Исследователи Пенна Элизабет Грайс, доктор философии, доцент Дерматологии, и Джон Лэмбрис, доктор философии, профессор доктора Ральфа и Салли Уивер Медицины Исследования в Отделе Патологии и Лабораторной Медицины, издали результаты в выпуске 26 августа Слушаний Национальной академии наук.Комменсальные, непатогенные бактерии, которые живут на коже, предоставляют важную услугу своему хозяину, блокируя патогенные микробы от укрепления, среди других функций.
В предыдущем исследовании Grice и коллеги осветили большое разнообразие бактерий, живущих на коже, используя основанный на ДНК анализ последовательности бактериальных генов. Однако до этого исследования, очень мало было известно о том, как иммунная система влияет на те популяции бактерий, живущих на коже.Дополнительная система похожа на молекулярную систему сигнализации и первого респондента, объясняет Грайс. «Это проводит контратаку против микробного оскорбления». Система – эволюционно древнее отделение иммунной реакции, и ключевая функция отмечает микробный и умирает клетки – хозяева за устранение.
У дополнения также есть подстрекательские функции, и команда исследовала отношения между передачей сигналов одного конкретного подстрекательского белка дополнительного каскада, C5aR (рецептор C5a), и микробиомом кожи. Их результаты подчеркивают ранее непризнанную роль для дополнения на коже.Команда рассматривала одну группу мышей с ингибитором C5aR и другого с бездействующим аналогом и сравнила микробиом животных кожи прежде и после лечения, на основе анализа последовательности ДНК.
Они нашли, что, в то время как абсолютное число микробов на коже осталось неизменным, изменения разнообразия населения у животных отнеслись с ингибитором C5aR по сравнению с теми, кто не был с некоторыми группами организмов, увеличивающихся в изобилии и других, прекращающихся.Команда также посмотрела на воздействие лечения ингибитора C5aR на самой иммунной системе.
Они нашли, что гены, связанные со свободным наблюдением, были downregulated в коже у рассматриваемых с ингибитором животных, как было количество иммуноцитов в целом.Те результаты предполагают, что дополнительная система так или иначе влияет на микробиом. Чтобы видеть, работает ли эффект также наоборот, команда спросила, выразят ли мыши, выращенные в окружающей среде без микробов, компоненты дополнения генетического кода по-другому, чем мыши, выращенные при нормальных условиях.
Микробиом действительно модулировал иммунную систему: животные, выращенные в условиях без микробов, выразили дополнительные гены по поводу более низких уровней в коже, чем животные контроля.«Есть баланс между микробиомом и иммунной системой», Grice завершает. «Уменьшенное микробное разнообразие было связано с кожными заболеваниями, такими как атопический дерматит, тип экземы.
Дополнение может частично быть ответственно за поддержание что разнообразие и хранение нашей здоровой кожи».И это важно, она говорит, потому что становится все более и более очевидно, что много болезней вызваны (или по крайней мере усилены), не болезнетворными микроорганизмами по сути, а «dysbiosis», неустойчивостью в микробном сообществе.«Тот баланс, вероятно, высоко развит так, наше оптимальное здоровье кожи сохраняется, когда эти два фактора находятся в балансе и сообщении. И именно, когда Вы разрушаете один из тех компонентов, Вы можете вызвать или усилить заболевание кожи или инфекцию».
Такие симбиотические отношения были уже зарегистрированы в пищеварительный тракт.В то время как это исследование не обратилось к причине и следствию между хозяином и микробом, это взаимодействие в конечном счете представляет потенциальную терапевтическую цель, говорит Грайс. Если исследователи могут разработать микробиом кожи и его отношения с дополнением, они могли бы быть в состоянии щипнуть микробное население так или иначе к, например, смодулировать дополнительную активацию в пациентах с болезнями, которые частично вызваны dysregulated или дисфункциональной передачей сигналов, например, псориазом.
С другой стороны, дополнительные ингибиторы, такие как те, которые развивают лабораторией Лэмбриса и некоторые из которых находятся в клинических испытаниях, могут использоваться, чтобы терапевтически управлять микробиомом кожи назад к «здоровому», меньшему количеству государства dysbiotic.Теперь, Грайс говорит, ее команда работает, чтобы лучше понять механизм взаимодействия дополнительного микробиома, а также его отношения к нормальному здоровью кожи и патогенезу.«Я думаю, наше определение и маркировка ‘плохих микробов’ должны измениться», говорит Грайс. «Мы должны думать о том, как мы лелеем наши микробы, а не уничтожаем их. Они развились с нами по причине».
Среди соавторов Кристэль Шехуд, Ставрос Рэфэйь, Аманда С. Тилдсли, и Джон Т. Сеикора, все от Пенна.