Vår studie visar hur nära det mänskliga genomet är kopplat till den genetiska informationen i vårt hudmikrobiom. Denna sällsynta sjukdom beror på en mutation i en mänsklig gen. Men, hos vuxna, symtomen på sjukdomen drivs av hudens mikrobiom.
De två genomerna samarbetar nära. När en är ledig, även av en enda gen, det andra genomet reagerar. "
Richard Gallo, MD, Doktorsexamen, senior författare, Irma Gigli Distinguished Professor och ordförande för Institutionen för dermatologi vid UC San Diego School of Medicine
I en multinstitutionell studie publicerad online i Cellrapporter den 3 mars, 2020, Gallo och medarbetare identifierade hur Staphylococcus aureus och Staphylococcus epidermidis kan fungera som en katalysator för hudinflammation och barriärskada i musmodeller.
S. aureus är en patogen bakterie som är känd för att förvärra hudsjukdomar, såsom atopisk dermatit. När det blir resistent mot antibiotika, det är känt som meticillinresistent Staphylococcus aureus eller MRSA. Det är en ledande dödsorsak till följd av infektion i USA.
Omvänt, S. epidermidis är vanligt på hälsosam hud och antas godartad. I en tidigare studie, Gallo rapporterade att en specifik stam av denna bakterie tycktes ha en skyddande egenskap genom att utsöndra en kemikalie som dödar flera typer av cancerceller men inte verkar vara giftig för normala celler. S. epidermidis var också känd för att främja sårreparation, hudimmunitet och begränsa patogeninfektioner. Det var inte känt att, i vissa fall, S. epidermidis kan ha patogena effekter.
Nethertons syndrom är ett resultat av en mutation i SPINK5 -genen, som normalt ger instruktioner för framställning av ett protein som kallas LEKT1. Detta protein är en typ av proteashämmare.
Med förlusten av LEKT1, överskott av proteaser stimuleras av Staphylococcal bakterier på personer med Nethertons syndrom. Denna proteasaktivitet leder till en nedbrytning av proteiner och hudinflammation.
"Detta är ett stort genombrott för dessa patienter eftersom det beskriver hur vi kan behandla en mänsklig genetisk mutation genom att rikta mikrobiomet, "sa Gallo, som också är fakultetsmedlem i Center for Microbiome Innovation vid UC San Diego. "Att ändra bakteriegenuttryck är mycket lättare än att försöka fixa en mutation hos människor."
Forskare torkade huden på 10 personer med Nethertons syndrom och fann att deras hudmikrobiom hade ett överflöd av vissa stammar av S. aureus och S. epidermidis . Dock, till skillnad från huden hos vanliga ämnen, de överflödiga bakterierna producerade gener som inte kunde kontrolleras på grund av genmutationen i Nethertons syndrom.
Enligt National Institutes of Health, de flesta med denna recessiva ärftliga genetiska störning har problem med immunsystemet, såsom matallergi, hösnuva, astma, eller en inflammatorisk hudsjukdom som kallas eksem. Det beräknas att 1 av 200, 000 nyfödda drabbas.
"Förutom att demonstrera hur ett onormalt hudmikrobiom främjar inflammation i Nethertons syndrom, denna studie ger en av de mest detaljerade genomiska beskrivningarna hittills av hudmikrobiomet, "sa Gallo.