Deconstruyendo la microbiología mordisco a mordisco
El “amigo-enemigo” de la piel.
Los avances en la investigación de la microbiota humana, que comprende los billones de microbios que viven dentro y fuera de nosotros, han cambiado la forma en que los científicos y los médicos clínicos entienden el desarrollo y la progresión de muchas enfermedades humanas. La piel no es una excepción. Los científicos ahora están aprendiendo sobre los componentes microbianos de una piel sana, cómo estos microbios les proveen funciones esenciales a las células de nuestra piel y al sistema inmunológico y, lo que es más importante, cómo sus asociaciones se interrumpen y se vuelven hostiles en diversas enfermedades de la piel.
La dermatitis atópica, comúnmente conocida como eccema, es una enfermedad inflamatoria cutánea ubicua (1). Piensa: piel crónicamente inflamada, enrojecida, con picazón y seca. Las causas fundamentales del eccema no están claras y probablemente sean una consecuencia de la compleja interacción entre nuestra genética, el medio ambiente, el sistema inmune, y los microbios de la piel. Con respecto a este último, el microbio cutáneo Staphylococcus aureus se encuentra en el centro de atención de los patólogos de eccema (2). Sin embargo, investigaciones recientes han revelado que otro posible culpable de la gravedad de esta enfermedad es, sorprendentemente, el comensal de la piel Staphylococcus epidermidis (3). S. epidermidis es comúnmente considerado un miembro crucial de una piel sana, y lo es. Sin embargo, S. epidermidis es, quizás, el Jekyll y Hyde microbiano: en algunos casos, el simbionte protege contra infecciones cutáneas graves y, en general, beneficia la homeostasis y la integridad de la piel. En cambio, en otros casos, puede exacerbar la ruptura de la barrera cutánea (4). Un desafío persistente en el campo es identificar los entornos que favorecen el comensalismo de S. epidermidis versus los que favorecen su patogenicidad.
En un estudio reciente, los investigadores se enfocaron en la hipótesis de que, en pacientes con eccema, S. epidermidis está produciendo moléculas que dañan la piel (3). Específicamente, examinaron el rol de las proteasas, enzimas extracelulares que degradan proteínas. Identificaron una proteasa llamada EcpA, la cual descubrieron que podría degradar una proteína esencial de barrera de la piel y un antimicrobiano producido por la piel. Para testear la capacidad de EcpA de romper la barrera epidérmica, los investigadores colonizaron piel del ratón con dos cepas distintas de S. epidermidis: una que produce EcpA y otra que no. Solo la cepa de S. epidermidis que produjo EcpA pudo penetrar la barrera cutánea y provocar daños en la piel. De hecho, la aplicación directa en la piel del ratón de la proteína EcpA resultó en una similar alteración de la barrera cutánea, lo que implica un papel directo de EcpA en la exacerbación de la degradación de la barrera.
Curiosamente, el gen que codifica para EcpA está presente tanto en cepas de S. epidermidis comensales como en patógenas, lo que sugiere que podría haber condiciones específicas que permitan la virulencia mediada por EcpA. Primero, los investigadores observan que no todas las S. epidermidis producen los mismos niveles de EcpA. Por lo tanto, la diversidad a nivel de la cepa, en particular en términos de expresión de EcpA, podría ser una característica clave para predecir la progresión de la enfermedad. En segundo lugar, la expresión de EcpA está regulada por un proceso de señalización bacteriano llamado quorum sensing. El quorum sensing es un tipo de comunicación célula-célula que permite a las bacterias realizar un censo de la densidad y composición de su comunidad cercana y coordinar su expresión génica en consecuencia. En este caso, a una alta densidad celular de S. epidermidis, la producción de EcpA se acelera. La ramificación de esto es que EcpA se expresa al máximo en las comunidades microbianas de la piel que contienen un crecimiento excesivo de S. epidermidis. Tomados en conjunto, los resultados de este estudio indican que los daños en la piel en pacientes con eccema podrían intensificarse por cepas de S. epidermidis que naturalmente producen más EcpA, y por condiciones de comunidad desequilibradas (es decir, alta abundancia de S. epidermidis) que favorecen la expresión de esta proteína dañina.
El microbioma de nuestra piel funciona con un delicado sistema de controles y equilibrios. Inclinar la balanza en una dirección (es decir, demasiado de una especie bacteriana, muy poco de otra, o una disminución en la diversidad de especies) podría causar estragos en las funciones normales de la piel y causar el aumento de respuestas inmunes. De hecho, el desequilibrio microbiano o disbiosis es un factor común entre muchas enfermedades inflamatorias. Como fue señalado, las causas del eccema son multifacéticas y complejas. Ahora que los científicos están descubriendo cómo S. epidermidis podría ser virulenta en casos de eccema, el siguiente paso es identificar cómo se fusionan factores adicionales (quizás genéticos o ambientales) para facilitar el entorno ideal para la patogenicidad de S. epidermidis.
Si bien el comienzo y la gravedad del eccema no se pueden atribuir únicamente a S. epidermidis, la identificación de agentes específicos de daño cutáneo, como EcpA, podría aportar enfoques más altamente selectivos y personalizados para el tratamiento y el manejo de los síntomas sin interferir con la función inmunológica del huésped. Por ejemplo, medicamentos innovadores podrían antagonizar el quorum sensing de S. epidermidis para inhibir la producción de EcpA. Ya se ha demostrado que moléculas anti quorum sensing disminuyen la inflamación y el daño cutáneo provocados por S. aureus (5). Por el contrario, la marca distintiva de los tratamientos existentes para el eccema son los corticosteroides de amplio espectro y otros inmunosupresores (6), que aplacan la respuesta inmunitaria del huésped. Los inconvenientes de estos fármacos son que no tratan la disbiosis microbiana y podrían conferir efectos secundarios graves a nuestra fisiología general a largo plazo (7). Quizás centrarse en los componentes microbianos de las enfermedades de la piel podría convertirse en un pilar del futuro desarrollo de terapias seguras y eficaces. En términos más generales, el conocimiento de cómo se establece (y altera) la homeostasis microbiana podría impulsar nuevos enfoques para tratamientos médicos estándar, y el mantenimiento de una piel sana.
Referencias:
6. Plant A, Ardern-Jones MR. Advances in atopic dermatitis. Clin Med. 2021 May 17;21(3):177–81.
Imagen publicada: https://www.wannapik.com/vectors/28885
Traducido por: Santiago Chaillou
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