На коже человека обнаружены неизвестные науке бактерии

Кожа - самый большой орган человека. Кожа образует наружный покров организма, защищает тело от широкого спектра внешних воздействий, участвует в дыхании, терморегуляции, обменных и многих других процессах. Медики и биологи изучают кожу с давних пор, однако до сих пор остается немало загадок о роли этого органа и его взаимодействии с другими системами организма. Новое исследование, проведенное сотрудниками медицинского центра университета Нью-Йорка, дало неожиданные результаты и поставило новые вопросы.

Американские ученые провели наиболее полную идентификацию бактериального состава кожи здорового человека. Оказалось, что на коже обитает огромное количество разнообразных бактерий. В исследовании ученые совместили традиционные микробиологические подходы и новые методы, основанные на молекулярной генетике. Такой подход оказался очень успешным.

Основной результат исследования состоял в том, что разнообразие видов микроорганизмов, обитающих на коже, оказалось гораздо большим, чем предполагалось - удалось идентифицировать присутствие 182 видов бактерий. А самый неожиданный результат - то, что среди этих видов около 8% науке совершенно неизвестны.

Ученые опубликовали свои результаты в только что вышедшем журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Работа потребовала более трех лет интенсивных исследований, выполненных на самом современном научном уровне - не более десяти лабораторий в США смогли бы провести аналогичную работу. В качестве испытуемых были отобраны здоровые добровольцы - трое мужчин и три женщины.

Отбор микрофлоры осуществляли традиционным образом, с помощью ватного тампона, с участков кожи на внутренней стороне предплечья, посередине между кистью и локтевым сгибом. Выбор объекта определялся тем, что на этих участках кожа наименее подвержена внешним воздействиям - как загрязнениям, так и частому применению мыла или других моющих препаратов. Испытуемым не давали заранее указаний по поводу того, стоит ли чаще мыться, единственным требованием был запрет на применение антибиотиков в течение месяца перед отбором проб.

Поиск методологии

Обычно бактерии, собранные с помощью ватного тампона, переносят на питательную среду (чашки Петри), где даже одна бактерия может дать колонию, морфологические признаки которой и служат основой для идентификации микроорганизмов. Однако на чашках Петри не каждая бактерия дает рост, для этого нужна специально подобранная питательная среда, и, возможно, некоторые бактерии не были открыты именно потому, что нужные для их роста питательные среды не были найдены.

Американские ученые впервые применили для исследования микрофлоры кожи молекулярно-генетические методы, основанные на экстракции из проб субъединицы генетического материала - рибосомальной ДНК - под названием 16S. Для получения специфических для каждого вида генетических фрагментов бактерий были применены традиционные методы молекулярной генетики.

После расшифровки нуклеотидных последовательностей в ДНК ученые обратились к базе данных аналогичных последовательностей для разных видов микроорганизмов. В этой базе данных многие бактерии представлены лишь в виде этих специфических последовательностей, у них нет собственного видового названия, и они никогда не изучались подробно. Ученые называют такие бактерии просто таксономическими единицами видового уровня. Для пояснения напомним таксономическую классификацию - человек, например, относится к типу хордовых, подтипу позвоночных, классу млекопитающих, отряду приматов, семейству гоминид, роду Homo, виду Homo sapiens.

Таксономия и результаты

Исследование показало, что на коже испытуемых присутствовало 182 вида (идентифицируемых в качестве таксономической единицы или известного вида микроорганизма), которые относятся к 91 роду бактерий. Обнаруженные бактерии относились в основном к трем таксономическим типам: Actinobacteria, Firmicutes и Proteobacteria. К этим типам, присутствующим у всех испытуемых, относились 94,6% бактерий. Интересно, что те же три типа преобладают в пищеводе и желудке любого человека.

Однако, если сравнить видовой состав, можно увидеть огромные отличия в видах, обитающих внутри организма и на коже человека. Около половины (54,4%) идентифицированных видов относились к родам Propionibacteria, Corynebacteria, Staphylococcus и Streptococcus, которые являются постоянными обитателями. Что касается гендерных различий, три вида бактерий - Propionibacterium granulosum, Corynebacterium singulare и Corynebacterium appendixes - встречались только у мужчин.

Для точного вывода о различиях в микрофлоре мужчин и женщин исходных данных явно недостаточно, однако ученые считают, что такие различия всё же существуют. У всех испытуемых видовой состав наблюдался с интервалом 8-10 месяцев, при этом он сильно менялся, и лишь четыре вида бактерий присутствовали у всех и всегда - Propionibacterium acnes, Corynebacterium tuberculostearicum, Streptococcus mitis и Finegoldia AB109769. Этот результат также был неожиданным и пока не нашел объяснения.

Состояние бактериальной микрофлоры кожи может меняться в зависимости от внешних условий, диеты, болезней, использования лекарств и косметики. Но стерильной кожа не бывает никогда, что и не удивительно - макроорганизм всегда существует в симбиозе с многочисленными микроорганизмами, общее число которых превосходит число собственных клеток человека в десять раз.

Полученные результаты отчасти объясняют, почему так трудно лечить многие заболевания кожи, в частности, псориаз и экзему. Ученым предстоит в дальнейшем выяснить, насколько меняется состав бактериальной микрофлоры при заболеваниях кожи и внутренних органов, и разработать на основе этих данных новые диагностические и терапевтические методики, а также создать новые лекарственные средства.

Гончаров Александр / R&D.CNews