Терапия акне пробиотиками может быть наиболее успешной в подростковом возрасте

Бактериальные популяции, заселяющие кожу лица, играют важную роль в развитии акне и других воспалительных заболеваний, включая псориаз и экзему. Хотя известно, что кожа человека населена множеством микроорганизмов, два вида — Cutibacterium acnes и Staphylococcus epidermidis — доминируют (составляют примерно 80% всего микробиома) почти у всех взрослых, создавая видимость стабильного микробиома. Однако на уровне штаммов кожные микробные сообщества остаются уникальными для каждого человека. Несмотря на прочную ассоциацию C. acnes с акне, неясно, почему заболевание развивается лишь у некоторых людей. Вероятно, определенные штаммы обладают большей воспалительной активностью, либо дело в различиях иммунного ответа. Уже существуют пробиотики на основе C. acnes, предназначенные для профилактики акне, но их клиническая эффективность пока не подтверждена.

Хотя C. acnes и S. epidermidis присутствуют на коже большинства людей, их взаимодействия и влияние на развитие дерматологических заболеваний до конца не изучены. Понимание того, как формируются индивидуальные сообщества штаммов и какие факторы обеспечивают их устойчивость, критически важно для разработки эффективной микробиомной терапии — как для акне, так и для других кожных заболеваний. Этим вопросам посвящена статья в Cell Host and Microbe.

Для преодоления ограничений стандартных методов, которые слабо различают близкородственные штаммы, исследователи применили многоуровневый подход. Образцы с кожи лица были собраны у 57 участников (детей и их родителей) из 23 семей, причем часть участников сдавала образцы несколько раз.

Ключевым этапом стало выделение и секвенирование геномов более 4000 отдельных бактериальных изолятов, которые составили 167 линий. Метагеномное секвенирование тех же образцов позволило оценить видовое разнообразие и распространенность линий, включая малочисленные.

Авторы показали существование двух ярко выраженных типов микробиома: FC1, характерного для детей младшего возраста, и FC2, который преобладает у подростков и взрослых и отличается доминированием C. acnes при снижении общего видового разнообразия.

Подробный анализ продемонстрировал, что у каждого человека одновременно присутствует несколько линий обоих видов. В среднем на одного участника приходилось по 6–7 линий C. acnes и S. epidermidis. Несмотря на частые близкие контакты и передачу бактерий крупными «пакетами», члены одной семьи сохраняют уникальные наборы штаммов. Образцы, взятые у одного человека в разное время, генетически ближе друг к другу, чем к образцам других членов семьи. Это подтверждает существование барьеров, ограничивающих передачу даже при тесном контакте.

Межличностная передача за пределами семьи (например, среди одноклассников) наблюдалась крайне редко. Основной вектор передачи шел от родителя к ребенку, хотя это удавалось зафиксировать не во всех случаях. Интересно, что передача включала несколько генотипов одновременно: обычно у каждого реципиента фиксировали не менее двух генотипов для каждой линии, что говорит о редкости «бутылочного горлышка» в одну клетку при передаче микробиоты.

Анализ динамики выявил контрастные паттерны для двух видов. Линии S. epidermidis оказались крайне нестабильными: штаммы постоянно появлялись и исчезали. По оценкам, каждая линия S. epidermidis удерживается на коже около двух лет, после чего сменяется другой. У взрослых наблюдалась более высокая стабильность линий, вероятно, благодаря большей бактериальной нагрузке и, соответственно, снижению влияния случайных флуктуаций.

C. acnes, напротив, демонстрировал заметно более высокую стабильность. Однако у подростков происходит активное обновление штаммов при переходе ко взрослому типу микробиома. В этот период секреция кожного сала возрастает, популяция C. acnes увеличивается в 10 000 раз, что временно ослабляет экологические барьеры и создает «окно возможностей» для успешной колонизации. У взрослых отмечено более высокое разнообразие линий C. acnes, что подчеркивает ключевую роль подросткового периода в формировании стабильного кожного микробиома.

Линии одного вида, сосуществующие на коже, не занимают четко разграниченные функциональные ниши. Это соответствует нейтральной модели сосуществования, при которой разнообразие поддерживается в пространственно структурированной среде с ограниченной конкуренцией. Механизм многоклеточной передачи также способствует сосуществованию генетически разных вариантов.

Исследователи впервые детально описали динамику кожного микробиома на уровне отдельных штаммов и показали, что видимая стабильность скрывает сложные процессы. Полученные результаты критически важны для разработки новых микробиомных терапий. Период подросткового возраста может быть оптимальным временем для применения пробиотиков на основе C. acnes, тогда как нестабильность S. epidermidis указывает на необходимость поиска стратегий, способных обеспечить более продолжительное закрепление терапевтических штаммов. Будущие исследования должны сфокусироваться на взаимодействии бактерий между собой и с иммунной системой хозяина для более глубокого понимания микробных экосистем кожи.

Собственная микробиота человека — основной источник постоперационных инфекций