La dermatite atopica (AD), una malattia infiammatoria della pelle, caratterizzata da cronicità e gravi sintomi quali prurito, eritema e disfunzione della barriera cutanea, rappresenta una sfida clinica di rilievo. Prove attuali suggeriscono un ruolo del microbiota cutaneo, ed in particolare del batterio Staphylococcus aureus nella fisiopatologia dell’AD e pertanto uno studio italiano coordinato da Enea Di Domenico, i cui risultati sono stati pubblicati sulla rivista Biofilm, ha analizzato il coinvolgimento del microbiota della pelle nella sintomatologia cutanea di soggetti con AD.
Marco Pignatti, Enea di Domenico
Dermobiota: la nostra seconda pelle
Microbiota cutaneo in soggetti con AD
La composizione del microbiota cutaneo è influenzata, oltre che dalla disbiosi, da umidità, temperatura, pH e contenuto lipidico. Nei soggetti con dermatite atopica, la pelle presenta diversi cambiamenti fisiologici, tra cui un aumento della perdita di acqua transepidermica (TEWL, transepidermal water loss), alterazioni nell’idratazione dello strato corneo (SC) e modifiche nella sua composizione lipidica.
Questi fattori probabilmente influenzano la struttura e la funzione del microbioma cutaneo, provocando la disbiosi, un fenomeno spesso associato all’AD. Uno dei principali batteri associato all’AD è lo S. aureus, il quale contribuisce in modo significativo alla sintomatologia.È stata evidenziata una disbiosi cutanea globale nell’AD a livello dell’avambraccio rispetto ai soggetti sani, con un numero maggiore di specie batteriche negli individui con AD rispetto ai controlli. In dettaglio, nei soggetti sani, è stata osservata una maggiore abbondanza relativa di Propionibacterium e Cutibacterium granulosum, suggerendo un ruolo protettivo contro l’AD.
Il Propionibacterium, noto per le sue proprietà antinfiammatorie e la capacità di produrre acidi grassi a catena corta, come propionato e acetato, potrebbe contribuire a mantenere il pH della pelle a livelli fisiologici e a sopprimere la crescita eccessiva di batteri patogeni, mentre il Cutibacterium granulosum, è implicato nel mantenimento della salute della pelle attraverso la modulazione dell’immunità cutanea e l’inibizione della colonizzazione dei patogeni. Al contrario, l’aumento dei generi Sphingomonas, Pelomonas, Serratia e Pseudomonas nella pelle delle persone con AD indica uno spostamento microbico che può essere associato alla patogenesi della malattia.
Persistenza di S. aureus in soggetti con dermatite atopica
La colonizzazione cutanea da parte di S. aureus e le sue successive interazioni con il sistema immunitario dell’ospite spesso peggiorano la gravità della malattia, contribuendo all’occlusione del dotto sudorifero, all’infiammazione della pelle e al prurito. Inoltre, la sovrabbondanza di questo batterio contribuisce alla disfunzione immunitaria, alla riduzione dei peptidi antimicrobici, all’aumento delle reazioni allergiche e alla rottura della barriera cutanea.
La persistenza di S. aureus nei soggetti con AD è legata alla capacità del batterio di formare biofilm, una matrice che protegge i batteri dalle risposte immunitarie dell’ospite e dagli agenti antimicrobici, ostacolandone l’eradicazione, ed anche a determinati tipi di sequenze ciascuna con caratteristiche di virulenza e profili di resistenza agli antibiotici unici. Questi tipi di sequenze rappresentano una ricca diversità e complessità microbica, contribuendo potenzialmente all’evoluzione adattativa e alla persistenza del patogeno durante il trattamento dell’AD.
L’analisi di rete, eseguita a livello di specie tra S. aureus e il resto della popolazione batterica, ha rivelato che S. aureus intraprende interazioni competitive con altri batteri nella pelle affetta da AD, probabilmente contribuendo alla sua persistenza e dominanza.
Fattori di virulenza di S. aureus
Utilizzando S. aureus ATCC 6538 come riferimento standard e controllo interno è stata mostrata una netta divergenza dei fattori di virulenza di S. aureus in AD rispetto al ceppo ATCC. In dettaglio S. aureus in AD è risultato essere in grado di formare biofilm più resistenti del ceppo di controllo, e questo può contribuire alla persistenza sulla pelle e alla resistenza ai trattamenti antimicrobici.
L’indagine sulla covariazione dei fenotipi di virulenza ha rivelato correlazioni dirette tra i parametri correlati al biofilm, tra cui l’adesione precoce, la biomassa, l’attività metabolica cellulare nel biofilm e le cellule vitali del biofilm. Questa co-regolamentazione enfatizza la natura complessa dello sviluppo del biofilm e supporta l’idea che potrebbero essere necessari interventi mirati a più fasi della formazione del biofilm per controllare efficacemente la colonizzazione della pelle delle persone affette da AD. I tratti fenotipici comuni, come l’adesione e la formazione di biofilm, potrebbero quindi essere manifestazioni di strategie evolutive convergenti ottimizzate per mantenere la colonizzazione ed eludere le difese dell’ospite all’interno della nicchia AD.
Conclusioni
È stato osservato un microbioma alterato nella dermatite atopica, caratterizzato da una maggiore prevalenza di S. aureus. L’analisi di rete ha rivelato una maggiore stabilità batterica nei soggetti sani, mentre la pelle affetta da dermatite atopica ha mostrato interazioni competitive con S. aureus, probabilmente contribuendo alla sua persistenza e dominanza.
Si è inoltre osservata una diversità genetica tra gli isolati di S. aureus in tratti come l’adesione e la formazione di biofilm, suggerendo un’evoluzione adattativa.
