Учёные выяснили, как кожа человека распознаёт «друзей» и «врагов» среди бактерий

В недавнем исследовании, опубликованном в журнале PLoS Pathogens, учёные при Каролинском институте (Karolinska Institutet) — обнаружили эффективный механизм, который помогает коже человека различать полезные бактерии, называемые комменсалами, и потенциально опасные патогены. Понимание этих механизмов может привести к новым методам лечения и профилактики инфекций, особенно тех, которые устойчивы к антибиотикам.

«Это исследование показывает, как кожа человека распознаёт свою полезную микробиоту и отличает её от потенциально опасных бактерий, которые могут вызывать инфекции кожи и мягких тканей», — говорит Кира Меликан (Keira Melican), автор статьи.

Исследователи изучили, как кожа реагирует на колонизацию двумя типами бактерий: обычными комменсальными бактериями Staphylococcus epidermidis и клинически важными стафилококками, устойчивыми к метициллину, или MRSA. MRSA — это основная причина смертности, связанной с устойчивостью к противомикробным препаратам в развитых странах.

Учёные обнаружили специфический признак воспаления, который возникает, когда кожа подвергается воздействию MRSA. Этот признак может быть связан с резидентными иммунными клетками тканей, известными как клетки Лангерганса.

Рост устойчивости к противомикробным препаратам означает, что бактериальные инфекции становятся всё более трудноизлечимыми. MRSA является одной из основных причин смертности, связанной с устойчивостью к антибиотикам, и поэтому необходимы новые методы профилактики и лечения.

Исследование проводилось с использованием моделей кожи человека in vitro и культур клеток. Это позволило учёным изучить взаимодействие между хозяином и бактериями в условиях, максимально приближенных к реальной среде кожи человека.

Предыдущие исследования кожных инфекций часто проводились на моделях мышей, но кожа мыши существенно отличается от кожи человека не только по своей структуре, но и по иммунному ответу на бактерии. Поэтому использование моделей на мышах может не всегда давать точные результаты.

Понимание того, как кожа человека отличает комменсалов от патогенов и какие клетки кожи опосредуют эту дифференциацию, будет иметь решающее значение для разработки новых методов лечения. Учёные планируют продолжить исследования, используя современные методы, такие как секвенирование отдельных клеток и пространственная транскриптомика, чтобы получить более глубокое понимание сигнальных путей в коже человека.

С бактериальной точки зрения исследователи сосредоточатся на том, какие аспекты бактерий обнаруживает кожа, когда она дифференцирует комменсалов от патогенов.

Литература:
Julia C. Lang et al, Tissue resident cells differentiate S. aureus from S. epidermidis via IL-1β following barrier disruption in healthy human skin, PLOS Pathogens (2024). DOI: 10.1371/journal.ppat.1012056