Mikrobi (ne) vole sunčanje

Koža je najveći ljudski organ i ima ulogu u zaštiti organizma od štetnih uticaja spoljne sredine, infekcija i termoregulaciji (1). Mikrobiota je u tesnom mutualističkom simbiotskom odnosu sa našom kožom. Koža obezbeđuje izvore energije za bakterije (lipide iz sebuma, elektroliti iz znoja i proteini keratinocita), dok bakterije produkuju slobodne masne kiseline i enzime koji učestvuju u održanju rN kože i prvoj liniji odbrane od patogena i učestvuju u sazrevanju imunog sistema (1,2).

Kolonizacija kože počinje pri samom porođaju. Deca rođena carskim rezom imaju mikrobiotu sličnu koži majke sa dominantnim Staphylococcus spp, Corynebacterium spp i Cutinbacterium spp; dok u sastavu mikrobiote kože nakon vaginalnog porođaja dominiraju Lactobacillus spp, Prevotella spp i Candida albicans (3). Tokom sazrevanja organizma dolazi do promene celokupne mikrobiote kože, dok je ona kod odraslih relativno stabilna. Ipak, postoje individualne razlike na koje utiču pol, mesto stanovanja, etnička pripadnost, životne navike i nega kože. Najzastupljeniji bakterijski rodovi su: Streptococcus, Porphyromonas, Acinetobacter, Enhydrobacter, Comamonas, Staphylococcus, Cutibacterium, Corynebacterium i Chryseobacterium spp; a gljivični: Candida, Malassezia, Penicillium, Wallemia, Aspergillus i Cladosporium spp (4). Pored toga, zapažaju se razlike zavisno od posmatranog dela kože usled različite izloženosti suncu, hidracije, količine sebuma, dostupnosti kiseonika i rN (1). Na delovima kože sa većom količinom sebuma i nižim rN su najzastupljeniji Cutibacterium spp. i Malassezia spp. (lice, posebno obrazi i skalp), a nešto manje Staphylococcus spp. (posebno S. epidermidis i S. aureus); na vlažnim delovima (pazušna, kubitalna, poplitealna i ingvinalna regija) dominiraju Staphylococcus spp. i Corynebacterium spp.; dok su na suvim delovima vrste podjednako zastupljene (2,5,6). Najviše gljivičnih vrsta nađeno je na stopalima (7).

Disbioze i promene rN kože zapažaju se u različitim dermatološkim oboljenjima poput atopijskog i kontaktnog dermatitisa, ihtioze i akni. Fiziološka rN vrednost kože (4,5-5) održava lipidni barijeru i sastav mikrobiote i smanjuje mogućnost tranzitorne kolonizacije Gram-negativnim bakterijama poput E. coli i Pseudomonas spp. i posledične infekcije. Alkalizacija kože pospešuje rast S. aureus čiji enterotoksini učestvuju u patogenezi ekcema (2). Cutibacterium acnes je značajan u patogenezi akni, jer menja diferencijaciju keratinocita, interaguje sa imunim sistemom i izaziva zapaljenje (8).

Dugotrajno izlaganje suncu izaziva kožne promene pod nazivom „foto-starenje“. Centralnu ulogu u prirodnom starenju kože i UV indukovanim promenama ekstracelularnog matriksa imaju slobodni radikali. UV zračenje smanjuje produkciju i podstiče razgradnju kolagena što se manifestuje gubitkom čvrstine i elastičnosti kože i pojavom bora (9,10). UV zraci na koži sa aknama indukuju proinflamatorni odgovor, fibrozu, postinflamatorne hiperpigmentacije i eritem (11).

UV zračenje ima uticaj i na mikrobiotu kože. Dominantni rodovi ne pokazuju značajne promene nakon ekstenzivnog ozračenja kože, ali su zapažene promene u manje zastupljenim rodovima. Najznačajnije je povećanje broja Cianobacterium spp. kao i njihovih produkata. Takođe, dolazi do povećanja broja bakterija iz rodova Fusobacterium, Verrucomicrobium spp i familije Oxalobacteriaceae. Do smanjenja broja bakterija dolazi u familijama Lactobacillaceae i Pseudomonadaceae. Pseudomonadaceae se smanjuju odmah po izlaganju zračenju, više pod dejstvom UVA nego UVB zraka, dok na Lactobacillaceae obe vrste zraka imaju jednak uticaj (12,13). Smatra se da Cianobacterium spp. i Lactobacillaceae mogu imati protektivne efekte na kožu. Cianobacterium spp. produkuju UV-apsorptivne supstance poput mikosporinu-sličnih aminokiselina (engl. MAA) i antioksidanse: vitamin S, E, retinoide i redukovani glutation; kao i enzime: superoksid-dizmutazu, katalazu, glutation peroksidazu i reduktazu... (13) Probiotici koji sadrže Lactobacillus johnsonii ubrzavaju oporavak indukovane imunosupresije i UV-indukovanih povreda kože (14). Lipoteihoična kiselina iz ćelijskog zida Lactobacillus sakei inhibira MMP-1 i MAPK, čime smanjuje inflamaciju (15).

 

Autor teksta: Anja Stanojlović, CSNIRS

 

Literatura:

1. Smythe, P.; Wilkinson, H.N. The Skin Microbiome: Current Landscape and Future Opportunities. Int. J. Mol. Sci. 2023, 24, 3950


2. Lambers, H., Piessens, S., Bloem, A., Pronk, H. and Finkel, P. Natural skin surface pH is on average below 5, which is beneficial for its resident flora. International Journal of Cosmetic Science 2006, 28: 359-370


3. Dominguez-Bello MG, Costello EK, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Fierer N, Knight R. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns. Proc Natl Acad Sci U S A. 2010 Jun 29;107(26):11971-5


4. Li, Z., Bai, X., Peng, T., Yi, X., Luo, L., Yang, J. et al. New insights into the skin microbial communities and skin aging. Frontiers in microbiology, 2020, 11, 565549.


5. Hartmann, A.A. The influence of various factors on the human resident skin flora. Semin. Dermatol. 1990, 9, 305–308


6. Mukherjee, S.; Mitra, R.; Maitra, A.; Gupta, S.; Kumaran, S.; Chakrabortty, A.; et al. Sebum and Hydration Levels in Specific Regions of Human Face Significantly Predict the Nature and Diversity of Facial Skin Microbiome. Sci. Rep. 2016, 6, 36062.


7. Findley, K.; Oh, J.; Yang, J.; Conlan, S.; Deming, C.; Meyer, J.A.; et al. Topographic diversity of fungal and bacterial communities in human skin. Nature 2013, 498, 367–370


8. Platsidaki E, Dessinioti C. Recent advances in understanding Propionibacterium acnes ( Cutibacterium acnes) in acne. F1000Res. 2018 Dec 19;7:F1000 Faculty Rev-1953.


9. Rittié L, Fisher GJ. Natural and sun-induced aging of human skin. Cold Spring Harb Perspect Med. 2015 Jan 5;5(1):a015370.


10. Krutmann J, Berneburg M. Lichtalterung (Photoaging) der Haut: Was gibt es Neues? [Sun-damaged skin (photoaging): what is new?]. Hautarzt. 2021 Jan;72(1):2-5


11. Piquero-Casals J, Morgado-Carrasco D, Rozas-Muñoz E, Mir-Bonafé JF, Trullàs C, Jourdan E, Piquero-Martin J, Zouboulis CC, Krutmann J. Sun exposure, a relevant exposome factor in acne patients and how photoprotection can improve outcomes. J Cosmet Dermatol. 2023 Jun;22(6):1919-1928.


12. Harel N, Reshef L, Biran D, Brenner S, Ron EZ, Gophna U. Effect of Solar Radiation on Skin Microbiome: Study of Two Populations. Microorganisms. 2022; 10(8):1523.


13. EM Burns,  H Ahmed, PN Isedeh, I Kohli, W Van Der Pol, A Shaheen et al. Ultraviolet radiation, both UVA and UVB, influences the composition of the skin microbiome. Experimental dermatology, 2019, 28.2: 136-141.


14. Bouilly-Gauthier D, Jeannes C, Maubert Y, Duteil L, Queille-Roussel C, Piccardi N, et al. Clinical evidence of benefits of a dietary supplement containing probiotic and carotenoids on ultraviolet-induced skin damage. Br J Dermatol. 2010 Sep;163(3):536-43.


15. You GE, Jung BJ, Kim HR, Kim HG, Kim TR, Chung DK. Lactobacillus sakei lipoteichoic acid inhibits MMP-1 induced by UVA in normal dermal fibroblasts of human. J Microbiol Biotechnol. 2013 Oct 28;23(10):1357-64.