Монти Лиман - Сафари по коже. Удивительная жизнь органа, который у всех на виду

Через несколько дней после родов появляется промежуток, в который кожа заселяется «регуляторными Т-клетками». Это способствует развитию других иммунных клеток, помогая снизить избыточную реакцию на бактерии и останавливая нападение иммунных клеток на «свои» молекулы, которое приводит к аутоиммунным заболеваниям. То, какой вид микробов окажется на нашей коже в первые дни жизни, может повлиять на развитие этих и других иммунных клеток. Хотя мы еще не знаем их связи с возможными болезнями в будущем, тем не менее, это раннее программирование кожи, вероятно, может включить иммунные сети, воздействуя на такие системы органов, как кишечник и мозг. Здоровые взаимоотношения между иммунными клетками и бактериями, обитающими на разных участках кожи, жизненно важны, иначе наша внешняя поверхность пребывала бы в постоянном беспорядке. У пациентов с иммунодефицитом, – у которых не хватает многих бойцов иммунных сил, – есть тенденция к более разнообразным популяциям бактерий, поскольку их кожа стала более восприимчивой без пограничного контроля иммунных клеток [71] Oh, J., Freeman, A. F., Park, M., Sokolic, R., Candotti, F., Holland, S. M., Segre, J. A., Kong, H. H. and NISC Comparative Sequencing Program, ‘The altered landscape of the human skin microbiome in patients with primary immunodeficiencies’, Genome Research, 23(12), 2013, pp. 2103–14 . Подобные открытия ведут к весьма интересным вопросам, например, влияет ли питание матери и прием антибиотиков перед и во время беременности на развитие иммунной системы ребенка и его формирующийся микробиом.

Способ, которым мы появляемся на свет – естественные роды или кесарево сечение – может определить будущий микробиом нашей кожи и кишечника.

Учитывая, насколько беззащитны микробы на коже, можно было бы ожидать, что со временем их может сдуть ветром, смыть потом или унести во внешнюю среду вместе с миллионом отмерших клеток кожи, которые мы ежедневно теряем. Любопытно, что команда из Лаборатории геномной медицины Джексона в Коннектикуте обнаружила, что, несмотря на воздействие внешней среды на кожу, микробиальная популяция на ней остается неизменной [72] Oh, J., Byrd, A. L., Park, M., Kong, H. H., Segre, J. A. and NISC Comparative Sequencing Program, ‘Temporal stability of the human skin microbiome’, Cell, 165(4), 2016, pp. 854–66 . Наши руки, области, которые можно было бы счесть временным «перевалочным пунктом» для мигрирующих микробов, смываемых под краном или передающихся при рукопожатии, тем не менее, тоже очень стабильны. Можно представлять бактерии как насекомых, живущих на плоской поверхности кожи, но на самом деле они – крохотные организмы, размером в тысячную часть миллиметра, прячущиеся в каньонах и расщелинах поверхности нашего тела. Популяция микробов на коже меняется со временем, но они не цепляются за жизнь каждый раз, когда мы принимаем душ.

Главное изменение микробиома кожи происходит, когда мы проходим через половое созревание, когда усиление работы сальных желез создает маслянистую поверхность, приветствующую бактерии, любящие жир, например, пропионовокислые бактерии [73] Неспороносные грамположительные неподвижные палочки размером 0,5–0,8×1,0–1,5 мкм (в молодых культурах – искривленные, слегка ветвящиеся палочки, в более старых – кокковидной формы). Образуют колонии желтого, оранжевого или красного цвета, растут как в аэробных, так и в анаэробных условиях. , заменяющие обычную популяцию бактерий-комменсалов и создающие условия для акне. Кожный микробиом стабилизируется во взрослом возрасте, но это не означает, что миграции микробов не происходит. Нетрадиционное исследование Университета Орегона в 2013 году обнаружило это, осматривая игроков роллер-дерби. Этот контактный вид спорта предполагает, что две команды катаются на роликовых коньках по плоскому треку в помещении, преграждая путь и толкаясь с оппонентами. Исследование выявило, что частые контакты кожи с кожей во время тренировок приводят к тому, что у членов команд роллер-дерби появляются схожие паттерны кожных микробов [74] Meadow, J. F., Bateman, A. C., Herkert, K. M., O’Connor, T. K. and Green, J. L., ‘Significant changes in the skin microbiome mediated by the sport of roller derby’, PeerJ – Life and Environment, 1, 2013. p.e53 . Но, когда две команды сталкиваются в игре, они остаются с разными паттернами бактерий, получая незначительные добавления от другой команды.

Нравится нам это или нет, но, когда мы начинаем жить с кем-то в близком контакте, они также делятся с нами своим микробиомом [75] Abeles, S. R., Jones, M. B., Santiago-Rodriguez, T. M., Ly, M., Klitgord, N., Yooseph, S., Nelson, K. E. and Pride, D. T., ‘Microbial diversity in individuals and their household contacts following typical antibiotic courses’, Microbiome, 4(1), 2016, p.39 . Исследование 2017 года показало, что сексуальных партнеров, живущих вместе, можно вычислить в группе случайных людей в девяти из десяти случаев, основываясь только на профилях их кожного микробиома [76] Ross, A. A., Doxey, A. C. and Neufeld, J. D., ‘The skin microbiome of cohabiting couples’, Msystems, 2(4), 2017, pp. e00043– 17 . Это добавляет немного неудобное измерение к утверждению о браке, гласящему «и будут двое одна плоть». Исследование показало, что наибольшая схожесть микробиома у пар – на стопах, и наименьшая – на бедрах. Согласно исследованию, биологический пол каждого из партнеров можно определить по образцу микробиома с бедер, в основном из-за локальных групп микробов-путешественников из вагинального микробиома. Такие домашние микробиальные подписи можно расширить до целых городов: одно исследование измерило состав микробиома в различных офисах – включая кожу сотрудников – в трех разных городах Северной Америки: Флагстафф в Аризоне, Сан-Диего в Калифорнии и Торонто в Канаде [77] Chase, J., Fouquier, J., Zare, M., Sonderegger, D.L., Knight, R., Kelley, S.T., Siegel, J. and Caporaso, J.G., ‘Geography and location are the primary drivers of office microbiome composition’, Msystems, 1(2), 2016, pp. e00022-16 . Что интересно, в каждом городе оказалась своя микробиальная подпись, даже в разных офисах города, поэтому город, в котором сотрудник живет и работает, можно узнать, просто изучив его кожный микробиом. Если вы подумаете о миллионах микробов, оставшихся на частичках вашей кожи, улетевших в ограниченное пространство офиса, или о количестве рук, хватавшихся за поручень поезда метро, вы заметите, что у нас больше общего с соседями, чем мы думаем. В Лондоне заговорить с соседом по вагону метро – проклятию подобно, но, возможно, мы уже делимся большим, чем хотели бы.

Одним холодным зимним вечером я сидел в уголке маленького паба в Оксфорде вместе с группой иммунологов. Я заговорил о кожном микробиоме, и один мой друг, который всегда умел задавать правильные вопросы, спросил: «Значит, мы можем делиться микробиомом с другими? Если у меня на коже завелись плохие бактерии, из-за которых обострилась экзема, могу ли я постепенно «заразить» этими бактериями моего партнера?» Вскоре после этого, в 2017 году, команда из Университета Пенсильвании начала работать над этим вопросом [78] Gimblet, C., Meisel, J. S., Loesche, M.A., Cole, S. D., Horwinski, J., Novais, F. O., Misic, A. M., Bradley, C. W., Beiting, D. P., Rankin, S. C. and Carvalho, L. P., ‘Cutaneous Leishmaniasis induces a transmissible dysbiotic skin microbiota that promotes skin inflammation’, Cell Host & Microbe, 22(1), 2017, pp. 13–24 . Они заразили кожу мыши паразитом лейшманией, которая изменила ее кожный микробиом. Этот измененный патогенами микробиом затем передался другим мышам в клетке, даже тем, кто не заразился лейшманией. Странный, изменчивый мир кожного микробиома все еще не понят до конца, но он медленно открывается и изменяет наше видение мира.