С начала пандемии COVID-19 ношение масок стало обычным делом. Недавние исследования показали, что длительное ношение масок способствует развитию кожного заболевания, которое иногда называют "маскне" (маска + акне).
Такие состояния объясняются микробиологической контаминацией и изменением среды кожи, например, повышением влажности и температуры, вызванным ношением маски. Микробная контаминация масок является одним из факторов риска развития маскне. Например, после использования хирургических масок медицинскими работниками, контаминация бактериями наблюдалась уже через 10 минут после использования, а S. aureus выделялся из маски, которая использовалась в течение 2 часов. Бактерии и грибки также выделялись из обычных нехирургических масок, используемых населением. Однако роль изменений микробиоты кожи в вирулентности патогенных микроорганизмов, связанных с масками, остается недостаточно изученной.
Способность бактерий процветать в анаэробных условиях свидетельствует об их способности вызывать кожные инфекции, поскольку колонизация анаэробного базального эпителиального слоя и волосяных фолликулов может способствовать патогенезу и вирулентности. Распространенные кожные патогены Cutibacterium acnes и Staphylococcus aureus способны проникать в базальный эпителиальный слой и размножаться в относительно анаэробных условиях, способствуя развитию заболевания. Кроме того, способность выживать в анаэробных условиях благоприятствует преодолению поверхностных защитных барьеров эпителия, включающих сухие кератинизированные клетки и плотные соединения между клетками.
Эти данные позволяют считать контаминацию масок для лица анаэробными бактериями одним из ключевых факторов риска развития кожных заболеваний, включая акне. Кроме того, предыдущие исследования показали, что большинство кожных условно-патогенных микроорганизмов, таких как S. aureus и C. acnes, могут расти в анаэробных условиях. Такие бактерии могут выживать в фолликулах и базальном слое эпителиальных клеток, где уровень кислорода относительно низок. Таким образом, мы предположили, что анаэробные бактерии, обитающие на лицевой маске и коже, вызывают симптомы, связанные с кожей, такие как "маскне".
Микробиом играет ключевую роль в модуляции колонизации патогенов, может подавлять или способствовать их росту и связанной с ним вирулентности, а также модулировать иммунные реакции хозяина. Механизмы конкуренции между видами бактерий, формирующие состав микробиоты кожи, были описаны ранее. Например, некоторые штаммы коагулазоотрицательных стафилококков (CoNS) в естественной микробиоте кожи избирательно уничтожают S. aureus или C. acnes, выделяя антимикробные пептиды, такие как лантибиотики, лугдунин или фенолрастворимые модулины.
Появляющиеся данные также указывают на то, что CoNS могут напрямую конкурировать с вторгшимися в кожу патогенами с помощью нерибосомальных пептидов. Более того, было показано, что некоторые штаммы C. acnes, продуцирующие тиопептидные антибиотики, снижают колонизацию S. aureus и S. epidermidis в волосяных фолликулах. Учитывая эти механизмы конкуренции, предыдущие исследования были направлены на прямое ингибирование патогенов и разработку бактерицидных пробиотиков и пребиотиков для облегчения симптомов заболевания. Однако такие стратегии, основанные на прямом ингибировании патогенов, имели ограниченный успех, отчасти из-за недостаточного учета их влияния на экологию кожного микробиома. На коже обитает разнообразный микробиом, состоящий из множества бактериальных штаммов, способных взаимодействовать друг с другом. Более того, недавние исследования показали наличие сложных взаимодействий, включающих более чем одну пару бактерий.
Учитывая эти сложные микробные взаимодействия, которые могут часто встречаться под лицевыми масками, мы сосредоточились на выявлении и контроле штаммов бактерий-помощников патогенов, которые способствуют росту и вирулентности патогенов. Недавние исследования показали, что кожный патоген S. aureus часто ассоциируется с Pseudomonas aeruginosa при хронических раневых инфекциях. Совместные инфекции приводили к худшим исходам для пациентов, чем инфекции, вызванные одним патогеном. Эти сообщества могут демонстрировать синергетическое взаимодействие, которое усиливает вирулентность, персистенцию или резистентность к противомикробным препаратам. Таким образом, важно изучить не только вирулентный потенциал бактерий, выделенных из лицевых масок, но и взаимодействие между патогенами и другими бактериями.
В данном исследовании мы проверили, могут ли анаэробные бактерии, выделенные с лицевых масок и кожи человека, вызывать симптомы кожного заболевания в мышиной модели. Анаэробные бактерии кожи были проанализированы для выявления штаммов-помощников и штаммов-ингибиторов патогенов, которые способствовали и ослабляли рост патогенов, соответственно. Дополнительный скрининг позволил выделить штаммы бактерий, которые подавляли рост штамма-помощника патогена и способствовали росту штамма-ингибитора патогена. Наши результаты показывают, что модуляция штамма-помощника патогена может косвенно ослаблять приспособленность патогена, что приводит к уменьшению симптомов кожного заболевания. Эта стратегия непрямого ингибирования патогена представляет собой новый терапевтический путь, который преодолевает ограничения, связанные с прямым ингибированием патогенов.
В целом, наше исследование является первым, определяющим механизм, посредством которого непрямое взаимодействие на микробиоту под маской может контролировать симптомы маскне путем подавления кожных патогенов. Мы впервые продемонстрировали присутствие патогенных анаэробных бактерий в лицевых масках, которые способствуют развитию кожных заболеваний, и потенциальный подход к контролю для уменьшения воспаления кожи через непрямое взаимодействие на микробиоту кожи лица.
