Сафари по коже - Монти Лиман

Если бы вы могли с таким же увеличением рассмотреть поверхность кожи, то увидели бы незнакомый, удивительный мир, населенный множеством микроскопических существ. На самом деле, на двух квадратных метрах нашей кожи обитает больше 1000 различных видов бактерий, не говоря о грибках, вирусах и микроскопических паразитах [41 - Grice, E. A., Kong, H. H., Conlan, S., Deming, C. B., Davis, J., Young, A. C., Bouffard, G. G., Blakesley, R. W., Murray, P. R., Green, E. D. and Turner, M. L., ‘Topographical and temporal diversity of the human skin microbiome’, Science, 324(5931), 2009, pp. 1190–92]. Многие из этих бактерий – комменсалы, они счастливо живут на коже, не причиняя своему носителю вреда, но и не принося ему пользы. Некоторые бактерии – мутуалисты [42 - Мутуализм – взаимополезное сожительство. ], они приносят нам пользу и являются конструктивными компонентами кожи. Но есть и другие, патогенные бактерии, которые нам активно вредят. Рамки размываются еще больше, когда речь заходит о «патобионтах», подлых двуличных бактериях, которые обычно мирно живут на поверхности кожи, но, если обстоятельства меняются, могут вызывать болезнь. Это сообщество из хороших, плохих и злых, которое живет с нами, называется микробиомом кожи, и это сложный и удивительный мир. В 2012 году были опубликованы первые базы данных Проекта человеческого микробиома, созданного, чтобы в деталях определить микроорганизмы, населяющие оболочки человека, а именно – кожу, кишечник, репродуктивные органы и дыхательные пути [43 - Human Microbiome Project Consortium, ‘Structure, function and diversity of the healthy human microbiome’, Nature, 486(7402), 2012, pp. 207–14]. Сейчас мы знаем, что на наших поверхностях живет не меньше – а возможно, и больше – микроорганизмов, чем клеток в нашем организме. Считать точное количество микроорганизмов на коже – все равно, что подсчитывать песок на морском побережье, числа разнятся между тридцатью девятью и сотней триллионов микроорганизмов, по сравнению с 30 триллионами клеток организма [44 - Sender, R., Fuchs, S. and Milo, R., ‘Are we really vastly outnumbered? Revisiting the ratio of bacterial to host cells in humans’, Cell, 164(3), 2016, pp. 337–40], [45 - Sender, R., Fuchs, S. and Milo, R., ‘Revised estimates for the number of human and bacteria cells in the body’, Public Library of Science, Biology, 14(8), 2016, p. e1002533]. Результаты проекта показывают, что эти множества на нас и внутри нас влияют на здоровье. И воздействие и настройка этих популяций может произвести революцию в медицине.

Так же, как на Земле есть радикально различающиеся экосистемы и среды обитания, например, океаны, пустыни и дождевые леса, в человеческой коже есть среды, поддерживающие абсолютно разные популяции флоры и фауны. Теплые и влажные области между пальцами ног совершенно не похожи на сухую, напоминающую пустыню поверхность стоп. С такой географией связан ряд болезней. Например, на лице и коже головы много сальных желез, выделяющих жиры – поэтому они ощущаются жирными. Это отличная среда для грибка Malassezia, любящего жир, и считается, что переизбыток этого грибка – причина себорейного дерматита. Это заболевание со странно звучащим названием на самом деле очень распространено. Оно характеризуется появлением зудящей красной шелушащейся кожи вокруг носа и бровей и перхотью в волосах. Его часто путают с экземой, но лечить его нужно по-другому, обычно с помощью противогрибковых препаратов, чтобы убрать малассезию [46 - Arsenijevic, V. S. A., Milobratovic, D., Barac, A. M., Vekic, B., Marinkovic, J. and Kostic, V. S., ‘A laboratory-based study on patients with Parkinson’s disease and seborrheic dermatitis: the presence and density of Malassezia yeasts, their different species and enzymes production’, BMC Dermatology, 2014, 14(1), p. 5]. Другое заболевание, развивающееся в скользкой маслянистой среде лица – акне. Это состояние вызывают многие факторы, главный из которых – чрезмерная активность бактерии Cutibacterium acnes. Эти палочковидные микробы живут в темных колодцах пор и волосяных фолликулов. Они питаются себумом (кожным салом) и частичками мертвой кожи, попадающими в поры с поверхности. Обычно они безвредны, но все меняются, когда вмешиваются гормоны полового созревания. Когда выработка кожного сала резко возрастает, кератиноциты, отпадающие с поверхности кожи, склеиваются и забивают поры, превращаясь в черную точку, или комедон. Если эта липкая смесь полностью закрыта кожей, образуются белые угри. Распространено заблуждение, будто черные точки образуются из-за внешней грязи, попадающей в поры, и указывают на недостаток гигиены. На самом деле они формируются из мертвых клеток кожи и себума, закрывших выход поры и подвергшихся воздействию кислорода, из-за химической реакции с которым масса приобретает серо-черный цвет.

В этой темной, бедной кислородом среде процветает популяция Cutibacterium acnes. Избыточное размножение бактерий в заблокированных порах заставляет иммунную систему отвечать, запуская воспалительный процесс, и результатом оказываются агрессивные прыщи акне [47 - Beylot, C., Auffret, N., Poli, F., Claudel, J. P., Leccia, M. T., Del Giudice, P. and Dreno, B., ‘Propionibacterium acnes: an update on its role in the pathogenesis of acne’, Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology, 28(3), 2014, pp. 271–8]. Эти бактерии долго считались падальщиками кожи, но удивительное исследование 2014 года показало, что у них есть вкус к вину [48 - Campisano, A., Ometto, L., Compant, S., Pancher, M., Antonielli, L., Yousaf, S., Varotto, C., Anfora, G., Pertot, I., Sessitsch, A. and Rota-Stabelli, O., ‘Interkingdom transfer of the acne-causing agent, Propionibacterium acnes, from human to grapevine’, Molecular Biology and Evolution, 31(5), 2014, pp. 1059–65]. Форму C. acne обнаружили в микробиоме виноградной лозы, и, похоже, что она передалась лозе от человека примерно семь тысяч лет назад, когда мы впервые познакомились с чудесами вина.

Черные точки формируются из мертвых клеток кожи и себума. Закрывая выход поры и подвергаясь воздействию кислорода, масса приобретает серо-черный цвет.

Один из самых неприятных хищников в дикой природе нашей кожи – это золотистый стафилококк, Staphylococcus aureus. Он встречается на коже примерно каждого третьего человека. Под микроскопом эти бактерии выглядят как невинные виноградные грозди (staphyl – древнегреческое «виноград»), но они пробивают в наших доспехах самую большую брешь. В случаях, когда барьерная функция кожи нарушена, например, при экземе, стафилококки проникают в бреши и могут вызвать боль и постоянное воспаление [49 - Kobayashi, T., Glatz, M., Horiuchi, K., Kawasaki, H., Akiyama, H., Kaplan, D. H., Kong, H. H., Amagai, M. and Nagao, K., ‘Dysbiosis and Staphylococcus aureus colonization drives inflammation in atopic dermatitis’, Immunity, 42(4), 2015, pp. 756–66]. Делают они это с помощью похожих на бомбы токсинов, например, эксфолиатина, который разрушает эпидермис, повреждая белковые якоря, скрепляющие клетки кожи. У детей младше пяти лет это может вызвать болезнь с труднопроизносимым названием – стафилококковый синдром ошпаренной кожи (также известный как болезнь Риттера или буллезное импетиго). Токсины вызывают отслоение верхнего слоя кожи, придавая ей вид сильно обожженной. Это выглядит ужасно, но практически всегда полностью излечивается с помощью антибиотиков. Тем не менее, у золотистого стафилококка есть еще более ядовитая козырная карта – энтеротоксин Б. Если тело распознает этот токсин, иммунная система запускается и начинает усиленно работать. Развивающийся в результате «синдром токсического шока» проявляется в виде сыпи, похожей на солнечный ожог, лихорадки, низкого кровяного давления и множественного отказа органов, что часто приводит к смерти. К счастью, это заболевание очень редко встречается, но золотистый стафилококк остается вредным и потенциально опасным для кожи многих из нас, и это заставляет ученых разрабатывать все более новые методы борьбы с ним. В июле 2017 года доктор Эрик Скаар из Университета Вандербильта написал в твиттере: «Если золотистый стафилококк пьет нашу кровь, как вампир, давайте убьем его солнечным светом» [50 - Surdel, M. C., Horvath, D. J., Lojek, L. J., Fullen, A. R., Simpson, J., Dutter, B. F., Salleng, K. J., Ford, J. B., Jenkins, J. L., Nagarajan, R. and Teixeira, P. L., ‘Antibacterial photosensitization through activation of coproporphyrinogen oxidase’, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 114(32), 2017. pp. e6652–59]. Его команда разработала маленькую, реагирующую на свет молекулу под названием 882, которая активирует энзимы стафилококка, делая его экстремально чувствительным к солнечному свету. Когда на кожу воздействует свет с определенной длиной волны, эта молекула немедленно убивает бактерии. Этот метод лечения все еще находится на стадии эксперимента, но уже показывает оригинальные способы, которыми можно вылечить болезнь, воздействуя на ее возбудителя.