Учёные разработали систему культивирования для изучения секретов микробиома кожи

Кожа человека является домом для множества бактерий. Состав этого бактериального сообщества — "микробиоты кожи" — серьёзно влияет на здоровье кожи. Здоровый баланс между различными видами бактерий на коже часто означает здоровую кожу.

Потеря этого сбалансированного микробиома может привести к заболеваниям, таким как атопический дерматит, акне и псориаз. Поскольку микробиота кожи может различаться в зависимости от возраста, пола, климата и рода деятельности, понимание её состава критически важно для выявления бактерий, вызывающих кожные болезни, и разработки целевых методов лечения.

Культивирование микробиоты кожи в лабораторных условиях сложно из-за трудностей в воссоздании уникальной среды кожи и отсутствия эффективных методов культивирования. В недавнем исследовании, опубликованном в Alternatives to Animal Testing and Experimentation, учёные преодолели эти ограничения, разработав новую систему культивирования, которая облегчает выращивание нескольких видов кожных бактерий в лаборатории.

"Мы разработали первую сложную систему культивирования, которая может выращивать множество аутохтонных кожных бактерий в сбалансированном состоянии. Теперь возможен детальный анализ биологии аутохтонных кожных бактерий, влияющих на состояние кожи человека. В дальнейшем систему можно использовать в исследованиях и разработке косметики и лекарств от многочисленных кожных заболеваний", — объясняет доцент Токийского университета науки Юуки Фуруяма, ведущий исследователь.

Поскольку культивирование микробиоты кожи сложно, учёные традиционно использовали метагеномный анализ для её изучения — подход, включающий извлечение совокупного генома всех бактерий в сообществе. Хотя метагеномный анализ даёт полезную информацию, он может быть неэффективен для изучения взаимодействий между разными видами.

Новая созданная питательная среда под названием TUS Skin Bacteria Co-culture (TSBC) medium позволяет совместно культивировать несколько бактерий и изучать их взаимодействия. В исследовании учёные, включая доктора Фуруяму, Икуя Ямамото и профессора Кодзи Курамочи, успешно культивировали четыре кожные бактерии:

• Staphylococcus epidermidis
• Staphylococcus capitis
• Cutibacterium acnes
• Corynebacterium tuberculostearicum

Они обнаружили, что бактериальный состав в лабораторно выращенном сообществе был сбалансирован и похож на тот, что встречается на коже японцев.

"Исследования аутохтонной микробиоты кожи в основном были сосредоточены на метагеномном анализе, не включающем методы культивирования, или на анализе отдельных бактерий в чистой культуре. Однако, поскольку в реальной среде кожи множество бактерий взаимодействуют друг с другом, мы посчитали, что необходима модель системы культивирования, воспроизводящая эти взаимодействия", — говорит доктор Фуруяма.

Микробиота кожи высокоиндивидуальна и может различаться даже на разных участках кожи одного человека. Свойства кожи, такие как уровень кожного сала, увлажнённость и сухость, влияют на состав микробиоты. Новая техника совместного культивирования открывает пути для изучения того, как внутренние и внешние факторы, включая средства по уходу за кожей, влияют на микробиоту на различных её участках. Кроме того, будущие исследования могут изучить, как режимы ухода за кожей влияют на микробиоту у разных этнических групп и типов кожи.

Поскольку чувствительность кожи и такие состояния, как экзема, продолжают расти из-за изменения климата и факторов окружающей среды, более целостное понимание дисбалансов микробиоты кожи открывает путь к новым методам лечения. Воздействуя на микробиоту, исследователи потенциально могут разработать индивидуальные профилактические решения для поддержания более здоровой и устойчивой кожи, улучшая качество жизни миллионов людей во всём мире.