Znaczenie mikrobiomu skóry w patogenezie przewlekłych dermatoz zapalnych

Abstrakt

Trądzik różowaty jest przewlekłą, zapalną chorobą skóry o nie w pełni poznanej patofizjologii. Przypuszcza się, że czynniki mikrobiologiczne, chociaż niezbyt dokładnie scharakteryzowane, przyczyniają się do rozwoju tego schorzenia. W pierwszej pracy dokonano przeglądu piśmiennictwa odnoszącego się do zmian składu mikrobiomu skóry, krwi i jelit u pacjentów z trądzikiem różowatym. Wszystkie publikacje wykazały znaczące zmiany w składzie mikrobiomu skóry, krwi lub jelit u pacjentów chorujących na trądzik różowaty. Mimo tego wyniki badań były w wielu przypadkach niespójne, a niekiedy wręcz sprzeczne. Atopowe zapalenie skóry (AZS) jest przewlekłą, zapalną i nawrotową chorobą skóry. W patogenezie schorzenia istotną rolę odgrywa mikroflora bakteryjna skóry, zwłaszcza gronkowiec złocisty. W pierwszej pracy badawczej do analizy włączono 50 pacjentów chorujących na AZS. Nasilenie choroby oceniono za pomocą wskaźników EASI (Eczema Area and Severity Index) i SCORAD (SCORing of Atopic Dermatitis) oraz skali nasilenia świądu NRS (Numerical Rating Scale). Obecność kolonii St. aureus na skórze potwierdzono u 82% pacjentów. Chorzy, od których wyizolowano szczepy St. aureus, charakteryzowali się większym nasileniem choroby niż osoby z ujemnymi hodowlami oraz odczuwali bardziej intensywny świąd skóry. Większość (n=40, 97,6%) szczepów St. aureus było szczepami metycylino-wrażliwymi. W 3 przypadkach (7,3%) wykryto obecność indukcyjnego mechanizmu oporności typu MLSB. W przypadku antybiotyków stosowanych miejscowo: 22% szczepów było opornych na erytromycynę, 17,1% na klindamycynę, 14,6% na gentamycynę, 9,8% na kwas fusydynowy, 7,3% na chloramfenikol oraz 4,9% na mupirocynę. W drugiej pracy badawczej poddano ocenie wpływ podchlorynu sodu na nasilenie AZS oraz eradykację gronkowca złocistego. W badaniu wzięło udział 54 pacjentów chorujących na AZS. U połowy z nich oprócz standardowej terapii dołączono kąpiele w podchlorynie sodu, natomiast pozostała część chorych stosowała jedynie standardowe leczenie AZS. U wszystkich pacjentów w momencie włączenia do badania i po 6 tygodniach oceniono nasilenie choroby wg skali EASI, SCORAD, PGA (Physician Global Assessment) i DLQI (Dermatology Life Quality Index) oraz intensywność odczuwanego świądu wg skali NRS. Pobrano wymazy ze skóry w celu wykonania badania mikrobiologicznego z identyfikacją patogenu i oceną półilościową wyizolowanych szczepów. U pacjentów stosujących kąpiele w rozcieńczonym podchlorynie sodu uzyskano większą poprawę stanu miejscowego wyrażoną za pomocą skali SCORAD i EASI w porównaniu do osób nie stosujących tej terapii. Dodatkowo, w grupie badanej w porównaniu z grupą kontrolną doszło do większej redukcji świądu oraz istotnej poprawy jakości życia. Nie potwierdzono natomiast związku stosowanej terapii podchlorynowej z eradykacją St. aureus ze skóry. W trzeciej pracy badawczej poddano ocenie różnorodność składu mikrobiomu bakteryjnego w zmianach w świerzbiączce guzkowej (PN – prurigo nodularis) poprzez ukierunkowanie na region V3-V4 16S rRNA bakterii. W badaniu wzięło udział 34 pacjentów ze świerzbiączką guzkową, 15 pacjentów z atopowym zapaleniem skóry (AZS) oraz 38 zdrowych ochotników (HV). U każdego pacjenta został przeprowadzony dokładny wywiad oraz badanie fizykalne z oceną nasilenia choroby oraz zostały pobrane wyskrobiny ze zmian skórnych. Profil genetyczny mikrobiomu wyodrębniono u 24 (70,6%) pacjentów z PN, 14 (93,3%) pacjentów z AZS oraz 9 (23,7%) HV. Po ekstrakcji DNA zamplifikowano region V3-V4 bakteryjnego genu 16S rRNA. Sekwencjonowanie przeprowadzono przy użyciu platformy Illumina na instrumencie MiSeq. Identyfikację taksonów przeprowadzono z wykorzystaniem bazy danych Silva v.138. W uzyskanych wynikach nie stwierdzono statystycznie istotnej różnicy w różnorodności alfa (różnorodność wewnątrz próby) między grupami PN, AD i HV. Różnorodność beta (różnorodność między próbami) wykazała statystycznie istotne różnice między trzema grupami, zarówno na poziomie globalnym, jak również pomiędzy poszczególnymi grupami. Staphylococcus sp. był znacznie liczniejszy w próbkach od pacjentów z PN i AD niż w grupie kontrolnej. Różnica utrzymywała się na wszystkich poziomach taksonomicznych. Na podstawie przeprowadzonych badań wykazano, że gronkowiec złocisty stanowi częsty składnik mikroflory bakteryjnej skóry chorych na AZS, a jego kolonizacja wiąże się ze zwiększeniem aktywności choroby. Wykazano względnie niską częstość lekooporności w przypadku antybiotyków stosowanych obecnie jedynie miejscowo w porównaniu do antybiotyków, które są stosowane w lecznictwie zarówno miejscowo, jak i ogólnie. Kąpiele w rozcieńczonym podchlorynie sodu pozwoliły na zmniejszenie nasilenia atopowego zapalenia skóry oraz poprawę jakości życia jednocześnie zapewniając dobrą tolerancję i bezpieczeństwo terapii. Wykazano jednak, że przeprowadzona terapia nie miała istnego wpływu na redukcję liczby kolonii St. aureus na skórze. Wstępne wyniki potwierdzają teorię, że skład mikrobiomu skóry w świerzbiączce guzkowej jest zmieniony i uzasadniają dalsze badania nad jego rolą w tej jednostce chorobowej.
Acne rosacea is a chronic, inflammatory skin disease with an incompletely understood pathophysiology. It is presumed that microbial factors, although not thoroughly characterized, contribute to the development of this condition. The first paper reviewed current literature focused on changes in the composition of the skin, blood and gut microbiome in patients with rosacea. All of the reviewed publications showed significant changes in the composition of the skin, blood or gut microbiome in rosacea patients. However, the findings were highly inconsistent and sometimes even contradictory. Atopic dermatitis (AD) is a chronic, inflammatory and relapsing skin disease. The bacterial microflora of the skin, especially Staphylococcus aureus, plays an important role in the pathogenesis of the disease. Fifty patients with AD were included in the analysis of the first research study.The severity of the disease was assessed using EASI (Eczema Area and Severity Index) and SCORAD (SCORing of Atopic Dermatitis) indices and the intensity of pruritus with NRS (Numerical Rating Scale). The presence of St. aureus on the skin was confirmed from skin swabs in 82% of patients. Patients with St. aureus strains were characterized by higher disease severity than those with negative cultures and experienced more intense itching. The majority (n=40, 97.6%) of St. aureus strains were methicillin-susceptible strains. In 3 cases (7.3%), the presence of an inducible resistance mechanism of the MLSB type was detected. As for topical antibiotics: 22% of strains were resistant to erythromycin, 17.1% to clindamycin, 14.6% to gentamicin, 9.8% to fusidinic acid, 7.3% to chloramphenicol and 4.9% to mupirocin. The second study evaluated the effect of sodium hypochlorite on AD severity and St. aureus eradication. Fifty-four patients with AD participated in the study; half of the patient received sodium hypochlorite baths in addition to standard therapy, while the rest of the patients received only standard treatment for AD. All patients were assessed at inclusion and after 6 weeks for disease severity according to the EASI, SCORAD, PGA (Physician Global Assessment) and DLQI (Dermatology Life Quality Index) scales, as well as the intensity of perceived pruritus according to NRS. Skin swabs were taken for microbiological examination with pathogen identification and semi-quantitative evaluation of isolated strains. Patients using diluted sodium hypochlorite baths showed greater improvement in local condition expressed by SCORAD and EASI scales compared to those not using this therapy. In addition, there was a greater reduction in pruritus and a significant improvement in quality of life in the study group compared to the control group. However, the association of applied sodium hypochlorite therapy with St. aureus eradication was not confirmed. The third study evaluated the diversity of the bacterial microbiome composition in the lesions of prurigo nodularis by targeting the V3-V4 16S rRNA region. The study included 34 patients with prurigo nodularis (PN), 15 patients with AD and 38 healthy volunteers(HV). Each patient underwent a thorough history and physical examination with an assessment of disease severity. The genetic profile of the microbiome was characterized in scrapings from 24 (70.6%) PN patients, 14 (93.3%) AD patients and 9 (23.7%) HV. After DNA extraction, the V3-V4 region of the bacterial 16S rRNA gene was amplified. Sequencing was performed using the Illumina platform on a MiSeq instrument. Taxon identification was performed using the Silva v.138 database. No statistically significant difference was noted in alpha diversity (diversity within a sample) in the PN, AD and HV groups. Beta diversity (diversity between samples) showed statistically significant differences between the three groups, both at the global level and between groups. Staphylococcussp. were significantly more abundant in samples from PN and AD patients than in the control group. The difference persisted at all taxonomic levels. Based on performed studies, it was shown that St. aureus is a common component of the cutaneous bacterial microbiota of AD patients and its colonization is associated with increased disease activity. A lower incidence of drug resistance has been demonstrated regarding antibiotics currently only used topically compared to antibiotics that are used both topically and systemically. Diluted sodium hypochlorite baths have been shown to reduce the severity of atopic dermatitis and improve quality of life while ensuring good tolerability and safety. However, no significant effect was shown on reducing the number of St. aureus colonies on the skin. Preliminary results support the theory that the composition of the skin microbiome in PN is altered and warrants further research into its role in this disease entity.

Opis

Promotor: prof. dr hab. n. med. Adam Reich - 98 s.

Cytowanie