Microbiota y la respuesta inmunitaria de la piel

La interacción entre la microbiota comensal y el desarrollo del sistema inmunológico de los mamíferos incluye múltiples interacciones para mantener la homeostasis y evitar las enfermedades.

El microbioma juega un papel fundamental en el entrenamiento y desarrollo de los principales componentes del sistema inmunológico innato y adaptativo del huésped. Por su parte, el sistema inmunológico vigila y contribuye con el equilibrio de la simbiosis huésped-microbio. Los desequilibrios en las interacciones microbiota-inmunidad en contextos ambientales definidos contribuyen a la patogénesis de una multitud de trastornos inmunomediados.

Al igual que el intestino, la piel representa un ecosistema dinámico y complejo, que alberga e interactúa con una gran cantidad de microorganismos comensales arraigados localmente. Varios estudios, han demostrado una significativa diversidad de comunidades microbianas específicas del sitio cutáneo, que son estables temporalmente en la piel humana sana con variabilidad interindividual.

La microbiota de la piel induce inmunidad protectora y reguladora que contribuye al equilibrio huésped-microbio. Los microorganismos residentes en la piel no solo controlan eficazmente el equilibrio de los linfocitos T efectores y T reguladores en el tejido, dependientes de la señalización de IL-1 y MyD88, 111pero también regulan los componentes del sistema del complemento cutáneo, así como la expresión de varios péptidos antimicrobianos cutáneos.

La piel es un entorno en gran parte seco y pobre en nutrientes, pero algunos microbios como Staphylococcus epidermidis y Cutibacterium acnes (antes Propionibacterium acnés) pueden sobrevivir. Estos residentes de la piel se comunican con las células huésped y contribuyen a defenderse de infecciones y otras situaciones de peligro.

El Staphylococcus epidermidis, puede inducir la direccionalidad de los linfocitos T CD8+ activados por células dendríticas CD103+ en la epidermis y puede promover respuestas antimicrobianas dependiente de IL-17. Además, la respuesta de linfocitos T CD8+ específicos al S. epidermidis está restringida a moléculas de MHC de clase I no clásicas, que también promueven la reparación de tejidos. Durante una lesión cutánea, el reconocimiento del receptor tipo Toll (TLR2) del ácido lipoteicoico del componente de la pared celular de S. epidermidis suprime la inflamación de la piel e inhibe la liberación de citocinas inflamatorias, lo que promueve la cicatrización de heridas.

Es importante señalar que la colonización por la microbiota comensal de la piel durante el período neonatal es crucial para establecer la tolerancia inmunitaria a través de la acumulación masiva de linfocitos T reguladores muy activos en la piel neonatal, la cual es coordinada por la morfogénesis del folículo piloso. Los T reguladores serán albergados en el folículo piloso, protegidos por el privilegio inmunológico de este sitio. Además, los queratinocitos participan activamente en las defensas inmunitarias cutáneas.

Metabolitos microbianos, como los ácidos grasos de cadena corta (AGCC) producidos por la bacteria comensal de la piel Cutibacterium acnes, puede modular la actividad inflamatoria de los queratinocitos mediante la inhibición de las histonas desacetilasas de los queratinocitos.

La disbiosis cutánea se ha asociado con diferentes trastornos inflamatorios de la piel, como la dermatitis atópica y la psoriasis. Sin embargo, todavía no se ha aclarado si la disbiosis cutánea es la causa o la consecuencia de estas dolencias. Se ha propuesto que las respuestas inmunitarias amplificadas localmente por microbios cutáneos particulares, o el aumento de la carga microbiana, en el contexto de una barrera cutánea alterada y predisposición genética, podrían contribuir a la patología. Por ejemplo, la colonización de la piel por Staphylococcus aureus promueve la alergia cutánea en un modelo de ratón de dermatitis atópica, que utiliza la activación de mastocitos inducida por la toxina delta de S. aureus.

La proteína activadora 1 (AP-1) es un factor de transcripción compuesto por proteínas pertenecientes a las familias de c-Fos, c-Jun, ATF y JDP. AP-1 está implicado en la regulación de la expresión de genes relacionados con la respuesta a diversos estímulos, como citocinas, factores de crecimiento, estrés e infecciones virales o bacterianas. El JunB epidérmico es fundamental para las interacciones inmuno-microbiota, ya que los ratones que carecen de expresión de JunB en los queratinocitos se caracterizan por respuestas inmunitarias Th2 y Th17 aumentadas, acompañadas por una mayor colonización de S. aureus. AP-1 controla, asimismo, diversos procesos celulares incluyendo diferenciación, proliferación y apoptosis. En ratones, la combinación de c-Jun y JunB suprimen la epidermis generando una enfermedad similar a la psoriasis. Varios estudios en este modelo, han demostrado alteraciones en la diferenciación de células inmunitarias y la producción de una variedad de citocinas en respuesta a la estimulación de los TLR, que activan las proteínas AP-1

El futuro nos depara tratamientos de distintas enfermedades de la piel basados en la intervención de microbiomas.

Material complementario

1. The skin microbiome and its relationship with the human body explained. https://www.nature.com/articles/d41586-020-03524-6
2. The human skin microbiome. https://www.nature.com/articles/nrmicro.2017.157#Sec3
3. Interaction between microbiota and immunity in health and disease.https://www.nature.com/articles/s41422-020-0332-7
4. The skin microbiome: a healthy bacterial balance (video)
   https://www.youtube.com/watch?v=MWE3U3FItlc

La figura utilizada fue tomada de Frontiers of Immunology

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