Синдром Нетертона, редкое кожное заболевание, вызванное единственной генетической мутацией, усугубляется наличием двух распространенных стафилококковых бактерий, обитающих на коже человека, одна из которых, как ранее считалось, обладает только защитными свойствами, сообщает Школа медицины Калифорнийского университета в Сан-Диего. исследователи.
"Наше исследование показывает, насколько тесно геном человека связан с генетической информацией в микробиоме нашей кожи. Это редкое заболевание возникает из-за мутации в гене человека. Но у взрослых симптомы болезни обусловлены микробиомом кожи," сказал старший автор Ричард Галло, MD, Ph.D., Ирма Джильи, заслуженный профессор и заведующий кафедрой дерматологии Медицинской школы Калифорнийского университета в Сан-Диего.
"Два генома тесно взаимодействуют друг с другом. Когда один выключен даже одним геном, другой геном реагирует."
В мультиинституциональном исследовании, опубликованном в сети Cell Reports 3 марта 2020 года, Галло и его сотрудники определили, как Staphylococcus aureus и Staphylococcus epidermidis могут действовать как катализатор воспаления кожи и повреждения барьера на моделях мышей.
S. aureus – патогенные бактерии, которые, как известно, усугубляют кожные заболевания, такие как атопический дерматит. Когда он становится устойчивым к антибиотикам, он известен как устойчивый к метициллину Staphylococcus aureus или MRSA. Это основная причина смерти от инфекций в США.
Наоборот, S. epidermidis часто встречается на здоровой коже человека и считается доброкачественным. В предыдущем исследовании Галло сообщил, что определенный штамм этой бактерии, по-видимому, обладает защитными свойствами, выделяя химическое вещество, которое убивает несколько типов раковых клеток, но не является токсичным для нормальных клеток. S. epidermidis, как известно, способствует заживлению ран, укрепляет кожный иммунитет и ограничивает распространение патогенных инфекций. Неизвестно, что в некоторых случаях S. epidermidis может иметь патогенные эффекты.
Синдром Нетертона является результатом мутации в гене SPINK5, который обычно предоставляет инструкции по созданию белка под названием LEKT1. Этот белок является одним из ингибиторов протеазы.
С потерей LEKT1 стафилококковые бактерии стимулируют избыток протеаз у людей с синдромом Нетертона. Эта протеазная активность приводит к расщеплению белков и воспалению кожи.
"Это крупный прорыв для этих пациентов, поскольку он описывает, как мы можем лечить генетическую мутацию человека, воздействуя на микробиом," сказал Галло, который также является преподавателем Центра инноваций микробиома в Калифорнийском университете в Сан-Диего. "Изменить экспрессию бактериального гена намного проще, чем пытаться исправить мутацию у человека."
Исследователи взяли мазки с кожи 10 человек с синдромом Нетертона и обнаружили, что в микробиоме их кожи было много определенных штаммов S. aureus и S. эпидермид. Однако, в отличие от кожи нормальных людей, избыток бактерий продуцировал гены, которые нельзя было контролировать из-за генной мутации при синдроме Нетертона.
По данным Национального института здоровья, у большинства людей с этим рецессивным наследственным генетическим заболеванием есть проблемы, связанные с иммунной системой, такие как пищевая аллергия, сенная лихорадка, астма или воспалительное заболевание кожи, называемое экземой. По оценкам, 1 из 200 000 новорожденных страдает этой болезнью.
"Помимо демонстрации того, как аномальный микробиом кожи способствует воспалению при синдроме Нетертона, это исследование предоставляет одно из наиболее подробных на сегодняшний день геномных описаний микробиома кожи," сказал Галло.