ассоциированные цитокины, такие как TNF-α, IL-6, IL-23, IL-17A, IL-17F и IL-22 [66]. Непосредственная роль Lactobacillus у пациентов с псориазом человека все еще нуждается в изучении.
Такое доказательство имеет большое клиническое значение, поскольку помогает понять, как положительно изменить «баланс микробиоты». В контексте псориаза часто поощряется роль диеты (часто в сочетании с физическими упражнениями) за ее способность модулировать и улучшать псориатические бляшки у пациентов и эффективность лечения [67,68].
В ответ на открытие значительно более высокого среднего IgA антиглиадиновых антител (AGA) в когорте из 302 пациентов с псориазом по сравнению с контрольной группой, Michaëlsson et al. поставил задачу оценить реакцию заболевания на безглютеновую диету у пациентов с положительными тестами AGA [69,70].
Улучшение кожи при псориазе оценивали путем расчета клинического индекса тяжести псориаза (PASI). PASI оценивает тяжесть эритемы, масштабирование, уплотнение и расширение поверхности кожи. Отмечено, что у IgA-AGA-положительной группы пациентов, придерживающихся безглютеновой диеты, наблюдается очень значительное снижение PASI по сравнению с IgA-AGA-отрицательной группой. Следует отметить, что 60% IgA-AGA-положительных пациентов испытывали ухудшение состояния кожи, когда они вновь вводили свою привычную диету. Ни один из IgA-AGA-отрицательных пациентов не заметил каких-либо изменений в состоянии их кожи после возвращения к привычной диете [70,71]. После таких обнадеживающих результатов, связывающих диету и кожу у подгруппы пациентов с псориазом, автор впоследствии решил установить гистологические изменения кожи у псориазной и неповрежденной кожи пациентов с псориазом с положительным IgA и / или AGA или без него на диете без глютена. Было отмечено, что после трехмесячного соблюдения диеты без глютена у пациентов с пораженной кожей значительно уменьшилось количество дермальных клеток Ki-67 + (показатель клеточной пролиферации). Уменьшение популяции клеток Ki-67 + в неповрежденной коже было статистически значимым в дерме, в то время как в эпидермальных регионах безглютеновая диета приводила к снижению позитивности Ki-67, хотя и в статистически незначимой степени. Области псориатической кожи, экспрессирующей Ki-67, не регрессировали на безглютеновой диете. Также было отмечено, что у AGA-положительных пациентов трансглутаминаза дермальной ткани, более концентрированная (в 8 раз) в пораженной коже по сравнению с неповрежденной кожей, уменьшилась вдвое после принятия безглютеновой диеты. Соблюдение безглютеновой диеты также привело к значительному снижению количества пораженных CD4+ Т-лимфоцитов у AGA- положительных пациентов. Не было отмечено существенных изменений в коже AGA-отрицательных пациентов после лечения безглютеновой диетой [71].
Интересно, что кишечная микробиота пациентов с псориазом, как было показано, имеет более высокое отношение Firmicutes / Bacteroides по сравнению с соответствующими здоровыми контролями (9,02 против 3,18, p <0,001). Также была установлена значительная положительная корреляция между соотношением Firmicutes / Bacteroides и средним показателем PASI, предполагая, что сдвиг в микробиологии кишечника в сторону более воспалительного подмножества (Firmicutes-доминантного) может быть частью этиопатологии псориаза. Следует отметить, что количество актинобактерий также значительно выше у непораженных людей по сравнению с пациентами с псориазом [72].
8. Выводы
Псориаз является распространенным кожным воспалительным заболеванием, поражающим примерно 3% населения мира и возникающим в результате сочетания генетических факторов и факторов окружающей среды. Экологическое разнообразие микробной популяции, покрывающей поражения, больше, чем у здоровой кожи. Еще не установлено, являются ли такие изменения в микробиоте причиной или следствием заболевания. Взаимодействия между микробиотой и иммунной системой важны для установления и поддержания гомеостаза хозяина. Модификация состава микробиоты может привести к сдвигу активации иммунной системы и в конечном итоге к развитию воспалительных заболеваний.
Новые данные подтверждают существование динамических осей взаимодействия и связи между органами, таких как ось кишечник–кожа.
Нарушение регуляции микробиоты кожи может стать новой терапевтической мишенью у пациентов с псориазом. Восстановление симбиоза также может повысить эффективность уже существующих методов лечения. По этим причинам необходимы дальнейшие исследования селективной модуляции микробиоты кожи.
Источник: Farida Benhadou, Dillon Mintoff, Benjamin Schnebert, Hok Bing Thio. Psoriasis and Microbiota: A Systematic Review. Diseases 2018, 6(2), 47
Дополнительно о кожных состояниях и микробиоте см. в подразделе МСММ в дерматологии.
См. также:
Литература
Комментариев пока нет