Cómo los microbios de la piel dan forma a la inmunidad, la inflamación y las enfermedades cutáneas crónicas

Cómo los microbios de la piel dan forma a la inmunidad, la inflamación y las enfermedades cutáneas crónicas

Desde la niñez hasta la edad adulta, las bacterias y los hongos de la piel ayudan al sistema inmunológico, pero cuando se logra este equilibrio, puede aparecer una inflamación crónica. Esta nueva revisión muestra cómo y por qué.

Publicado en una revisión reciente en el Journal.Medicina experimental y molecular.Los investigadores de Corea del Sur estudiaron las interacciones entre la microbiota cutánea comensal y los sistemas epitelial e inmunológico a lo largo de la vida humana y examinaron su influencia en la salud y la enfermedad.

fondo

¿Alguna vez te has preguntado por qué tu piel sana de manera diferente en diferentes edades o por qué algunas personas son más propensas a padecer afecciones como el eccema o el acné? Una pista está en los habitantes microscópicos de tu piel. La piel humana alberga miles de millones de microorganismos, incluidas bacterias, hongos y virus, que no son simples pasajeros pasivos. Estos microbios comensales forman activamente respuestas inmunes y reparan tejidos. Desde la infancia hasta la edad adulta, entrenan células inmunitarias, protegen contra patógenos y mantienen la integridad de la función de barrera. Sin embargo, los desequilibrios en este ecosistema pueden provocar inflamación y enfermedades crónicas de la piel. A pesar de este conocimiento, las vías moleculares y las consecuencias a largo plazo de estas interacciones microbianas siguen siendo distintivas y requieren más investigación.

La piel: un hábitat y una interfaz inmune

Los recién nacidos con niveles más altos de Staphylococcus hominis a los 2 meses de edad tienen un riesgo 40% menor de dermatitis atópica a la edad de 1 año, lo que indica problemas de colonización temprana.

La piel es más que un escudo protector: es un ecosistema. Su superficie está formada por epidermis, dermis y tejido subcutáneo y proporciona nichos para una variedad de microbiota comensal. Estos microorganismos, incluidosEstafilococo epidermidis(S. epidermidis),Cutibacterium acnes(C. acnés), investigado experimentalmenteLactobacillus rhamnosusGg, yMalasseziaLos hongos interactúan con las células de la piel y contribuyen a la integridad de la barrera, la hidratación y la modulación inmune.

como comensalesS. epidermidisApoyar la curación de heridas mientrashominisinhibe el crecimiento de patógenos como:Estafilococo aureus(S. aureus). A otros les gustaC. acnésproducen ácido propiónico (un ácido graso de cadena corta), que fortalece la barrera cutánea activando el receptor alfa activado por el proliferador de peroxisomas (PPARα) en los queratinocitos. Mientras tanto, los metabolitos microbianos como el indol-3-aldehído y el ácido quinolínico activan la vía del receptor de aril hidrocarburo (AHR) en los queratinocitos, reduciendo la inflamación y aliviando potencialmente enfermedades como la psoriasis. Además,MalasseziaSe ha demostrado que inhibeS. aureusFormación de biopelícula que apoya el equilibrio microbiano en la superficie de la piel.

La microbiota cutánea regula tanto la homeostasis de la piel como la función de barrera. Mejoran la función de barrera activando la vía AHR en los queratinocitos. Además, los metabolitos (IALD y ácido quinolínico) de la microbiota cutánea alivian la inflamación de la piel activando la señalización AHR en los queratinocitos. Esta vía inhibe TSLP y el inflamasoma NLRP3, atenuando así la dermatitis atópica y la psoriasis. La COMOLISIÓN COMPORSAL DE LA MICROBIOTA de las heridas cutáneas forma complejos de ADN bacteriano Cxcl10 que activan las células dendríticas plasmocitoides (PDC) para producir interferones tipo I. Estas PDC promueven la reparación de tejidos a través de procesos mediados por macrófagos. La microbiota cutánea COMENSAL estimula los queratinocitos para generar factores de células madre (SCF) que inducen la maduración de los mastocitos. S. epidermidis fortalece la barrera cutánea, promueve la reparación de tejidos, mantiene la homeostasis e induce tolerancia a microorganismos comensales. Esto se logra produciendo ceramidas e induciendo células T específicas de marcador a través de interacciones con CD y células Treg mediante ligandos peptídicos y reconocimiento de antígenos. Además, S. epidermidis puede exacerbar la inflamación de la piel mediante la expansión de las células T γδ. C. acnes también apoya la función de barrera cutánea al producir triglicéridos y de manera similar contribuye a la inflamación a través de la expansión de las células T γδ. Malassezia, un hongo de la piel, inhibe la formación de biopelículas por S. aureus.

Vida temprana y programación inmune.

Los primeros encuentros con la microbiota cutánea durante la infancia dejan marcas permanentes. Por ejemplo, la exposición a bacterias productoras de riboflavina como:S. epidermidispromueve el desarrollo de células T invariantes (Mait) y células T reguladoras (Treg) asociadas a las mucosas, que son esenciales para la tolerancia inmunitaria. Estos efectos persisten hasta la edad adulta y dan forma a la respuesta del sistema inmunológico a los microbios y las lesiones.

Los estudios en ratones han demostrado que la exposición temprana aS. aureusincluso puede proteger contra el desarrollo de dermatitis atópica en el futuro. Por el contrario, la exposición temprana o la alteración de la barrera cutánea durante la infancia pueden provocar un aumento de la inflamación y enfermedades como la psoriasis en la edad adulta. Estos encuentros microbianos tempranos pueden conducir a la inmunoimpresión a través de la remodelación de la cromatina y cambios en la accesibilidad de los genes, aunque la persistencia de estos efectos requiere más estudios.

Interacción microbiota-célula inmune.

El indol-3-aldehído, un metabolito de bacterias de la piel como Lactobacillus, calma la inflamación dirigiendo las células inmunitarias hacia la tolerancia en lugar del ataque.

Los microbios COMENSALES mantienen una comunicación cruzada constante con las células inmunitarias que habitan en la piel, como los macrófagos, las células dendríticas (DC), las células T gamma-delta (γδ) y las células linfoides innatas (ILC). Por ejemplo,S. epidermidisLos péptidos activan las CD, que luego tiñen células T específicas para lograr tolerancia microbiana. De manera similar, los macrófagos de la piel regulan las infecciones bacterianas controlando la degradación del ácido hialurónico, mientras que las CD y los queratinocitos reconocen los microbios a través de receptores tipo Toll (TLR) y desencadenan respuestas inmunitarias.

Cuando se altera este equilibrio, se produce inflamación.S. aureusPor ejemplo, la toxina α activa el receptor 1 activado por proteasa (PAR1) en las neuronas, provocando picazón y daño. En algunos casos, los mismos microbios que promueven la curación pueden causar enfermedades cuando penetran en capas más profundas de la piel.

Trastornos de la piel y cambios microbianos.

El butirato de S. epidermidis aumenta la producción de péptidos antimicrobianos en los queratinocitos y actúa como una fábrica de antibióticos natural en la piel.

Condiciones como la dermatitis atópica, la psoriasis y el acné están estrechamente relacionadas con un desequilibrio microbiano, llamado disbiosis. En la dermatitis atópica, la filagrina reducida (una proteína crucial para la función de barrera) conduce a un crecimiento excesivo deS. aureusque empeora la inflamación al estimular las células T colaboradoras 2 (Th2) a través de citocinas como la interleucina-33 (IL-33) y la linfopoyetina del estroma tímico (TSLP).

La psoriasis, que afecta entre el 1% y el 3% de la población mundial, está impulsada por el eje interleucina-23-INTERLEUCINA-17 (IL-23-IL-17). Los ratones sin microbiota tienen síntomas más leves, lo que indica que ciertas bacterias empeoran la inflamación.Estafilococo WarneriYCandida albicansempeora las lesiones duranteEstafilococo cohniiParece protector, probablemente a través de la supresión de la señalización de IL-17, un factor clave de la inflamación psoriásica.

Acné, a menudo culpadoC. acnéstiene más matices. Si bien esta bacteria no es necesariamente más común en quienes padecen acné, su equilibrio con otros microbios comoS. epidermidisafecta la inflamación. La gravedad del acné se correlaciona con una diversidad microbiana reducida y una mayor abundancia de Firmicutes y un aumentoenterococoEspecies. La revisión no aborda la participación de los hongos en el acné y dichas asociaciones aún no están confirmadas.

¿Amigo o enemigo? El dilema del comensal

¿Qué determina si un microbio ayuda o daña? En condiciones saludables, se toleran los comensales. Sin embargo, en situaciones de supresión inmune o defectos de la barrera cutánea, incluso los microbios amigables pueden convertirse en patógenos oportunistas. Por ejemplo,S. epidermidispuede pasar de simbionte a amenaza al producir lipasas y proteasas. Similar,MalasseziaYC. albicansHongos típicamente inofensivos, pueden causar enfermedades si la inmunidad falla.

El sistema inmunológico distingue a Freund de FOE a través de varias señales, incluidos metabolitos microbianos y factores de virulencia. Por ejemplo,S. aureusLa toxina α limita la formación de Treg, lo que lleva a una activación inmune en lugar de tolerancia. Si bien los receptores de reconocimiento de patrones, como los TLR, están involucrados en la invención microbiana, la revisión no detalla mecanismos específicos de discriminación en las primeras etapas de la vida. Comprender este interruptor microbiano podría conducir a mejores tratamientos para las enfermedades inflamatorias.

Por qué la epigenética es importante

Microbios de la piel comoS. epidermidispuede influir en el desarrollo inmunológico al alterar la estructura de la cromatina y aumentar la accesibilidad en genes inmunológicos clave. Algunas bacterias producen SCFA como el butirato, que bloquean las histonas desacetilasas y reducen el crecimiento de patógenos. Los investigadores todavía están estudiando qué tan duraderos son estos cambios y si dan forma a la memoria inmune.

Estos hallazgos abren nuevas puertas. ¿Podrían las intervenciones primaverales con probióticos prevenir enfermedades crónicas de la piel? ¿Podrían los metabolitos derivados de la microbiota convertirse en terapias de próxima generación? La investigación sobre la influencia epigenética del microbioma de la piel puede ayudar a responder estas preguntas.

Conclusiones

En conclusión, este estudio demuestra cómo el desarrollo inmunológico, la integridad de la barrera y la susceptibilidad a las enfermedades desde los primeros años de vida hasta la edad adulta dan forma a la microbiota cutánea comensal. Estos microbios no son pasajeros pasivos; Entrenan células inmunes, promueven la reparación de tejidos e incluso regulan la expresión genética mediante modificaciones epigenéticas. Sin embargo, los trastornos debidos a mutaciones genéticas, factores ambientales o tratamientos antimicrobianos pueden desencadenar enfermedades inflamatorias como la dermatitis atópica, la psoriasis y el acné. Reconocer la interferencia bidireccional entre los microbios de la piel y los sistemas huéspedes resalta la necesidad de terapias personalizadas derivadas de microbiomas. Aclarar los efectos a largo plazo de las interacciones microbianas sobre la expresión genética y la memoria inmune podría informar enfoques futuros para el tratamiento de enfermedades crónicas de la piel. Aprovechar esta influencia microbiana ofrece vías prometedoras para tratar mejor las afecciones crónicas de la piel y la salud general de la piel.

Fuentes: