Микробиологи МГУ выяснили, как гормоны влияют на возбудителей акне
МОСКВА. Международная команда микробиологов с участием специалистов МГУ имени Ломоносова изучала влияние натрийуретических пептидов (гормонов белковой природы, ответственных за множество регуляторных функций в организме) на бактерий, ассоциированных с акне. Оказалось, что…
…натрийуртические пептиды могут влиять на соотношение разных видов бактерий в микробных сообществах на коже. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Microbiology.
Обитающие на коже микроорганизмы живут в тесной связи друг с другом и образуют полноценный микробиом. Этот микробиом эволюционировал вместе с человеком и стал неотъемлемой частью его организма: бактерии кожи защищают от внедрения и развития патогенных микроорганизмов, регулируют и стабилизируют метаболические процессы. Одни из основных видов бактерий, образующих кожный микробиом, — это Staphylococcus aureus и Cutibacterium acnes (ранее известный как Propionibacterium acnes). Они обитают в полостях кожных желез или вокруг волосяных фолликулов.
В некоторых случаях S. aureus и C. acnes начинают образовывать биоплёнки и становятся причиной различных кожных заболеваний, таких как акне. Международный коллектив микробиологов с участием сотрудников биологического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова изучил, как натрийуретические пептиды (НУП) влияют на образование биоплёнок как в монокультурах S. aureus и C. acnes, так и в совместной культуре.
Учёные поставили эксперимент: стали выращивать смешанные и моновидовые биоплёнки этих бактерий на среде с добавлением различных типов натрийуретических пептидов. Контрольная группа была выращивалась на такой же среде и в тех же условиях, только без добавления гормонов. После культивации микроорганизмов ученые делили все образцы на две части. Первую исследовали на метаболическую активность, а во второй подсчитывали клетки. Структуры биоплёнок также исследовали с помощью конфокальной лазерной микроскопии.
Статистический анализ данных с эксперимента показал, что некоторые типы НУП оказывают влияние на формирование биоплёнок как в моно-, так и в смешанных культурах. Причём этот эффект сильно зависит от температуры окружающей среды и концентрации кислорода в ней. Кроме того, в смешанных биоплёнках натрийуретические пептиды (ANP и CNP) увеличивали конкурентное преимущество C. acnes, из-за чего численность S. aureus оказывалась ниже в экспериментальных группах с добавлением этих гормонов. Поскольку все эффекты НУП зависят от температуры, то эти гормоны могут по-разному действовать при разных состояниях кожи, позволяя бактериям как нормально развиваться, так и подавляя их рост.
Натрийуретические пептиды в организме человека вырабатываются в частности клетками сердца (ANP и BNP) и клетками эндотелия сосудов (CNP). Эти вещества регулируют кровяное давление и водно-электролитный баланс в органах и тканях. В ответ на растяжение сердечной мышцы или стенок сосудов из-за высокого давления эти пептиды выбрасываются в кровяное русло и распределяются по организму выделяются, способствуя выведению излишней жидкости из кровяного русла и снижая давление. ANP играет также важную роль в регуляции метаболизма жировой ткани. Ранее учёные подозревали, что эти небольшие сигнальные пептиды могут оказывать влияние на микробиоту кожи, но экспериментально этот эффект показали лишь в текущем исследовании.
«Механизм действия НУП потенциально может заключаться во взаимодействии пептидов с определенными белками клеток микроорганизмов, схожими по строению с рецепторами НУП клеток человека, такими как, к примеру, белки, вовлеченные в клеточный цикл. Однако, данные гипотезы нуждаются в дальнейшей экспериментальной проверке, что планируется сделать в будущем», — комментирует ведущий автор исследования, сотрудник кафедры микробиологии биологического факультета МГУ, младший научный сотрудник ИНМИ имени С.Н. Виноградского ФИЦ Биотехнологии РАН Андрей Ганнесен.
В исследовании, проводимом под эгидой Лаборатории микробиологии, сигналинга и микроокружения LMSMEA4312 также принимали участие сотрудники Института микробиологии имени С.Н. Виноградского РАН и Руанского университета (Франция).
