Bacteriile proprii ale pielii ne pot proteja de efectele negative ale razelor solare

©

Autor:

Bacteriile proprii ale pielii ne pot proteja de efectele negative ale razelor solare
Expunerea pielii la radiații ultraviolete (în special UVB) are efecte imunosupresoare bine documentate, care contribuie la toleranța față de antigenii cutanați. Un rol-cheie în acest proces îl joacă acidul cis-urocanic (cis-UCA), un fotoprodus rezultat din izomerizarea trans-UCA sub acțiunea UVB. Totuși, un nou studiu publicat în Journal of Investigative Dermatology aduce o perspectivă complet nouă: microbiomul pielii, în special bacteriile care exprimă enzima urocanază, pot metaboliza cis-UCA și reduce astfel efectele sale imunosupresive.
Pielea este colonizată de un ecosistem vast de microorganisme, care interacționează strâns cu gazda. Aceste bacterii nu doar coexistă cu celulele pielii, ci și influențează funcțiile imunologice și homeostazia locală prin metaboliți bioactivi. Printre acești metaboliți, acidul urocanic ocupă un loc important – fiind un derivat al histidinei produs în stratul cornos al pielii.

Sub influența radiațiilor UVB, trans-UCA este izomerizat în cis-UCA, un compus cu puternice proprietăți imunosupresoare și antiinflamatoare, implicat în inducerea toleranței față de alergeni cutanați. Însă studiul actual demonstrează că această moleculă poate deveni substrat metabolic pentru anumite specii bacteriene rezidente ale pielii, modificând astfel efectele UVB asupra imunității.

Despre studiu

Design experimental

Studiul a fost realizat pe șoareci C57BL/6, cărora li s-a aplicat topic cis-UCA sau au fost expuși la UVB. S-au prelevat probe de piele la 8 și 24 de ore, fiind analizată compoziția microbiomului prin secvențierea genei 16S rRNA. De asemenea, s-au efectuat:
  •  Culturi bacteriene in vitro pentru testarea capacității de metabolizare a cis-UCA.
  •  Analize de masă (HPLC-MS) pentru măsurarea nivelului de cis-UCA.
  •  Modele de dermatită de contact alergică (CHS) pentru testarea funcției imunosupresoare.
  •  Modele gnotobiotice pentru colonizarea selectivă cu bacterii urocanază-pozitive (Hut+) sau negative (Hut-).

Ipoteză

Autorii au emis ipoteza că anumite bacterii cutanate exprimă sistemul enzimatic Hut (histidine utilization system), ce include enzima urocanază (HutU), capabilă să degradeze cis-UCA și astfel să reducă persistența sa la suprafața pielii și efectele imunosupresoare.

Rezultate

Modificări ale microbiomului cutanat

Aplicarea de cis-UCA și expunerea la UVB au determinat scăderea diversității alfa (Shannon index) și modificări semnificative ale compoziției bacteriene (diversitate beta). S-a observat o creștere tranzitorie a speciilor din încrengătura Firmicutes (inclusiv Staphylococcus epidermidis) după 8 ore, iar la 24 de ore, UVB a indus o creștere marcată a Bacteroidetes.

Bacterii care metabolizează cis-UCA

Staphylococcus epidermidis, identificat ca Hut+, a crescut semnificativ în prezența cis-UCA in vitro și a consumat activ acest compus. Comparativ, Corynebacterium singulare (Hut-) nu a metabolizat cis-UCA și nu și-a modificat creșterea în prezența sa. Inhibarea urocanazei cu glicilglicină a blocat metabolizarea cis-UCA de către S. epidermidis și i-a redus proliferarea.

Efectele asupra funcției imunosupresoare

Aplicarea de cis-UCA a indus toleranță imunologică în modelul de dermatită de contact la șoareci, similar cu efectele UVB. Dispariția bacteriilor de pe piele prin dezinfectare (cu clorhexidină) a crescut semnificativ imunosupresia indusă de cis-UCA. Recolonizarea cu S. epidermidis a redus efectul imunosupresor al cis-UCA, în timp ce colonizarea cu C. singulare l-a menținut. Aplicarea concomitentă a glicilglicinei a restaurat efectul imunosupresor în prezența bacteriilor Hut+.

Concluzii și implicații

Acest studiu oferă prima demonstrație mecanistică a faptului că microbiomul pielii poate modula răspunsul imun al gazdei la radiațiile UV prin metabolizarea unui fotoprodus-cheie – cis-UCA. În special, bacteriile care exprimă enzima urocanază pot degrada acest compus, reducând capacitatea sa de a induce toleranță imunologică.

Implicații clinice

  •  Fototerapia UVB, utilizată în tratamentul afecțiunilor inflamatorii cutanate (psoriazis, dermatită atopică), ar putea fi influențată de compoziția microbiomului pielii.
  •  Modularea microbiomului (prin dezinfectare, probiotice sau inhibitori enzimatici) ar putea crește eficiența tratamentelor UV.
  •  Aplicarea inhibitorilor de urocanază topici ar putea îmbunătăți imunosupresia necesară în anumite patologii, dar ridică și riscuri privind inhibarea răspunsurilor antitumorale.

Perspective și limitări

Studiul a fost realizat pe șoareci de laborator crescuți în condiții controlate, ceea ce limitează extrapolarea directă la oameni. Totodată, sistemul Hut este puțin studiat în contextul microbiomului uman și rămâne de stabilit în ce măsură aceleași mecanisme se aplică în pielea umană expusă la UV.

Totuși, rezultatele susțin ideea că interacțiunile dintre bacterii și metaboliții produși de UV sunt mai profunde decât se credea, și că reglarea acestui echilibru ar putea deveni o țintă terapeutică în dermatologie și imunologie cutanată.

Concluzie

Bacteriile pielii, prin activitatea lor metabolică, nu doar coexistă cu celulele gazdei, ci pot remodela profund funcția imună în contextul expunerii la radiații UV. Identificarea și manipularea bacteriilor Hut+ ar putea reprezenta o nouă strategie de optimizare a terapiei fotodermatologice și de reglare a imunității cutanate.

Data actualizare: 14-05-2025 | creare: 14-05-2025 | Vizite: 61
Bibliografie
VijayKumar Patra et al, Urocanase-positive skin resident bacteria metabolize cis-urocanic acid and in turn reduce the immunosuppressive properties of UV radiation, Journal of Investigative Dermatology (2025). DOI: 10.1016/j.jid.2025.03.035
©

Copyright ROmedic: Articolul se află sub protecția drepturilor de autor. Reproducerea, chiar și parțială, este interzisă!

Alte articole din aceeași secțiune:

Din Biblioteca medicală vă mai recomandăm:
Din Ghidul de sănătate v-ar putea interesa și:
  • Baia de soare - pe lista de obiceiuri zilnice sănătoase
  • Ce se întâmplă de fapt când te expui la soare
  • Legătura dintre soare și cancer
  •