Wie die Mikroben Ihrer Haut Immunität, Entzündung und chronische Hautkrankheit formen

Von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter helfen Bakterien und Pilze auf Ihrer Haut Ihr Immunsystem – aber wenn diese Balance -Tipps, kann chronische Entzündungen folgen. Diese neue Bewertung zeigt, wie und warum.

In einer kürzlich im Journal veröffentlichten Rezension veröffentlicht Experimentelle und molekulare MedizinDie Forscher in Südkorea untersuchten die Wechselwirkungen zwischen Kommensalhautmikrobiota und dem epithelialen und immunen System während der gesamten Lebensdauer des Menschen und untersuchten ihren Einfluss auf Gesundheit und Krankheit.

Hintergrund

Haben Sie sich jemals gefragt, warum Ihre Haut in verschiedenen Altersgruppen unterschiedlich heilt oder warum manche Menschen anfälliger für Erkrankungen wie Ekzeme oder Akne sind? Ein Hinweis liegt in den mikroskopischen Bewohnern Ihrer Haut. In der menschlichen Haut beherbergt Milliarden von Mikroorganismen, einschließlich Bakterien, Pilzen und Viren, die nicht nur passive Passagiere sind. Diese Kommensalmikroben bilden die Immunantworten und die Reparatur der Gewebe aktiv aktiv. Von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter schulen sie Immunzellen, schützen vor Krankheitserregern und behalten die Integrität der Barrierefunktion auf. Ungleichgewichte in diesem Ökosystem können jedoch Entzündungen und chronische Hautkrankheiten vorantreiben. Trotz dieses Kenntnisses bleiben die molekularen Wege und langfristige Folgen dieser mikrobiellen Wechselwirkungen unverwechselbar, was weitere Forschung erfordert.

Haut: ein Lebensraum und eine Immunschnittstelle

Neugeborene mit höheren Staphylococcus -Hominis -Spiegeln im Alter von 2 Monaten weisen ein um das 1 -Alter von 40% geringerem Risiko für atopische Dermatitis auf, was auf eine frühe Kolonisationsangelegenheiten hinweist.

Die Haut ist mehr als ein Schutzschild – es ist ein Ökosystem. Seine Oberfläche besteht aus Epidermis, Dermis und subkutanem Gewebe und liefert Nischen für eine Vielzahl von Kommensalmikrobiota. Diese Mikroorganismen, einschließlich Staphylococcus epidermidis (S. epidermidis), Cutibacterium acnes (C. acnes), experimentell untersucht Lactobacillus rhamnosus Gg, und Malassezia Pilze interagieren mit Hautzellen und tragen zur Barriereintegrität, zur Hydratation und zur Immunmodulation bei.

Kommensals mögen S. epidermidis Unterstützen Sie die Wundheilung, während S. hominis hemmt das Wachstum von Krankheitserregern, wie z. Staphylococcus aureus (S. aureus). Andere mögen C. acnesproduzieren Propionsäure (eine kurzkettige Fettsäure), die die Hautbarriere stärkt, indem er Peroxisom-Proliferator-aktiviertes Rezeptor-Alpha (PPARα) in Keratinozyten aktiviert. In der Zwischenzeit aktivieren mikrobielle Metaboliten wie Indol-3-Aldehyd und Chinolinsäure den Arylkohlenwasserstoffrezeptor-Weg (AHR) in Keratinozyten, wodurch die Entzündung reduziert und möglicherweise Krankheiten wie Psoriasis lindert. Zusätzlich, Malassezia Es wurde gezeigt, dass er hemmt S. aureus Bildung von Biofilm, die mikrobielle Gleichgewicht auf der Hautoberfläche unterstützt.

Hautmikrobiota reguliert sowohl die Hauthomöostase als auch die Barrierefunktion. Sie verbessern die Barrierefunktion, indem sie den AHR -Weg in Keratinozyten aktivieren. Darüber hinaus lindern Metaboliten (IALD und Chinolinsäure) aus Hautmikrobiota die Hautentzündung durch Aktivierung der AHR -Signalübertragung in Keratinozyten. Dieser Weg hemmt TSLP und das NLRP3 -Inflammasom und dämpft dadurch atopische Dermatitis und Psoriasis. COMPORSAL MICROBIOTA COMOLISION von Hautwunden formen Cxcl10 -bakterielle DNA -Komplexe, die Plasmacytoid -dendritische Zellen (PDCs) aktivieren, um Typ -I -Interferone zu produzieren. Diese PDCs fördern die Gewebereparatur durch makrophagenvermittelte Prozesse. COMMENSAL -Hautmikrobiota stimuliert Keratinozyten, um Stammzellfaktoren (SCFs) zu erzeugen, die die Reifung der Mastzellen induzieren. S. epidermidis stärkt die Hautbarriere, fördert die Reparatur der Gewebe, behält die Homöostase auf und führt zu Toleranz gegenüber Kommensalmikroorganismen. Dies wird durch die Herstellung von Ceramiden und die Induzierung von Kennzeichnungsspezifischen T-Zellen durch Wechselwirkungen mit DCs und Treg-Zellen über Peptidliganden und Antigenerkennung erreicht. Zusätzlich kann S. epidermidis durch die Expansion von γδ -T -Zellen die Hautentzündung verschlimmern. C. acnes unterstützt auch die Hautbarrierefunktion, indem sie Triglyceride produziert und in ähnlicher Weise durch γδ -T -Zell -Expansion zur Entzündung beitragen. Malassezia, ein Hautpilz, hemmt die Biofilmbildung von S. aureus.

Frühes Leben und Immunprogrammierung

Erste Begegnungen mit Hautmikrobiota während der Säuglinge lassen dauerhafte Markierungen. Zum Beispiel die Exposition gegenüber Riboflavin-produzierende Bakterien wie z. S. epidermidisfördert die Entwicklung von mukosalen assoziierten invarianten T (Mait) -Zellen und regulatorischen T (Treg) -Zellen, die für die Immuntoleranz essentiell sind. Diese Effekte bestehen im Erwachsenenalter und prägen die Reaktion des Immunsystems auf Mikroben und Verletzungen.

Studien an Mäusen haben gezeigt, dass eine frühzeitige Exposition gegenüber S. aureus kann sogar vor der Entwicklung einer atopischen Dermatitis später im Leben schützen. Umgekehrt kann eine frühzeitige Exposition oder Störung der Hautbarriere während der Säuglingsschaltungen zu erhöhten Entzündungen und Krankheiten wie Psoriasis im Erwachsenenalter führen. Diese frühen mikrobiellen Begegnungen können zu einem Immunprägen durch Chromatin -Umbau- und Gen -Zugänglichkeitsänderungen führen, obwohl die Beständigkeit dieser Effekte weitere Untersuchungen erfordert.

Mikrobiota -Immunzellen -Zusammenspiel

Indol-3-Aldehyd, ein Metaboliten aus Hautbakterien wie Lactobacillus, beruhigt Entzündungen, indem sie Immunzellen in Richtung Toleranz anstelle des Angriffs lenkt.

COMMENSAL-Mikroben führen ein konstantes Übersprechen mit hautbewohnenden Immunzellen wie Makrophagen, dendritischen Zellen (DCs), Gamma-Delta (γδ) -T-Zellen und angeborenen Lymphoidenzellen (ILCs). Zum Beispiel, S. epidermidis Peptide aktivieren DCs, die dann spezifische T -Zellen für die mikrobielle Toleranz färben. In ähnlicher Weise regulieren Hautmakrophagen bakterielle Infektionen, indem sie Hyaluronsäureabbau kontrollieren, während DCs und Keratinozyten Mikroben über Toll-ähnliche Rezeptoren (TLRs) erkennen und Immunantworten auslösen.

Wenn dieses Gleichgewicht gestört ist, kommt es zu einer Entzündung. S. aureus Zum Beispiel aktiviert α-Toxin den protease-aktivierten Rezeptor 1 (PAR1) in Neuronen und verursacht Juckreiz und Schäden. In einigen Fällen können dieselben Mikroben, die die Heilung fördern, Krankheiten auslösen, wenn sie übertiefe oder tiefere Hautschichten eindringen.

Hautstörungen und mikrobielle Verschiebungen

Butyrat aus S. epidermidis steigt in Keratinozyten antimikrobielle Peptidproduktion und wirkt sich wie eine natürliche Antibiotika -Fabrik auf Ihrer Haut.

Erkrankungen wie atopische Dermatitis, Psoriasis und Akne sind eng mit mikrobiellem Ungleichgewicht verbunden, die als Dysbiose bezeichnet werden. Bei atopischer Dermatitis führt reduziertes Filaggrin (ein Protein, das für die Barrierefunktion entscheidend ist) zu Überwachsen von S. aureuswas die Entzündung durch Stimulieren von T-Helfer 2 (Th2) -Zellen durch Zytokine wie Interleukin-33 (IL-33) und Thymusstromal-Lymphopoietin (TSLP) verschlimmert.

Psoriasis, die 1–3% der Weltbevölkerung betreffen, werden von der Interleukin-23-INTERLEUKIN-17 (IL-23-IL-17) -Axis angetrieben. Mäuse ohne Mikrobiota weisen mildere Symptome auf, was darauf hinweist, dass bestimmte Bakterien die Entzündung verschlimmern. Staphylococcus Warneri Und Candida albicans verschlechtert Läsionen während Staphylococcus Cohnii Erscheint schützend, wahrscheinlich durch die Unterdrückung der IL-17-Signalübertragung, ein Schlüsseltreiber für die Psoriasis-Entzündung.

Akne, oft beschuldigt C. acnesist nuancierter. Während dieses Bakterium bei Aknepatienten nicht unbedingt häufiger vorkommt, sein Gleichgewicht mit anderen Mikroben wie S. epidermidis beeinflusst Entzündungen. Der Schweregrad der Akne korreliert mit einer verringerten mikrobiellen Vielfalt und einer erhöhten Fülle von Firmicutes und erhöhte Enterococcus Spezies. Die Überprüfung befasst sich nicht mit Pilzbeteiligung an Akne, und solche Assoziationen bleiben unbestätigt.

Freund oder Feind? Das Kommensaldilemma

Was bestimmt, ob eine Mikrobe hilft oder schädigt? Unter gesunden Bedingungen werden Kommensale toleriert. Unter Immununterdrückung oder Hautbarrierendefekten können selbst freundliche Mikroben jedoch opportunistische Krankheitserreger werden. Zum Beispiel, S. epidermidis kann sich von Symbiont zur Bedrohung verlagern, indem sie Lipasen und Proteasen produzieren. Ähnlich, Malassezia Und C. albicanstypischerweise harmlose Pilze, können Krankheiten verursachen, wenn die Immunität ins Stocken gerät.

Das Immunsystem unterscheidet Freund von FOE durch verschiedene Hinweise, einschließlich mikrobieller Metaboliten und Virulenzfaktoren. Zum Beispiel, S. aureus α-Toxin begrenzt die Treg-Bildung, was zu einer Immunaktivierung anstelle von Toleranz führt. Während Mustererkennungsrezeptoren wie TLRs an der mikrobiellen Erfindung beteiligt sind, detailliert die Überprüfung nicht spezifische Diskriminierungsmechanismen für frühe Leben. Das Verständnis dieses mikrobiellen Schalters könnte zu besseren Behandlungen für entzündliche Erkrankungen führen.

Warum Epigenetik wichtig ist

Hautmikroben mögen S. epidermidis kann die Immunentwicklung beeinflussen, indem sie die Chromatinstruktur verändert und die Zugänglichkeit in wichtigen Immungenen erhöht. Einige Bakterien produzieren SCFAs wie Butyrat, die Histon -Deacetylasen blockieren und das Erregerwachstum verringern. Die Forscher untersuchen immer noch, wie langlebig diese Veränderungen sind und ob sie das Immungedächtnis formen.

Diese Erkenntnisse öffnen neue Türen. Könnten Frühjahrsinterventionen mit Probiotika chronische Hautkrankheiten verhindern? Könnten von Mikrobiota abgeleitete Metaboliten Therapien der nächsten Generation werden? Die Erforschung des epigenetischen Einflusses des Hautmikrobioms kann dazu beitragen, diese Fragen zu beantworten.

Schlussfolgerungen

Zusammenfassend zeigt diese Studie, wie die Immunentwicklung, die Barriereintegrität und die Krankheitsanfälligkeit vom frühen Leben bis zum Erwachsenenalter die Kommensalhautmikrobiota formen. Diese Mikroben sind keine passiven Passagiere; Sie schulen Immunzellen, fördern die Gewebereparatur und regulieren sogar die Genexpression durch epigenetische Modifikationen. Störungen aufgrund von genetischen Mutationen, Umweltfaktoren oder antimikrobiellen Behandlungen können jedoch entzündliche Erkrankungen wie atopische Dermatitis, Psoriasis und Akne auslösen. Das Erkennen des bidirektionalen Übersprechens zwischen Hautmikroben und Wirtssystemen unterstreicht die Notwendigkeit personalisierter mikrobiomgezogener Therapien. Die Klärung der Langzeiteffekte mikrobieller Wechselwirkungen auf die Genexpression und das Immungedächtnis könnte zukünftige Ansätze zur Behandlung chronischer Hauterkrankungen beeinflussen. Die Nutzung dieses mikrobiellen Einflusses bietet vielversprechende Wege zur besseren Behandlung chronischer Hauterkrankungen und der gesamten Hautgesundheit.

Quellen: