pmid: "32419029"
title: "Microbioma da Pele na Dermatite Atópica."
authors: "Edslev SM, Agner T, Andersen PS"
journal: "Acta dermato-venereologica"
pubdate: "2020 Jun 09"
doi: "10.2340/00015555-3514"
source: "PMC Full Text"

Microbioma da Pele na Dermatite Atópica.

Autores

Edslev SM, Agner T, Andersen PS

Periodico

Acta dermato-venereologica (2020 Jun 09)

Conteudo

Microbioma da Pele na Dermatite Atópica
A dermatite atópica é uma doença inflamatória cutânea comum com uma patogênese complexa que inclui sinalização desequilibrada do sistema imunológico, barreira cutânea comprometida e colonização aumentada da pele por Staphylococcus aureus. As comunidades bacterianas da pele são caracterizadas por uma abundância crescente de S. aureus, levando a uma diversidade reduzida em comparação com as comunidades bacterianas na pele saudável e ao aumento da gravidade da doença. Em contraste, as comunidades fúngicas são mais ricas e diversificadas na pele de pacientes com dermatite atópica, embora a distribuição das espécies mais comuns seja semelhante em pacientes e controles. A deficiência de filagrina na pele com dermatite atópica pode estar relacionada à colonização cutânea aumentada por S. aureus. Além disso, foi demonstrado que S. aureus expressando fatores de virulência variantes induzem fenótipos semelhantes à dermatite atópica em camundongos, indicando que cepas específicas de S. aureus podem desencadear surtos. Esta revisão tem como objetivo fornecer uma visão geral da literatura recente sobre o microbioma da pele na dermatite atópica.
A dermatite atópica (DA) é uma doença inflamatória cutânea comum que afeta 10–20% das crianças e 2–10% dos adultos em países desenvolvidos. A patogênese da doença é complexa e inclui função de barreira cutânea comprometida e um sistema imunológico desequilibrado com sinalização aumentada de Th2, Th17 e Th22. Além disso, pacientes com DA apresentam uma carga aumentada de colonização cutânea por Staphylococcus aureus, que está associada à gravidade e exacerbação da doença. Nos últimos anos, em que se tornou possível examinar comunidades microbianas completas usando tecnologias avançadas de sequenciamento de DNA, é evidente que S. aureus cutâneo está associado à diminuição da diversidade bacteriana na pele com DA. O objetivo desta revisão é fornecer uma visão geral da literatura recente sobre o microbioma da pele, bem como as interações micróbio-hospedeiro na DA.
Não existe uma definição única e estabelecida do termo “microbioma” na comunidade científica. Frequentemente, este termo é definido como a composição de todos os genes microbianos em uma comunidade, mas tem-se argumentado que essa definição descreve melhor o “metagenoma” e que a palavra “microbioma” deveria ser definida como todos os microrganismos em um habitat (a “microbiota”), seus genomas e as condições ambientais circundantes. Nesta revisão, utiliza-se esta última definição.
SIGNIFICÂNCIA
A dermatite atópica é uma doença cutânea comum caracterizada por pele seca e pruriginosa com surtos de eczema. A doença está associada a alterações na microbiota da pele, que constitui todos os microrganismos presentes na superfície cutânea. A maior diferença deve-se ao aumento da abundância de Staphylococcus aureus, uma bactéria que pode causar infecções cutâneas e provavelmente contribui para o agravamento da doença. Esta revisão tem como objetivo fornecer uma visão geral da literatura publicada recentemente sobre as alterações na microflora da pele na dermatite atópica e sua associação com a gravidade e exacerbação da doença.
Os microrganismos da pele podem ser identificados por meio de ensaios baseados em cultura, e as comunidades microbianas completas podem ser examinadas por sequenciamento de DNA (Quadro 1), seguido de análise de diversidade e taxonomia (Quadro 2). Recentemente, Grogan et al. resumiram as técnicas utilizadas para estudar o microbioma da pele e, portanto, os métodos não são descritos em detalhes nesta revisão.
MICROBIOMA DA PELE SAUDÁVEL
A pele é uma importante defesa de primeira linha contra a invasão de microrganismos patogênicos. As junções firmes entre os corneócitos no estrato córneo formam uma barreira física, e os peptídeos antimicrobianos e lipídios secretados pelos queratinócitos e glândulas fornecem uma barreira química. Além disso, os microrganismos comensais da pele podem impedir o crescimento de patógenos, seja diretamente, secretando moléculas antimicrobianas, ou indiretamente, ocupando espaço e competindo por recursos nutricionais.
A microbiota da pele consiste em diversos organismos, incluindo bactérias e fungos. Em adultos, a composição da comunidade microbiana é bastante estável ao longo do tempo, apesar da exposição constante a microrganismos externos de outros seres humanos e do ambiente circundante. No entanto, a composição da microbiota muda durante a puberdade, sendo que as crianças apresentam uma microbiota mais diversa em comparação com os adultos. As bactérias constituem a maior proporção da microbiota, representando mais de 70% das espécies na maioria das áreas da pele. A análise da sequência do gene 16S rRNA mostrou que Corynebacterium, Cutibacterium (anteriormente Propionibacterium), Micrococcus, Staphylococcus, Streptococcus, Betaproteobacteria e Gammaproteobacteria são bactérias comuns colonizadoras da pele. A riqueza microbiana e a diversidade de Shannon são influenciadas pelas condições microambientais da pele, incluindo pH, umidade, conteúdo de sebo e topografia. Os locais de pele sebácea (por exemplo, áreas faciais e a parte superior do tórax e das costas) são dominados por Cutibacterium acnes e são menos diversos e ricos em comparação com a pele úmida (por exemplo, narinas, cavidade axilar, fossa antecubital e fossa poplítea) e a pele seca (por exemplo, antebraço volar). C. acnes também é a espécie mais abundante na pele seca, enquanto nenhuma espécie bacteriana única é super-representada na pele úmida, embora as abundâncias relativas de Corynebacterium spp. e Staphylococcus spp. sejam as maiores. Os fungos constituem 1–5% da microbiota da pele, sendo Malassezia o habitante mais comum e abundante.
Ensaios para exame de organismos e comunidades microbianas
Ensaios de cultura: Plaqueamento e cultivo de amostras para detectar e isolar microrganismos viáveis específicos de interesse. As vantagens deste método são a possibilidade de usar cepas isoladas para análises adicionais, por exemplo, testar a resistência antimicrobiana e examinar o conteúdo genético usando métodos moleculares. Além disso, sabe-se que os micróbios detectados estão vivos e viáveis. As desvantagens são que é difícil detectar microrganismos que não crescem facilmente em condições laboratoriais padrão e que não é possível examinar a comunidade microbiana como um todo.

Sequenciamento completo do genoma: O sequenciamento dos genomas de um microrganismo específico de interesse permite examinar o conteúdo genético e, portanto, as propriedades da cepa única. Este método é especialmente útil para comparar cepas e seu parentesco, por exemplo, para examinar a similaridade de cepas isoladas de diferentes locais da pele em indivíduos. Uma desvantagem deste método é que apenas cepas selecionadas são examinadas.

Sequenciamento de amplicons direcionado: O sequenciamento de regiões variáveis selecionadas do gene 16S rRNA pode ser usado para identificar a maioria das bactérias em uma amostra, possibilitando examinar a composição da comunidade bacteriana. As regiões espaçadoras transcricionais ITS1/2 e regiões variáveis do gene 18S rRNA podem ser usadas para estudar comunidades microbianas eucarióticas, como comunidades fúngicas. Uma vantagem do sequenciamento de amplicons direcionado é, portanto, a capacidade de examinar comunidades microbianas inteiras, embora este método tenha suas limitações, pois muitas vezes é impossível diferenciar entre espécies relacionadas. Outra desvantagem deste método é que todo o DNA alvo disponível é sequenciado, incluindo DNA de contaminantes microbianos e células da pele humana, o que constitui um problema especialmente para amostras de baixa biomassa, como amostras de pele.

Sequenciamento metagenômico shotgun: O sequenciamento shotgun é usado para examinar os genomas completos da microbiota. Isso permite detectar todas as espécies que constituem a microbiota em nível de cepa, bem como examinar propriedades específicas da comunidade, por exemplo, genes de vias metabólicas. Uma desvantagem do sequenciamento shotgun é que é necessário um sequenciamento profundo para obter alta resolução, tornando o método muito caro. Como consequência, a maioria dos estudos metagenômicos é baseada em conjuntos de amostras pequenos. Outra desvantagem, que também se aplica ao método de sequenciamento de DNA por amplicons, é a falta de discriminação entre organismos vivos e mortos.

Análise de diversidade e taxonomia
Diversidade alfa: Diversidade dentro das amostras.
Riqueza: o número total de espécies ou sequências únicas em uma amostra.
Índice de Shannon: uma medida de diversidade que leva em conta tanto a riqueza de espécies quanto a equitabilidade.
Diversidade beta: Diversidade entre amostras.
A comparação pareada das estruturas da comunidade pode ser medida usando métodos baseados em distância, por exemplo:
UniFrac ponderado: Medida de dissimilaridade baseada em dados de presença/ausência de espécies. Leva em conta o parentesco filogenético das espécies.
UniFrac não ponderado: Medida de dissimilaridade baseada nas abundâncias relativas das espécies. Leva em consideração o parentesco filogenético das espécies.
Jaccard: Medida de dissimilaridade baseada em dados de presença/ausência de espécies. Não leva em consideração o parentesco filogenético das espécies.
Bray-Curtis: Medida de dissimilaridade baseada nas abundâncias relativas das espécies. Não leva em consideração o parentesco filogenético das espécies.
Gráficos de ordenação: Visualização da diversidade beta com base nas medidas de distância pareadas. Amostras com estruturas de comunidade semelhantes são agrupadas. Os eixos determinam o grau de variância entre as amostras.
Agrupamento hierárquico: As amostras são agrupadas em um dendrograma com base nas medidas de distância pareadas.
Análise taxonômica: Análise das distribuições de espécies em uma comunidade/amostra.
MICROBIOMA DA PELE NA DERMATITE ATÓPICA
A DA é clinicamente caracterizada por pele vermelha, seca e pruriginosa, com surtos de eczema e exacerbação da doença. Curiosamente, a apresentação clínica da DA muda com a idade. Lactentes (<1 ano) são afetados principalmente por lesões agudas nas bochechas, couro cabeludo, pescoço, tronco e partes extensoras das extremidades. Crianças (2–12 anos de idade) são afetadas principalmente por eczema nas fossas antecubital e poplítea, e adolescentes e adultos por lesões crônicas que envolvem a cabeça, pescoço, mãos e áreas flexurais (e, às vezes, doença generalizada). Consequentemente, os estudos publicados sobre o microbioma da pele na DA concentraram-se em áreas distintas da pele, dependendo da faixa etária investigada. Um importante fator de risco genético para DA em populações asiáticas e caucasianas são mutações de perda de função no gene FLG, que codifica a proteína da pele filagrina. A filagrina é essencial para o alinhamento da queratina nos corneócitos, e os produtos de degradação da filagrina atuam como fatores naturais de hidratação (NMFs) importantes para a hidratação adequada da pele. Assim, a filagrina é importante para manter uma barreira cutânea funcional. As citocinas Th2 e Th22 podem regular negativamente a expressão de FLG e, assim, levar à deficiência de filagrina na DA, independentemente de mutações de perda de função no FLG. A deficiência de filagrina e a redução dos níveis de NMFs e ácidos graxos livres, seguidas por um aumento do pH da pele, levam a uma ecologia cutânea alterada na DA. Além disso, as comunidades microbianas são alteradas na pele com DA em comparação com a pele saudável normal, conforme descrito abaixo.
Comunidade bacteriana na pele com dermatite atópica durante a infância
Assim como na pele de controle saudável, a composição microbiana da pele na DA difere entre faixas etárias, com bactérias distintas sendo super-representadas em diferentes idades. Dois estudos de caso-controle compararam a composição da comunidade bacteriana na pele de bebês com e sem DA. Zheng et al. examinaram a composição da comunidade bacteriana na pele perioral em bebês com sinais clínicos de DA no local da amostra e em controles saudáveis pareados por idade. A diversidade microbiana foi menor na pele com DA em comparação com a pele de controle saudável, com a maior diferença observada entre pacientes com DA grave e controles saudáveis. Streptococcus foi o gênero bacteriano mais comum na pele perioral, com abundâncias relativas médias superiores a 40% tanto na pele de controle saudável quanto na pele lesionada de pacientes com DA leve/moderada. No entanto, no grupo de pacientes com DA grave, as abundâncias relativas de Streptococcus spp. foram significativamente reduzidas e substituídas por Staphylococcus spp., principalmente S. aureus. Em contraste, as comunidades bacterianas na pele das bochechas, ponta do nariz, fossa antecubital e fossa poplítea foram geralmente semelhantes em bebês com ou sem DA. É importante ressaltar que o grupo com DA consistia de bebês que não necessariamente haviam desenvolvido DA ou apresentavam doença ativa nos momentos da coleta, o que pode muito bem influenciar os resultados. S. aureus não foi identificado em nenhuma das amostras de pele, apesar do fato de que S. aureus é frequentemente detectado nas regiões da pele da fossa antecubital e poplítea em crianças mais velhas e adultos com DA. Embora isso possa indicar que a colonização por S. aureus na fossa antecubital e poplítea não seja um marcador essencial para DA durante o desenvolvimento da doença no primeiro ano de vida, análises baseadas em cultura indicaram o contrário. Assim, Meylan et al. descobriram que as frequências de colonização por S. aureus na pele da axila e fossa antecubital foram significativamente maiores no momento do diagnóstico entre bebês e crianças pequenas (0–2 anos de idade) que desenvolveram DA em comparação com controles pareados por idade sem DA. No entanto, as frequências de colonização por S. aureus foram inferiores a 15% e, portanto, notavelmente menores em comparação com a prevalência em crianças mais velhas e adultos com DA. Além disso, a colonização por S. aureus nas narinas anteriores, que é um habitat importante para S. aureus tanto em indivíduos saudáveis quanto com DA, não foi considerada um fator de risco para o desenvolvimento de DA entre bebês com predisposição familiar. Portanto, um possível papel da colonização cutânea por S. aureus durante o desenvolvimento da DA ainda precisa de mais investigação.
Comunidade bacteriana na pele com dermatite atópica durante a infância e a idade adulta
Vários estudos mostraram que as comunidades bacterianas na pele de crianças e adultos com DA estabelecida são menos diversas e são dominadas por proporções aumentadas de S. aureus em comparação com as comunidades na pele saudável. A quantificação das abundâncias cutâneas de S. aureus mostrou que o aumento proporcional de S. aureus se deve a uma abundância absoluta significativamente maior de S. aureus na pele lesional e não lesional da DA em comparação com a pele controle saudável. Não foi observada diferença nas abundâncias absolutas das 3 bactérias cutâneas comuns Corynebacterium, Cutibacterium e Streptococcus entre a pele com DA e a pele controle saudável em crianças. Assim, o aumento da abundância relativa de S. aureus na pele com DA provavelmente não se deve à diminuição da colonização por essas bactérias, mas principalmente ao aumento da carga de S. aureus na pele. Isso também poderia explicar por que a carga bacteriana total é significativamente maior na pele com DA em comparação com a pele controle saudável (Fig. 1).
Abundâncias absolutas de bactérias na pele com dermatite atópica (DA) e na pele saudável. As densidades bacterianas são significativamente maiores na pele lesional da DA em comparação com a pele controle saudável, o que se deve principalmente ao aumento significativo das abundâncias de S. aureus na pele lesional da DA. As abundâncias absolutas de S. aureus também estão aumentadas na pele não lesional da DA, mas não tanto quanto na pele lesional.
Kong e colaboradores foram os primeiros a examinar a variação bacteriana temporal na pele da fossa antecubital e poplítea em crianças durante e após um episódio de surto de DA. A diversidade bacteriana foi significativamente reduzida durante os surtos em ambos os locais da pele, em comparação com as amostras basais e pós-surto. A diminuição da diversidade durante os surtos de DA foi associada a abundâncias relativas aumentadas de S. aureus, que excederam 40% em muitas das amostras. O aumento nas abundâncias relativas de S. aureus foi acompanhado por uma diminuição na abundância relativa de Streptococcus salivarius, uma bactéria comensal da cavidade oral, intestinos e pele que demonstrou possuir potenciais anti-inflamatórios in vitro. Além disso, proporções mais elevadas de S. salivarius contribuíram para uma maior diversidade bacteriana na pele da bochecha, antebraço volar e dorsal em lactentes saudáveis com histórico familiar de doenças atópicas e, portanto, com maior risco de desenvolver DA. As abundâncias proporcionais de S. aureus diminuíram significativamente no ponto temporal da amostra pós-surto, mas ainda foram ligeiramente mais elevadas em comparação com as abundâncias proporcionais de S. aureus nas amostras de controle saudáveis. No entanto, não foi observada diferença significativa na alfa-diversidade entre a pele basal, pós-surto e controle saudável, o que poderia indicar que a diversidade bacteriana da pele só é reduzida durante os surtos. Vários estudos compararam a alfa-diversidade na pele lesional e não lesional da DA, mas com conclusões diferentes. Três estudos descobriram que a diversidade bacteriana era menor na pele lesional em comparação com a pele não lesional, enquanto outros 2 estudos descobriram que a diversidade era igualmente reduzida na pele afetada e não afetada pela DA em comparação com a pele controle saudável. Nem a idade nem os locais de amostragem podem explicar os resultados conflitantes. Esses estudos podem indicar que não é o eczema em si que impulsiona as mudanças na diversidade, mas outros fatores relacionados à DA na ou sobre a pele que não estão associados apenas às áreas lesionais da pele (por exemplo, colonização por S. aureus, composição lipídica ou pH).
Clausen et al. descobriram que a composição da comunidade bacteriana (diversidade beta) variava significativamente entre áreas de pele lesionada e não lesionada em pacientes adultos com DA, sendo a maior variação devida a uma distribuição diferente de espécies de Staphylococcus. Um terço das amostras de pele lesionada era dominado por S. aureus (abundâncias relativas superiores a 50%), enquanto apenas algumas amostras de pele não lesionada eram caracterizadas por altas proporções de S. aureus. Em vez disso, espécies de estafilococos coagulase-negativos (CoNS), como S. epidermidis e S. hominis, dominavam a comunidade bacteriana na pele não lesionada na maioria dos pacientes. De acordo, Baurecht et al. mostraram que as abundâncias relativas de CoNS são reduzidas e as abundâncias de S. aureus aumentadas na pele lesionada aguda e crônica em comparação com a pele não lesionada da DA. Embora os CoNS identificados sejam colonizadores comuns da pele úmida, suas abundâncias foram menores na pele de controle saudável em comparação com a pele não lesionada da DA na fossa antecubital. Pode-se, portanto, hipotetizar que a ecologia da pele na DA favorece o crescimento aumentado de estafilococos tanto na pele lesionada quanto na não lesionada, e que mudanças na distribuição entre as espécies de estafilococos em direção a maiores abundâncias de S. aureus podem contribuir para o desenvolvimento de eczema localmente na pele. No entanto, não foram identificadas mudanças na proporção de S. epidermidis, S. hominis ou S. capitis na fossa antecubital e poplítea durante ou após um episódio de surto entre pacientes pediátricos com DA, sugerindo que um possível papel para as spp. de CoNS na DA ainda precisa ser esclarecido. Além disso, a análise em nível de espécie pode não ser suficiente, pois cepas distintas dentro de uma espécie podem ter fenótipos distintos. Por exemplo, Nakatsuji et al. mostraram que cepas de CoNS isoladas da pele de indivíduos saudáveis são mais frequentemente capazes de matar S. aureus em comparação com cepas de CoNS isoladas da pele com DA. Além disso, a colonização de subespécies específicas de S. aureus parece ser favorecida na DA, já que cepas do complexo clonal 1 (CC1) de S. aureus são mais frequentemente detectadas na pele e nas narinas de pacientes com DA em comparação com controles saudáveis. A maior prevalência de colonização por S. aureus CC1 pode ser devida a fatores intrínsecos na DA, por exemplo, a colonização por S. aureus CC1 foi associada ao carreamento de mutações de perda de função no gene FLG, ou a fatores extrínsecos, como a prática de tratamento que leva à seleção de resistência a antibióticos.
Comunidade microbiana eucariótica na pele da dermatite atópica
Poucos estudos examinaram a comunidade microbiana eucariótica na pele com DA, e apenas em adultos e populações asiáticas. O foco tem sido nas comunidades fúngicas, que se mostraram mais ricas e diversificadas na pele lesionada com DA em comparação com a pele controle saudável. Malassezia, especialmente M. globosa e M. restricta, foi o fungo dominante tanto na pele lesionada com DA quanto na pele controle saudável. Um aumento na abundância proporcional de M. dermatis e M. sympodialis foi identificado na pele de indivíduos com histórico de DA (sem doença ativa) em comparação com indivíduos sem DA. No entanto, não foram encontradas diferenças nas proporções dessas duas espécies entre a pele lesionada de pacientes com DA ativa e a pele controle saudável. Outra espécie fúngica, Candida albicans, mostrou-se super-representada na pele lesionada com DA nas bochechas (presente em 100% das amostras), em comparação com a pele controle saudável da mesma área (presente em 10% das amostras). A literatura sobre comunidades microbianas eucarióticas da pele na DA é limitada e, portanto, estudos adicionais com mais participantes são necessários para validar os resultados apresentados.

A gravidade da dermatite atópica está associada a alterações nas comunidades microbianas da pele

Diferenças significativas na diversidade alfa e beta entre os escores de gravidade da DA foram identificadas tanto em locais de pele lesionada quanto não lesionada, com pacientes com doença mais grave apresentando a menor diversidade bacteriana na pele. Brandwein et al. descobriram que a composição da comunidade bacteriana nas fossas antecubital e poplítea em pacientes com DA leve/moderada era mais semelhante à composição da comunidade da pele controle saudável do que às áreas da pele em pacientes com DA grave, independentemente de as amostras terem sido coletadas de pele lesionada ou não lesionada. Este achado apoia a hipótese de que o fenótipo da DA, como uma barreira cutânea comprometida de forma geral e inflamação da pele, tem um efeito generalizado na comunidade microbiana da pele e não apenas nas áreas de pele lesionada.

A colonização cutânea e nasal por S. aureus é significativamente mais prevalente entre pacientes com doença mais grave, e abundâncias relativas aumentadas de S. aureus, pelo menos na fossa antecubital, foram associadas a escores crescentes de gravidade da DA. No entanto, resultados conflitantes sobre as densidades totais de S. aureus na pele em relação à gravidade da DA foram publicados. Assim, as abundâncias absolutas de S. aureus foram associadas a escores crescentes de gravidade entre pacientes adultos, enquanto nenhuma associação foi detectada em uma população pediátrica com DA.

Estudos que investigam comunidades microbianas eucarióticas na pele com DA são escassos, mas um estudo sugere que há uma associação entre os escores de gravidade da DA e a comunidade fúngica na pele, pois a análise de diversidade beta mostrou composições de comunidade distintas em amostras de pacientes com DA grave em comparação com amostras daqueles com DA leve/moderada.

INTERAÇÕES MICRÓBIO-HOSPEDEIRO NA DERMATITE ATÓPICA
Estudos de microbioma tornaram evidente que as comunidades microbianas na pele com DA diferem daquelas da pele saudável, e que a maior diferença se deve a uma super-representação e maior abundância de S. aureus na pele com DA. Quais são os mecanismos por trás dessas diferenças? Estudos de análise funcional sugerem que o fenótipo da DA, incluindo função de barreira cutânea prejudicada, pH aumentado e inflamação da pele, pode promover alterações nas comunidades microbianas da pele. Além disso, S. aureus pode induzir inflamação cutânea e agravar a DA. Assim, um círculo vicioso pode existir, com a deficiência de filagrina na pele levando a uma colonização aumentada de S. aureus, que, por meio da expressão de fatores de virulência, pode então induzir inflamação cutânea e contribuir para um maior comprometimento da barreira cutânea, e, por sua vez, pode facilitar a manutenção de uma comunidade microbiana cutânea desequilibrada (Fig. 2). O mecanismo por trás dessas conexões é detalhado a seguir.
Conexões propostas entre fatores humanos envolvidos na patogênese da DA e a colonização e virulência de S. aureus.
A patogênese da dermatite atópica facilita alterações nas comunidades microbianas da pele
Na DA, mutações de perda de função no gene FLG foram associadas a alterações na composição geral da comunidade bacteriana na pele não lesional da DA, bem como a um risco aumentado de colonização por S. aureus na pele lesional e nas narinas anteriores. Esses estudos indicam que a filagrina pode influenciar o crescimento bacteriano e a colonização na pele. De acordo com isso, a presença dos produtos de degradação da filagrina, ácido urocânico (UCA) e ácido pirrolidona carboxílico (PCA), que contribuem para a acidificação da pele, demonstrou reduzir o crescimento de S. aureus in vitro. Um pH mais neutro, refletindo o pH da pele na DA, foi associado ao aumento da expressão de genes de S. aureus envolvidos na colonização, incluindo o gene que codifica o fator de aglutinação B, que medeia a adesão aos queratinócitos. Assim, o aumento da colonização por S. aureus entre pacientes com DA com mutações de perda de função no FLG pode ser devido a alterações no pH da pele causadas pela deficiência de UCA e PCA. Além do aumento da adesão de S. aureus na epiderme, a deficiência de filagrina também está associada à migração aumentada de S. aureus para a camada dérmica da pele. Nakatsuji et al. mostraram que o comprometimento da barreira cutânea em camundongos, induzido por predisposição genética (mutações de perda de função no FLG) e rupturas físicas da pele (fita adesiva), levou a uma penetração aumentada de S. aureus na derme, onde poderia ativar o sistema imunológico do hospedeiro. Em humanos, a abundância absoluta de S. aureus foi significativamente maior na derme da pele lesional da DA em comparação com a pele controle saudável, indicando que S. aureus pode migrar mais facilmente para as camadas mais profundas da pele de pacientes com DA com barreira cutânea comprometida. A pele com DA comprometida também é mais permeável a alérgenos, que podem desencadear respostas alérgicas do tipo I em indivíduos sensibilizados. Para corroborar isso, pacientes com DA também são mais frequentemente hipersensíveis a uma ampla gama de alérgenos microbianos, incluindo alérgenos de S. aureus e das espécies fúngicas colonizadoras da pele Malassezia furfur e Candida albicans, em comparação com a população em geral.

A pele com DA pode não apenas ser mais suscetível à colonização por S. aureus, mas também mais vulnerável à virulência de S. aureus. A alfa-hemolisina (também conhecida como alfa-toxina), um fator de virulência secretado por S. aureus, demonstrou assim aderir mais facilmente aos queratinócitos na pele com DA em comparação com queratinócitos na pele saudável. A alfa-hemolisina adere aos lipídios esfingomielina nas membranas dos queratinócitos, levando à lise celular e contribuindo para as rupturas da barreira cutânea. A densidade dos lipídios esfingomielina e, portanto, a quantidade de sítios de adesão livres para a alfa-hemolisina, é regulada pela enzima esfingomielinase ácida. A deficiência de filagrina, bem como as citocinas Th2, promovem a regulação negativa da esfingomielinase ácida, aumentando assim a eficiência de ligação da alfa-hemolisina. Assim, a deficiência de filagrina na DA provavelmente favorece tanto a colonização por S. aureus quanto o aumento da citotoxicidade mediada por S. aureus e a ativação imunológica (Tabela I).
O efeito da deficiência de filagrina na colonização cutânea e virulência de S. aureus
Efeito da deficiência de filagrina Desfechos primários Desfechos secundários Refs Aumento do pH cutâneo Crescimento e colonização aumentados de S. aureus Barreira cutânea comprometida Migração aumentada de S. aureus através da barreira epidérmica para a derme Aumento da densidade de lipídios esfingomielina nas membranas dos queratinócitos Ligação aumentada da alfa-hemolisina (fator de virulência citotóxico de S. aureus)
S. aureus como indutor de dermatite atópica clínica
Byrd et al. demonstraram que S. aureus isolado da pele com DA, mas não S. aureus de pele saudável normal, foi capaz de induzir inflamação cutânea em camundongos selvagens sem predisposição genética. A inflamação cutânea, avaliada por espessamento epidérmico e infiltração cutânea de células imunes, incluindo células Th2 e Th17, foi mais pronunciada em camundongos inoculados com S. aureus de pacientes com DA mais grave. Este estudo sugere fortemente que certas cepas de S. aureus são capazes de provocar lesões semelhantes às observadas na DA. O efeito detectado de S. aureus é provavelmente mediado pela produção de fatores de virulência, como modulinas solúveis em fenol (PSM) e enterotoxinas.
Vários estudos indicam que a inflamação cutânea e a ruptura da barreira induzidas por S. aureus em camundongos dependem da secreção de PSM-alfa, que promove respostas pró-inflamatórias mediadas por interleucina (IL)-17A in vitro (queratinócitos humanos) e in vivo (camundongos). Outra PSM, conhecida como delta-toxina, também foi capaz de mediar a inflamação cutânea induzida por S. aureus em camundongos, um efeito que provavelmente é mediado pela degranulação de mastócitos induzida pela delta-toxina, produção de IgE e aumento da expressão de IL-4. Curiosamente, os transcritos de PSM-alfa são significativamente mais abundantes em S. aureus isolado da pele com DA em comparação com aqueles de S. aureus isolado de pele controle saudável, e a produção de delta-toxina foi consideravelmente maior entre S. aureus de pele lesional em comparação com pele não lesional de pacientes com DA. Esses achados podem explicar por que cepas de S. aureus isoladas de pele lesional com DA foram melhores em provocar inflamação cutânea em comparação com S. aureus de pele saudável.
As enterotoxinas de S. aureus também foram propostas como importantes mediadores da inflamação cutânea induzida por S. aureus. Assim, a aplicação tópica de enterotoxina estafilocócica B (SEB) na pele demonstrou causar eritema e espessamento epidérmico tanto em voluntários saudáveis quanto em pacientes com DA, um efeito que provavelmente é mediado pelo aumento da sinalização de células T. Estudos indicam que S. aureus da pele com DA carrega com mais frequência genes que codificam enterotoxinas (sea, seb, sec e sed) e produz essas toxinas com mais frequência em comparação com S. aureus isolado de indivíduos sem DA. Além disso, o carreamento de S. aureus produtor de enterotoxinas foi associado ao aumento da gravidade da DA (avaliada pelo SCORAD).
Em um estudo, a alfa-hemolisina também foi produzida com maior frequência por S. aureus da DA (91% dos isolados) em comparação com as taxas de produção entre S. aureus de voluntários saudáveis (33% dos isolados), o que, em combinação com a predisposição genética da DA para maior eficiência de ligação da toxina, poderia tornar a alfa-hemolisina um potente indutor de rupturas da barreira cutânea na DA. No entanto, dois outros estudos encontraram proporções menores de S. aureus produtores de alfa-hemolisina na pele com DA (30–63% dos isolados) e um terceiro estudo relatou uma frequência de expressão do gene da alfa-hemolisina (hla) de 59% entre isolados nasais de S. aureus de portadores saudáveis, destacando que diferenças populacionais e o uso de ensaios distintos podem influenciar os resultados. Assim, estudos futuros precisam elucidar se a alfa-hemolisina, e outras toxinas de S. aureus, são reguladas positivamente em S. aureus que colonizam a pele com DA.
Os estudos mencionados acima apoiam a hipótese de que a virulência de S. aureus é um dos principais impulsionadores da exacerbação da doença DA e pode até ser uma causa direta de surtos. Para causar doença, S. aureus deve primeiro colonizar a pele. S. aureus isolado da pele com DA tem uma atividade de ligação aumentada do fator de aglomeração B, levando a uma maior adesão aos corneócitos, em comparação com S. aureus de pele saudável. Além disso, S. aureus CC1, que é um clone dominante na DA, teve uma afinidade de ligação ligeiramente maior em comparação com outras linhagens de S. aureus. Assim, a maior prevalência de colonização da pele por S. aureus na DA pode ser devida tanto a fatores do hospedeiro quanto a fatores de S. aureus. Um resumo dos fatores de virulência de S. aureus descritos como envolvidos na DA é apresentado na Tabela II.
Fatores de virulência regulados positivamente em S. aureus isolado de pele com dermatite atópica em comparação com S. aureus de pele de controle saudável
Fatores de virulência Desfechos clínicos Mediadores Refs PSM-alfa Inflamação da pele Sinalização de IL-17A Rupturas da barreira cutânea Atividade de protease Delta-toxina Inflamação da pele Sinalização de IL-4 Degranulação de mastócitos Liberação de IgE Liberação de IgE Alfa-hemolisina Rupturas da barreira cutânea Lise de queratinócitos Enterotoxina B Inflamação da pele Sinalização de células T Fator de aglomeração B Colonização por S. aureus Aderência celular
PSM: modulina solúvel em fenol; IL: interleucina.
EFEITO DOS TRATAMENTOS DA DERMATITE ATÓPICA NAS COMUNIDADES MICROBIANAS DA PELE
A aplicação tópica de cremes à base de corticosteroides (glicocorticoides) é um tratamento comum das lesões de DA. Estudos prospectivos que examinam o efeito do tratamento com corticosteroides tópicos sobre as comunidades microbianas da pele na DA mostraram que 4 a 6 semanas de tratamento levaram a aumentos significativos na diversidade de Shannon e na riqueza bacteriana, enquanto 7 a 10 dias de tratamento não tiveram influência sobre a diversidade alfa, embora tenha sido observada uma melhora clínica. Assim, um possível efeito do corticosteroide tópico sobre as comunidades microbianas da pele depende de várias semanas de tratamento contínuo. Estudos comparativos também sugerem que os tratamentos com corticosteroides tópicos têm um efeito sobre a comunidade microbiana da pele, já que pacientes com DA submetidos a tratamentos com corticosteroides tópicos antes das coletas de amostras frequentemente apresentam uma população bacteriana mais diversa, com menores abundâncias relativas de S. aureus em comparação com pacientes não tratados. Esse efeito pode ser devido à inibição direta de S. aureus, bem como a uma melhora geral das condições da pele devido às propriedades anti-inflamatórias dos corticosteroides.

Uma prática de tratamento fundamental na DA é a aplicação de emolientes e hidratantes, que restauram a integridade da barreira cutânea e previnem as exacerbações. Apesar do uso extensivo, pouco se sabe sobre o efeito dessa abordagem de tratamento sobre as comunidades microbianas da pele, mas um estudo indica que a aplicação de emolientes leva a proporções diminuídas de Staphylococcus spp. na pele lesional da DA. Embora fosse realmente interessante examinar o efeito a longo prazo do uso de emolientes sobre o microbioma da pele, pode ser desafiador e eticamente injustificável realizar tal estudo, pois incluiria um grupo de pacientes com DA que seria privado do tratamento com emolientes e hidratantes por um período mais longo.

Um estudo examinou o efeito do tratamento com dupilumabe, uma terapia anti-inflamatória sistêmica oferecida a adultos com DA grave e crônica, sobre a comunidade bacteriana da pele. Dezesseis semanas de tratamento levaram ao aumento da diversidade alfa e a uma diminuição nas abundâncias relativas e absolutas de S. aureus na pele lesional e não lesional da DA. No entanto, esse efeito foi perdido 18 semanas após o término do tratamento. O dupilumabe inibe a sinalização de IL-4/IL-13, e o estudo mostra, portanto, que a redução da sinalização mediada por Th2 pode influenciar a colonização da pele por S. aureus.
Outra prática comum de tratamento, pelo menos em alguns países, é a aplicação tópica de ácido fusídico, um antibiótico de espectro estreito usado contra S. aureus. Infelizmente, o crescimento bacteriano de outras espécies bacterianas comuns na pele, incluindo CoNS, também é inibido pelo ácido fusídico, e estudos recentes mostraram uma alta prevalência de S. aureus resistente ao ácido fusídico na pele e nas narinas de pacientes com DA, indicando que regimes de tratamento alternativos são necessários para o controle da colonização por S. aureus. Abordagens terapêuticas futuras podem incluir terapia anti-virulência contra S. aureus ou a aplicação de bactérias comensais da pele com propriedades anti-S. aureus. Antibióticos administrados por via oral também podem impactar a composição da comunidade bacteriana cutânea e selecionar resistência a antibióticos entre as bactérias da pele.
CONCLUSÃO
Múltiplos estudos demonstraram que o aumento da abundância de S. aureus e a perda da diversidade bacteriana na pele estão associados à gravidade da doença e às crises em crianças e adultos com DA. A maior carga de colonização cutânea por S. aureus é provavelmente facilitada por alterações na pele relacionadas à DA, incluindo níveis reduzidos de filagrina e FNHs, levando ao aumento do pH da pele e ao comprometimento da barreira cutânea. Além disso, a deficiência de cepas bacterianas comensais com propriedades inibitórias contra S. aureus pode contribuir para o aumento da densidade de S. aureus na pele com DA. Ensaios funcionais indicam que S. aureus cutâneo pode exacerbar a DA ao expressar fatores de virulência que podem induzir inflamação cutânea e ruptura da barreira da pele. Assim, alterações na composição da comunidade bacteriana da pele podem ser um importante indutor das manifestações clínicas em pacientes com DA já estabelecida. Ainda não está claro se a disbiose da comunidade bacteriana também está presente antes do desenvolvimento da DA, e isso necessita de mais investigação. O crescente conhecimento sobre S. aureus como um potente promotor da exacerbação da DA destacou a comunidade microbiana da pele como um alvo potencial para futuras estratégias de tratamento, sendo um campo de pesquisa de grande interesse. Estudos futuros são necessários para explorar os potenciais, a eficácia e a segurança dessas novas abordagens de tratamento antibacteriano.
Os autores declaram não haver conflitos de interesse.
REFERÊNCIAS
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