Отпуск пролетает как одно мгновение, и, отправляясь на отдых, многие спешат получить все удовольствия «залпом», в том числе поскорее загореть. Но британские ученые в новом исследовании, опубликованном в журнале Frontiers in Bacteriology, обнаружили еще одну опасность, связанную с продолжительным пребыванием на солнце. Помимо рисков развития рака, воспаления, ожога, фотостарения кожи есть серьезная угроза нарушения ее нормальной микробиоты.
Защита для «защитного» органа
На коже человека обитает огромное количество бактерий, грибов и вирусов, составляющих ее микробиоту. Эти микроорганизмы играют важнейшую роль в поддержании гомеостаза эпидермиса, включая защиту от вторжения патогенов, стимуляцию иммунитета и расщепление натуральных продуктов организма хозяина. Микробные популяции организованы в сложные сообщества и могут влиять на функционирование здоровой кожи, а нарушенная микрофлора негативно влияет на иммунную гомеостатическую сеть кожи и способствует развитию системных заболеваний. Притом что кожа человека, являясь по сути сухой (высыхающей) поверхностью, практически не приспособлена для постоянного обитания большинства микробов, существуют нишевые популяции, различающиеся по участкам тела в зависимости от того, является ли кожа сальной (жирной), влажной или сухой. Будучи открытыми для внешней среды, эти сообщества подвержены экологическому давлению.
Одним из основных внешних факторов воздействия на микробиоту кожи является УФ-излучение.
Ультрафиолет может влиять как на филогенетический и генотипический состав, так и на активность микробных сообществ с неоднозначным для здоровья кожи результатом. В одних исследованиях отмечается положительный эффект, связанный с уменьшением количества условно-патогенных микроорганизмов и увеличением выработки порфиринов, поглощающих УФ-излучение, в других говорится о хроническом воспалении и заболеваниях кожи как результате дисбаланса микробиоты, вызванного УФ.
Резидентная микробиота кожи также продемонстрировала свою роль в защите органа от повреждения УФ-излучением через высвобождение фактора некроза опухоли a и интерлейкина-6. Кроме того, микробиота кожного покрова считается источником соединений, обладающих как прямыми, так и косвенными фотопротекторными свойствами. Поскольку микробиота распространена по всей поверхности кожи и проникает глубоко в ее придатки, нарушение микробных компонентов и образование бактериальных антигенов, вероятно, активирует иммунную систему хозяина.
На каждого ищущего свой избегающий?
Чтобы выяснить, как микробиота кожи подвергается воздействию УФ-излучения и как эти изменения могут влиять на местное и системное иммунное здоровье и эпидермальный гомеостаз хозяина, исследователи из Манчестерского университета провели эксперимент.
У здоровых добровольцев (белые британцы, средний возраст 33,2 года), отдыхавших в солнечной стране не менее 7 дней, брали мазки до поездки, а также трижды после возвращения — на первый, 28-й и 84-й день. Состав микробиоты кожи изучался с помощью секвенирования гена 16S рРНК. У участников также были сняты показания хромометра с ягодиц и сгиба предплечья накануне отпуска и сразу по возвращении.
Как и ожидалось, до отпуска исходный цвет кожи на защищенной от солнца ягодице каждого участника был светлее, чем на подверженном воздействию солнца предплечье. Однако при оценке цвета кожи на поверхности предплечья сразу после отпуска и сравнении с показателями до отпуска на том же анатомическом участке стало очевидным, что участников можно разделить на три группы, отличающиеся по поведению, связанному с пребыванием на солнце: «ищущие солнце» (после отпуска цвет кожи изменился с более светлого на более темный), группа «загорелых» (имели загорелую кожу и до отпуска) и «избегающие солнца» (как были светлыми, так и остались).
Загорел не загорел, но точно изменился…
Основными бактериальными филами оказались актинобактерии (Actinobacteria), протеобактерии (Proteobacteria) и фирмикуты (Firmicutes), которые составили 94,1 % всех последовательностей у всех людей и во всех временных точках (как до, так и после отпуска).
На 28-й день после отпуска у всех участников наблюдалось значительное изменение микробного бета-разнообразия (это экологическая мера сходства нескольких сообществ, отражающая изменения в составе сообществ между категорически различными выборками) по сравнению с изначальным уровнем. Однако при разделении участников на три когорты в зависимости от степени реакции кожи на загар между ситуацией до отпуска и непосредственно через день после отпуска у «искателей загара» и «загорелых» через день после возвращения из солнечной страны наблюдалось резкое снижение количества протеобактерий по сравнению с группой «избегающих загара», которое, правда, к концу времени исследования восстановилось. Тем не менее подобные скачки — тревожный признак, поскольку резкое изменение разнообразия микробиоты может вести к заболеваниям.
Примечательно, что нарушенная микробиота Proteobacteria в более ранних исследованиях ассоциировалась с псориазом, экземой и даже язвами диабетической стопы, причем большее разнообразие протеобактерий коррелировало с Т-хелпером 1-го типа, интерлейкином-10 и противовоспалительным иммунным ответом, защищающим от аллергического воспаления.
Таким образом, дисбаланс протеобактерий может свидетельствовать о снижении уровня здоровья кожи у лиц, стремящихся к отдыху на солнце.
Ранее также сообщалось о различной толерантности грамотрицательных бактерий к УФ-излучению, и результаты данного исследования могут быть связаны со снижением механизмов преодоления и толерантности к УФ-излучению у этой группы бактерий, что неизбежно ведет к ухудшению состояния кожи.
Через 4 недели после отпуска у всех участников значительно уменьшилось разнообразие микробиоты кожи по сравнению с исходным уровнем.
Снижение бактериального разнообразия кожи характерно, например, для дерматита, а колебания в разнообразии протеобактерий — для экземы и псориаза.
Ученые не смогли объяснить, почему именно протеобактерии оказались особенно чувствительными к УФ-излучению, но считают, что очень важно выяснить, как изменение их разнообразия отражается на здоровье кожи с течением времени. Также стоит изучить, не окажет ли местное применение гипотетически возможных препаратов протеобактерий перед выходом на солнце защитного, благоприятного эффекта, ограничив изменения в разнообразии микробиоты кожи.