Univ.-Prof. Dr. Christine Moissl-Eichinger*
Rozhovor Univ.-Prof. Dr. Christine Moissl-Eichinger a Mag. Anity Frauwallner
Väčšina z nás už určite niekedy počula o mikrobióme v súvislosti s našimi črevami. Termín mikrobióm však označuje všetky mikroorganizmy, ktoré žijú vnútri a na povrchu nášho tela, a taktiež aj naša pokožka má svoj vlastný mikrobióm. Mag. Anita Frauwallner sa rozpráva s Dr. Christine Moissl-Eichinger z Centra pre výskum mikrobiómu na Lekárskej univerzite v Grazi. Odborníčka vysvetľuje nielen úlohy nášho kožného mikrobiómu, ale aj jeho prepojenie s našimi črevnými baktériami.
Mag. Anita Frauwallner: Institut Allergosan sa zaoberá najmä mikrobiómom v tráviacom a urogenitálnom trakte. A teraz moja otázka: Čo si môžeme predstaviť pod mikrobiómom kože?
Univ. Prof. Dr. Christine Moissl-Eichinger: Koža s plochou necelých dvoch metrov štvorcových je obrovským ekosystémom pre mikroorganizmy. Žijú na ňom baktérie, archeá a vírusy, ale aj huby, plesne a roztoče. Na koži jedného človeka sa nachádza oveľa viac mikroorganizmov, ako je ľudí na Zemi, a to približne 100 miliárd. Odhaduje sa, že s našou pokožkou je spojených približne 1 000 rôznych druhov mikróbov. Väčšina z nich sa nachádza v horných vrstvách epidermy a vo vlasových folikuloch. Najčastejšie sa vyskytujú štyri mikrobiálne skupiny známe ako Actinobacteria, Proteobacteria, Firmicutes a Bacteroidetes. Mikrobióm kože ako taký podlieha rôznym podmienkam, t. j. zloženie mikrobiálneho spoločenstva závisí od daných miestnych podmienok a podnebia. Mastná pokožka na tvári, suchá pokožka na predlaktí, vlhké podpazušie – mikrobióm sa prispôsobuje mikroekosystému. Celkovo to kožný mikrobióm nemá ľahké, pretože ekosystém kože je veľmi premenlivý a niekedy extrémny; mikróby sa musia dobre vyrovnať so zvýšeným obsahom soli, nízkym pH a dehydratáciou.
Kožný mikrobióm je vo všeobecnosti veľmi individuálne zložený a niekedy podlieha obrovským výkyvom v závislosti od časti tela. Mikrobióm na chodidlách sa obzvlášť výrazne mení, zatiaľ čo na iných miestach – vrátane dlaní – je pomerne stabilný.
Mikrobióm kože je v aktívnej výmene s okolím: ľudské telo je obklopené skutočným “mikrobiálnym mrakom”, cez ktorý sa mikroorganizmy môžu prenášať na predmety, ľudí, zvieratá atď. v našom prostredí. Vďaka špecifickému mikrobiologickému vzoru možno napríklad aj mobilný telefón s veľmi vysokou pravdepodobnosťou priradiť k jeho majiteľovi.
Mag. Frauwallner: Črevnú stenu potrebujeme ako trojitú bariéru proti všetkému škodlivému, čo by sa mohlo dostať do nášho tela prostredníctvom potravy. Je to podobné aj s kožou a jej bakteriálnym osídlením?
Prof. Moissl-Eichinger: Mikróby sú dôležitým faktorom pri udržiavaní ochrannej bariéry našej kože. Chránia nás pred patogénmi, vyžadujú nízke pH pokožky a podporujú náš imunitný systém. Imunitný systém sa už v ranom štádiu vývoja naučí rozlišovať užitočné a patogénne mikroorganizmy. Na to je potrebný aj mikrobiálny kontakt cez kožu.
Štúdie na myšiach ukázali, že dospelé myši citlivo reagujú na mikróby, s ktorými predtým neprišli do kontaktu. Ak sa však koža novorodených myší ošetrí týmito mikróbmi, imunitný systém si na „spolubývajúcich“ zvykne a zapamätá si ich na celý život. Zaujímavé je, že toto zoznámenie sa uskutočnilo v nesmierne krátkom čase, ale je kľúčové pre toleranciu počas celého života.
Mag. Frauwallner: Existujú na našej pokožke určité “kľúčové baktérie”, ktoré zohrávajú veľmi špeciálnu úlohu, podobne ako existujú vodiace kmene baktérií v črevách?
Prof. Moissl-Eichinger: Na koži sa najčastejšie vyskytujú mikróby ako Corynebacterium, Propionibacterium a Staphylococcus. Propionibacterium sa najčastejšie vyskytujú v mastnejších oblastiach, zatiaľ čo Corynebacterium uprednostňujú vlhké oblasti. Okrem baktérií zohrávajú významnú úlohu aj iné skupiny mikróbov, najmä Malassezia (lipofilná huba) a takzvané Thaumarchaeota (archea).
Niektoré mikroorganizmy, vrátane niektorých kmeňov Propionibacterium acnes, môžu potláčať iné – pravdepodobne patogénne – mikróby pomocou antimikrobiálnych látok. Iné mikróby majú zase upokojujúci účinok na imunitný systém, čo sa preukázalo napríklad v prípade Staphylococcus epidermidis.
Mag. Frauwallner: Existujú nejaké odborné témy, ktoré sú v súčasnosti obzvlášť zaujímavé alebo od ktorých môžeme očakávať nové zistenia?
Prof. Moissl-Eichinger: Momentálne nás zaujímajú najmä spomínané Thaumarchaeota, ktoré patria do skupiny mikroorganizmov archaea. Podarilo sa nám preukázať, že výskyt a frekvencia týchto Thaumarchaeota závisí predovšetkým od suchosti kože a veku: Najmä starší ľudia a deti, ako aj ľudia s veľmi suchou pokožkou, majú tieto mikroorganizmy na koži. Pravdepodobne vykonávajú dôležitú “čistiacu službu”, zlepšujú hodnotu pH pokožky a pravdepodobne znižujú telesný zápach, pretože rozkladajú zlúčeniny dusíka.
Mag. Frauwallner: Dnes vieme, že trvá takmer tri roky po narodení, kým sa črevný mikrobióm stabilne vytvorí. Ako to vyzerá s kožným mikrobiómom a aké faktory ho ovplyvňujú?
Prof. Moissl-Eichinger: Mikrobióm kože je zmesou dočasne a trvalo usadených mikroorganizmov. Už bezprostredne pri pôrode a po ňom sa na pokožku novorodenca prenášajú mikróby matky, rodiny a prostredia: ak sa dieťa narodí prirodzeným spôsobom, na pokožke spočiatku dominujú mikróby z pošvy, v prípade detí narodených cisárskym rezom mikróby z pokožky matky a otca. Predčasne narodené deti, o ktoré sa spočiatku musia starať na jednotke intenzívnej starostlivosti, si dočasne osvoja mikrobióm svojho (nemocničného) prostredia.
Kožný mikrobióm je ovplyvnený rôznymi faktormi, ako je výživa, hygienické správanie, vek, pohlavie, choroby alebo užívanie liekov.
Je potrebné si uvedomiť, že aj nadmerná hygiena narušuje rovnováhu pokožky. V poslednom čase sa opäť ozývajú hlasy v prospech uplatňovania zníženej hygieny. Táto “očistná redukcia” si dokonca našla priaznivcov aj medzi mnohými celebritami: pravidlo je sprchovať sa len dvakrát týždenne.
Najmä v prípade hygienických výrobkov sa oplatí zamyslieť sa nad nimi: Niektoré takzvané “antibakteriálne” mydlá často obsahujú zložky, ktoré už boli napríklad v USA a spojených šátoch amerických zakázané. To je dobré, pretože na bežnú hygienu úplne postačuje obyčajné mydlo.
Mag. Frauwallner: A teraz, samozrejme, najzaujímavejšia otázka: Ako súvisí mikrobióm kože s bakteriálnym osídlením našich čriev?
Prof. Moissl-Eichinger: Predpokladá sa, že zdravie pokožky súvisí s črevným mikrobiómom prostredníctvom imunitného systému. Nízka diverzita (= rozmanitosť) detského črevného mikrobiómu je teda spojená s rozvojom neurodermatitídy v neskoršom veku. Okrem toho má veľké percento pacientov so zápalovým ochorením čriev aj kožné problémy; pravdepodobne sa na tom podieľa aj imunitný systém.
Je pravdepodobné, že imunitný systém musí prísť do kontaktu s rôznymi mikróbmi už v ranom detstve, aby bol schopný rozlišovať prospešné mikróby od patogénnych počas celého života.
Mag. Frauwallner: Čoraz viac ľudí trpí kožnými problémami. Môžeme teda dnes povedať, že u mnohých ľudí je kožný mikrobióm v nerovnováhe? A čo to spôsobuje? Aké choroby s tým môžu súvisieť?
Prof. Moissl-Eichinger: Starnutie, výživa, oblečenie, kozmetika, UV žiarenie a hygienické opatrenia ovplyvňujú kožný mikrobióm. Zloženie mikrobiálneho spoločenstva je však regulované aj interakciami ľudských buniek s mikrobiálnymi bunkami. Ak sa naruší normálna funkcia imunitného systému, často dochádza k narušeniu mikrobiómu. Tak je to napríklad v prípade psoriázy alebo neurodermatitídy.
Dlho sa predpokladalo, že akné vyvoláva Propionibacterium acne. Je však zaujímavé, že ľudia s akné majú na koži približne rovnaký počet týchto mikróbov ako zdraví ľudia. Zdá sa teda, že existuje malý, jemný rozdiel, ktorý možno nájsť na úrovni funkcie mikroorganizmov (dokonca aj blízko príbuzné mikroorganizmy môžu preberať rôzne funkcie).
Formy ochorenia Rosacea sú spojené so zvýšeným výskytom Demodex, tzv. roztočov vlasových folikulov. Tieto roztoče majú svoj vlastný mikrobióm, ktorý následne spôsobuje zápal ľudskej kože.
Ochorenia neurodermatitídy sa spájajú s množením zlatého stafylokoka a diverzita prítomných mikróbov je tiež výrazne znížená.
Psoriáza sa vyznačuje extrémne suchou pokožkou. Predpokladá sa, že psoriáza – podobne ako Crohnova choroba – je spôsobená problémom v imunitnom systéme, pokiaľ ide o toleranciu mikróbov. Nie je však presne jasné, ktoré mikroorganizmy sa na tom podieľajú, pretože kožné oblasti so psoriázou majú normálne zloženie kožnej mikroflóry, ale počet mikróbov sa zvyšuje.
Mag. Frauwallner: Existujú nejaké prvé skúsenosti s otázkou, aký vplyv môžu mať probiotiká na mikrobióm kože prostredníctvom čreva? Ktoré zmeny pokožky tu už zaznamenali prvý úspech?
Prof. Moissl-Eichinger: Už máme nejaké skúsenosti. Najmä pri ekzémoch a psoriáze, teda lupienke, už boli pozorované pozitívne účinky probiotík – nepriamo cez črevo. Včasný príjem probiotík u detí mal pozitívny vplyv aj na neskorší vývoj ekzému. V tejto oblasti by sa mal určite uskutočniť výskum – na jednej strane v súvislosti s diagnostikou kožného ochorenia a na druhej strane v súvislosti s liečbou pomocou probiotík alebo prebiotík.
Možným kandidátom na probiotickú aplikáciu je Staphylococcus epidermidis. Sukcinát, produkt fermentácie Staphylococcus epidermidis, môže potlačiť rast Propionibacterium acnes. Zaujímavé je, že Propionibacterium acnes by sa dalo použiť napríklad na potlačenie stafylokokových kmeňov rezistentných na antibiotiká, čo sa preukázalo v prípade zárodku USA300 rezistentného na meticilín, ktorý môže spôsobiť smrteľný zápal pľúc. V takýchto prípadoch by bolo samozrejme oveľa zmysluplnejšie bojovať proti týmto kmeňom pomocou probiotík, než ich ešte viac posilňovať podávaním ďalších antibiotík.
Mag. Frauwallner: Čo si myslíte o krémoch s probiotickými baktériami? Tie bežne nie sú živé – majú napriek tomu účinok?
Prof. Moissl-Eichinger: Samozrejme, bolo by absolútne žiaduce, aby bolo možné aplikovať užitočné baktérie priamo na pokožku. Niekoľko takýchto produktov je už na trhu. Okrem iného sa ponúkajú aj tekutiny so živými mikróbmi, ktoré majú znižovať telesný zápach.
Vychádza sa z predpokladu, že probiotiká posilňujú kožnú bariéru, zvyšujú vlhkosť, chránia pred UV žiarením, a tak pôsobia proti starnutiu pokožky, čo sa už teraz zdá byť čiastočne úspešné. Pozitívne účinky boli zaznamenané najmä v prípade rosacey alebo akné.
Zaujímavé je, že bunkové lyzáty, t. j. zložky buniek, majú tiež zrejme regulačný účinok. Skúma sa aj použitie prebiotík. Možno však už teraz využívame účinok prebiotík: napríklad predpokladáme, že pridaná močovina v pleťových krémoch slúži ako zdroj dusíka pre špeciálne mikróby, a preto podporuje ich činnosť.
Odborníci sa však zhodujú, že v tejto oblasti je potrebné vykonať oveľa viac výskumu.
Mag. Frauwallner: Veľmi zaujímavé je aj to, že kožný mikrobióm možno “transplantovať”. Ako si to naši čitatelia môžu predstaviť a pri akých chorobách sa táto metóda používa? Aké výsledky sa s ním dajú dosiahnuť?
Prof. Moissl-Eichinger: Nanešťastie, doteraz vykonané seriózne štúdie boli obmedzené na myšie modely. V týchto experimentoch boli mikróby izolované zo zdravej kože aplikované na chorú kožu myší s neurodermatitídou. Testy s mikróbmi zo zdravej pokožky prekvapivo ukázali, že sa situácia výrazne zlepšila. Podobný postup by bol možný aj u ľudí a existuje veľká nádej, že by tento postup mohol nakoniec fungovať podobne ako transplantácia stolice. V tomto prípade sa špeciálne pripravená stolica prenáša od zdravých pacientov k chorým.
Mag. Frauwallner: Čo očakávate od probiotickej medicíny pre kožný mikrobióm?
Prof. Moissl-Eichinger: Pre- a probiotiká, ktoré sú vhodne zvolené, možno aj individuálne, majú obrovský potenciál pomôcť mnohým pacientom s kožnými ochoreniami. Obe predstavujú skutočnú alternatívu, ale je potrebné vykonať ešte mnoho výskumov.
*Univ.-Prof. Dr. Christine Moissl-Eichinger vedie Centrum pre výskum mikrobiómu na Lekárskej univerzite v Grazi. Len nedávno objavila “obväz na rany” z mikróbov, ktorý by sa dal použiť na tvorbu nových tkanív.
