میکروبیوم پوست؛ چگونه میکروب‌های روی بدنمان از ما محافظت می‌کنند؟

در هر سانتی‌متر‌مربع از پوست بدن شما بین ۱۰هزار تا یک میلیون باکتری زندگی می‌کند. بدن شما پوشیده از یک اکوسیستم میکروبی شلوغ است. شاید با خواندن این حقایق حالتان بد شده باشد، اما درواقع ثابت شده است که میکروب‌‌های پوست نقش مهمی در حفظ سلامت دارند.

شاید قبلاً درباره فلور میکروبی دستگاه گوارش (میکروبیوم روده) شنیده باشید که شامل اکوسیستم میکروب‌های ساکن در روده‌ی شما هستند. ثابت شده که تنوع مجموعه‌ی میکروارگانیسم‌های دستگاه گوارش متشکل از باکتری‌ها، قارچ‌ها، ویروس‌ها و سایر موجودات تک‌سلولی نقش مهمی در طیف وسیعی از بیماری‌ها از دیابت گرفته تا آسم و حتی افسردگی دارد. میکروبیوم پوست نیز مانند نمونه‌ی معده زیستگاه میکروبیوتای پوست (تمامی انواع میکروارگانیسم‌های پوست) است.

میکروب‌های روی پوست ما به اندازه‌ی میکروب‌ها‌ی معده مفید هستند و اولین خط دفاعی را در برابر هر گونه پاتوژنی که روی سطح بدن ما مستقر می‌شود، ارائه می‌دهند. این باکتری‌‌‌ها همچنین به تجزیه‌ی برخی از مواد شیمیایی که در زندگی روزمره با آن‌ها مواجه می‌شویم، کمک می‌کنند و نقش مهمی در گسترش سیستم ایمنی ما دارند.

میکروبیوم پوست پس از دستگاه گوارش از نظر تنوع باکتریایی در رتبه‌ی دوم قرار دارد. اگر در موردش فکر کنیم، تعجب‌آور به‌نظر می‌آید؛ زیرا پوست در مقایسه با زیستگاه‌های امن، گرم و مرطوب دهان یا روده‌ها، مکان بسیار نامساعدی محسوب می‌شود.

هالی ویلکینسون، مدرس درمان زخم در دانشگاه هال بریتانیا، توضیح می‌دهد که پوست، خشک، بی‌ثمر و در معرض عناصر بسیار است. باکتری‌های روی پوست طی میلیون‌ها سال تکامل یافته‌اند تا از این شرایط جان سالم به در ببرند و تکامل مشترک انسان و باکتری‌ها فواید زیادی برای ما به همراه داشته است.

زیر بغل اکثر انسان‌ها، احتمالاً مقدار زیادی استافیلوکوک و کورینه‌باکتریوم پیدا خواهد شد. اگر بین انگشتان پا بگردید تعداد زیادی از گونه‌های پروپیونی‌باکتریوم پیدا می‌کنید؛ برخی از گونه‌های این نوع از باکتری، به همراه طیف وسیعی از قارچ‌ها در پنیرسازی نیز استفاده می‌شوند. نواحی خشک پوست متفاوت است، برای مثال بازوها و پاها محیط‌هایی نامساعد برای باکتری‌ها هستند و بنابراین گونه‌هایی که در آنجا زندگی می‌کنند، مدت زیادی زنده نمی‌مانند. نواحی خشک پوست به دلیل کمبود رطوبت و مواد مغذی، کمتر میزبان باکتری‌ها هستند و معمولا میزبان تعداد بیشتری از ویروس‌ها می‌شوند که می‌توانند در شرایط سخت‌تر زنده بمانند.

طی هزاران سال، میکروب‌ها‌ی پوست نوعی رابطه‌ی همزیستی با ما انسان‌ها ایجاد کرده‌اند. باکتری‌ها، قارچ‌ها و کنه‌هایی که روی پوست ما زندگی می‌کنند از یک منبع دائمی مواد مغذی غنی بهره می‌برند. اما میکروبیوم پوست می‌تواند مفید باشد، زیرا گونه‌های مفید به ما کمک می‌کنند و باکتری‌های مضر و بیماری‌زا را با رقابت حذف می‌کنند.

ویلکینسون می‌گوید: «فقط با توجه به این واقعیت که همه‌ی این باکتری‌ها از قبل وجود دارند، برای یک پاتوژن بسیار سخت است که جای پای خود را پیدا کند. هر باکتری وارد شده [به پوست] باید بتواند بر سیستم غلبه کند، اما برای انجام این کار باید با باکتری‌هایی که برای حضور در این محیط بسیار تکامل یافته‌اند، رقابت کند.»

باکتری‌های پوست می‌توانند با مهاجمان مبارزه کنند.  برای اینکار مواد شیمیایی که رشد مهاجمان را متوقف می‌کند یا آن‌ها را از بین می‌برد، تولید می‌کنند. به عنوان مثال، استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس و استافیلوکوکوس هومینیس که روی پوست ما و سایر حیوانات زندگی می‌کنند، مولکول‌های ضدمیکروبی تولید می‌کنند که استافیلوکوکوس اورئوس، گونه‌ی مضر باکتری مرتبط با عفونت‌های MRSA و منبع شایع عفونت‌های پوستی را مهار می‌کند.

عکاس: Janice Haney Carr / Centers for Disease Control and Prevention

برخی از دانشمندان همچنین معتقدند که میکروبیوم پوست مانند میکروبیوم روده‌ی ما، در کمک به آموزش سیستم ایمنی بدن در دوران کودکی نقش دارد و به آن آموزش می‌دهد که کدام هدف را مورد حمله قرار دهد و کدام را نادیده بگیرد. به عنوان مثال تصور می‌شود که بین تنوع باکتری‌های خاص روی پوست و خطر کمتر آلرژی ارتباط وجود دارد.

میکروبیوم پوست عملکردهای مهم دیگری نیز دارد. برای مثال، تصور می‌شود که باکتری‌های خاصی با کمک به نگهداری رطوبت، موجب می‌شوند که پوستمان لطافت و صافی را حفظ کند و جوان بماند.

پوست برای جلوگیری از ورود سموم و پاتوژن‌های مضر و خروج آب دارای چندین لایه است که لایه‌ی بالایی، نفوذناپذیرترین آن‌ها است. این لایه، شاخی یا اِستراتوم کورنِئوم نامیده می‌شود و از سلول‌های مرده به نام کورنئوسیت تشکیل شده است که با مولکول‌های چربی به نام لیپیدها در‌هم‌آمیخته شده‌اند.

کاترین اونیل، استاد کاربردی‌سازی درماتولوژی در دانشگاه منچستر می‌گوید: «[لایه‌ی بالایی پوست] بسیار سخت و ضد‌آب است، به همین دلیل وقتی زیر باران بیرون می‌رویم حل نمی‌شویم.»

شما در زیر لایه‌ی شاخی پوست، لایه‌به‌لایه سلول‌های زنده‌ی پوستی به نام کراتینوسیت دارید. شکاف‌های کوچکی بین این سلول‌های پوستی وجود دارد که از طریق آن آب می‌تواند نشت کند. برای جلوگیری از نشت، کراتینوسیت‌ها چربی تولید می‌کنند که به دفع رطوبت کمک می‌کند.

ویلکینسون معتقد است که ساختار پوست شبیه به ساختار آجر و ملات است. او توضیح می‌دهد که سلول‌ها مانند آجر هستند و لیپیدهای بین آن‌ها به عنوان ملات و بخشی از مانع، مانند چسب عمل می‌کنند تا همه چیز را در کنار هم نگه دارند.

همچنین استافیلوکوکوس اپیدرمیدیس سطوح، سرامیدهای پوست را افزایش می‌دهد. سرامیدها لیپیدهایی هستند که مانند چسب عمل می‌کنند که سلول‌های پوست ما را در کنار هم نگه می‌دارد تا سد پوستی ما دست نخورده و سالم بماند.

وقتی تعادل آسیب‌پذیر میکروبیوم پوست به هم می‌خورد چه اتفاقی می‌افتد؟ «دیس‌بیوز» یا ناتراز‌شدن همزیستی پوست با بیماری‌هایی مانند درماتیت آتوپیک (نوعی اگزما)، آکنه روزاسه، آکنه و پسوریازیس مرتبط است. حتی وجود شوره روی پوست سر با نوع خاصی از قارچ‌ها مرتبط است. قارچ‌های مالاسزيا فورفور و مالاسزيا گلوبوسا ماده‌ای شیمیایی به نام اسید اولئیک تولید می‌کنند که سلول‌های لایه‌ی شاخی پوست سر را آشفته و واکنش التهابی خارشی را تحریک می‌کند.

بااین‌حال، در هر کدام از مشکلات پوستی اشاره شده، تعیین اینکه آیا وضعیت بیماری، ناشی از برهم‌خوردن تعادل میکروبیوم پوست است یا اینکه آیا میکروبیوم پوست، خود در نتیجه بیماری تغییر کرده، دشوار است. حتی شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد میکروبیوم پوست می‌تواند از ما در برابر برخی از اثرات مضر اشعه‌ی فرابنفش محافظت کند.

یکی از عارضه‌هایی که می‌توانیم حداقل تا حدی آن را به گردن باکتری‌های بد بیندازیم، پیری پوست است. با افزایش سن، انواع باکتری‌هایی که روی پوست شما زندگی می‌کنند، تغییر می‌کنند؛ به‌طوری که کمتر گونه‌های «خوب» که از عفونت‌ها محافظت و به مرطوب و هیدراته‌نگه‌داشتن پوست کمک می‌کنند، پیدا می‌شوند. در عوض سطوح بالاتری از باکتری‌های بیماری‌زای مضر روی پوست هستند که پیامدهایی برای بهبودی پوست دارد.

عکاس: Guven Demir / Getty Images

با افزایش سن، پوست ما خشک‌تر می‌شود، که با کاهش سطح باکتری‌های مفید درگیر در تولید چربی مرتبط است. این کاهش یکپارچگی پوست، خطر عفونت را افزایش می‌دهد و افراد مسن را مستعد ابتلا به زخم‌های خود‌به‌خودی می‌کند.

متأسفانه، باکتری‌های «بد» پوست ممکن است در بهبود زخم اختلال ایجاد کنند. تحقیقات نشان داده است که موش‌های زخمی که فاقد میکروبیوم پوست هستند، زمان بیشتری طول می‌کشد تا بهبود یابند.

در همین‌حال، تحقیقات ویلکینسون نشان داد که باکتری‌های پوستی یک فرد می‌توانند تعیین کنند که آیا زخم مزمن، بهبود می‌یابد یا خیر. زخم‌های مزمن و ‌التیام‌نیافتنی یک بیماری پوستی تهدید‌کننده‌ی زندگی هستند که از هر چهار فرد مبتلا به دیابت یک نفر و از هر ۲۰ فرد بالای ۶۵ سال، یک نفر را تحت‌تاثیر قرار می‌دهد.

ویلکینسون امیدوار است که در آینده‌ای نزدیک، بتوانیم از راهبردی برای شناسایی بیمارانی که در معرض خطر زخم‌های التیام‌نیافتنی هستند، استفاده کنیم. مداخله‌ی زودهنگام می‌تواند از پیامدهای شدید مانند قطع پا یا عفونت‌های جدی جلوگیری کند.

ویلکینسون می‌گوید: «استافیلوکوکوس اورئوس آنزیم‌هایی تولید می‌کند که کمک ‌می‌کند تا به بافت اطراف حمله و آن‌ها را هضم کنند.» این باکتری‌ها همچنین می‌توانند با عملکرد سیستم ایمنی بدن شما تداخل داشته باشند و باعث شوند سیستم ایمنی علیه خودتان کار کند. زخم‌های مزمن برای عبور از مرحله‌ی التهابی تلاش می‌کنند ولی موفق نمی‌شوند. وجود باکتری استافیلوکوکوس اورئوس این چرخه‌ی التهاب را تداوم می‌بخشد.

مطالعات نشان داده‌اند که برخی از میکروب‌های پوست ممکن است در واقع برای بهبود زخم مفید باشند. حتی شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد میکروبیوم پوست می‌تواند از ما در برابر برخی از اثرات مضر اشعه‌ی فرابنفش محافظت کند. هنگامی که اشعه‌ی فرابنفش به پوست برخورد می‌کند می‌تواند به دی‌ان‌ای آسیب برساند. بااین‌حال، سلول‌های پوست یک مکانیسم حفاظتی داخلی دارند.

اونیل می‌گوید: «در اصل [سلول‌ها] تولید‌مثل را متوقف می‌کنند و سپس پوست یک سری بررسی‌ها را برای ترمیم دی‌ان‌ای آسیب‌دیده انجام می‌دهد. اگر سلول‌ها نتوانند آن [آسیب دی‌ان‌ای] را ترمیم کنند، اساسا خود را خواهند کشت.» بااین‌حال، در یک مطالعه منتشر‌نشده‌ی جدید، اونیل دریافت که اگر میکروبیوم حذف شود، سلول‌های پوست حتی زمانی که دی‌ان‌ای آسیب‌دیده است، به تقسیم‌شدن ادامه می‌دهند.

اونیل می‌گوید: «بدیهی است که این یک مکانیسم حفاظتی واقعاً مهم در برابر تومورها است و واضح است که میکروبیوم بخش بزرگی از آن محسوب می‌شود.»

تحقیقات نشان می‌دهد که میکروبیوم پوست ممکن است در نحوه‌ی واکنش سیستم ایمنی بدن ما به قرار‌گرفتن در معرض اشعه‌ی فرابنفش نقش داشته باشد و به تقویت آن برای مبارزه با عفونت احتمالی کمک کند. نور فرابنفش به عنوان سرکوب‌گر پاسخ ایمنی ما شناخته شده است؛ در حالی که می‌تواند به پوست آسیب برساند و به باکتری‌های بیماری‌زا فرصت حمله به بدن ما را بدهد. به نظر می‌رسد که میکروبیوم پوست به ایجاد پاسخ التهابی در برابر نور فرابنفش کمک و بدن ما را برای مبارزه با عفونت آماده می‌کند.

شواهد نشان می‌دهد میکروبیوم پوست می‌تواند بر روده تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، مطالعه‌ی جدیدی نشان داد که آسیب‌های پوستی می‌تواند به تغییرات قابل‌توجهی در میکروبیوم روده منجر شود و حساسیت فرد را به التهاب روده افزایش دهد. مطالعات همچنین نشان می‌دهد که مالاسزیا رستریکتا، عضو قارچی میکروبیوتای پوست، با بیماری کرون مرتبط است و می‌تواند کولیت (التهاب روده بزرگ) را تشدید کند.

حتی یک تئوری می‌گوید میکروبیوم پوست احتمال دارد بر مغز تأثیر بگذارد. به عنوان مثال، یک مطالعه‌ی جدید از ۲۰ داوطلب سالم خواست تا طیف وسیعی از تست‌های شناختی را حین اندازه‌گیری فعالیت مغزشان انجام دهند. نتایج نشان داد که حذف باکتری از پوستِ روی پیشانی سطح توجه شرکت‌کنندگان را افزایش می‌دهد.

میکروبیوم پوست و نقش آن در سلامتی و تندرستی مساله‌ای جالب برای مطالعه است و محققان به طور فزاینده‌ای تحت تأثیر اثر بالقوه آن بر سلامتی قرار دارند.

این سوال پیش می‌آید که آیا می‌توان با جایگزینی باکتری‌های خوب به‌جای بد، سلامتی خود را بهبود ببخشیم؟ برای انجام این کار باید جامعه‌ی میکروبی موجود در بدن را از بین ببرید که می‌تواند باعث مشکلات دیگری از جمله خطر ایجاد مقاومت آنتی‌بیوتیکی شود.

میکروب‌های پوست ما به شدت تحت‌تأثیر محیطمان هستند، بنابراین باید در نظر داشت که چگونه دنیای اطراف به تنوع باکتری‌ها، قارچ‌ها و ویروس‌های مختلف در بدن کمک می‌کند. حتی لوازم آرایشی که استفاده می‌کنیم، می‌تواند ترکیب میکروبیوتای پوست را به گونه‌ای تغییر دهد.

برخی از شرکت‌ها ایده‌ی ترویج میکروب‌های پوستی «سالم» را با استفاده از «پری‌بیوتیک‌ها» و «پروبیوتیک‌ها» روی پوست بررسی می‌کنند. این مواد می‌توانند باکتری‌های مفید را تغذیه کنند. علاوه بر این، استفاده از پروتئین‌ها یا لیپیدهای باکتریایی به‌طور مستقیم روی صورت در حال بررسی است. با‌این‌حال شواهد کمی در مورد اثربخشی آن وجود دارد؛ اما نشانه‌هایی وجود دارد که ممکن است بر تعادل باکتری‌های پوست تأثیر بگذارد.

تحقیقات ویلکینسون استفاده از باکتریوفاژها (ویروس‌هایی که باکتری‌ها را آلوده می‌کنند) و مولکول‌های آن‌ را برای از‌بین‌بردن استافیلوکوکوس اورئوس بدون آسیب‌رساندن به سایر قسمت‌های میکروبیوم، بررسی می‌کند. هدف تحقیق تسریع ترمیم زخم با بازگرداندن میکروبیوتای طبیعی است. این رویکرد هیجان‌انگیز می‌تواند انقلابی در نحوه درمان چنین عفونت‌هایی رقم بزند.