Аннотация
Уникальная структура кожи обусловливает не только морфофункциональные особенности, но и состояние микробиоценоза.
Отсутствие единого подхода к оценке состава микробиоты у здоровых лиц определило цель настоящего исследования —
проведение сравнительного анализа видового и количественного состава микробиоты с поверхности здоровой кожи лица и
более глубоких слоёв эпидермиса, дермы и сально-волосяного аппарата кожи.
Материал и методы. Исследованы видовой и количественный состав микробиоты в образцах биоматериала, полученных
при обследовании женщин (n=31) репродуктивного возраста 18-45 лет с клинически здоровой кожей лица двумя способами
взятия материала: тампоном с поверхности кожи и инвазивным методом (панч-биопсия). Анализ полученных образцов био-
материала проводили методом газовой хроматографии — масс-спектрометрии (ГХ-МС).
Результаты. Сравнительный анализ состава микробиоты с поверхности здоровой кожи лица и более глубоких слоёв эпи-
дермиса, дермы и сально-волосяного аппарата кожи выявил существенные различия для большинства (34) из определяемых
микроорганизмов: значения проб тампоном превышают соответствующие значения для способа панч-биопсии, за исключе-
нием Fusobacterium/Haemophylus, Bifidobacterium spp, Eubacterium spp, Nocardia spp. и Propionibacterium freudenreichii, для
которых наблюдается противоположная ситуация. Установлены возрастные отличия в составе микробиоты глубоких сло-
ёв кожи здоровых женщин репродуктивного возраста.
Заключение. Дальнейшее исследование и расшифровка микробиоты глубоких слоёв кожи будет способствовать более эф-
фективной диагностике и выявлению связей между состоянием микробиоты и возникновением ряда кожных заболеваний, а
также поможет в разработке более эффективных методов терапии.
Annotation
The unique structure of the skin determines not only its morphofunctional characteristics but also the condition of the microbiocenosis.
The lack of a unified approach to assessing the qualitative and quantitative composition of the microbiota in healthy individuals has
defined the objective of the present study — to conduct a comparative analysis of the qualitative and quantitative composition of the
microbiota from the surface of healthy facial skin, as well as from the deeper layers of the epidermis, dermis, and sebaceous-hair
apparatus of the skin.
Material and methods. The specific and quantitative composition of the microbiota in samples of biomaterial obtained during the
examination of women (31 people) of reproductive age 18-45 years old with clinically healthy facial skin were studied using two
methods of collecting material: a swab from the skin surface and an invasive method (punch biopsy). The analysis of the obtained
biomaterial samples was carried out using gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS).
Results. A comparative analysis of the composition of the microbiota from the surface of healthy facial skin and the deeper layers of
the epidermis, dermis and pilosebaceous apparatus of the skin revealed significant differences for the majority (34) of the identified
microorganisms: the values of swab samples exceed the corresponding values for the punch biopsy method, with the exception of
Fusobacterium/ Haemophylus, Bifidobacterium spp, Eubacterium spp, Nocardia spp and Propionibacterium freudenreichii, for which
the opposite situation is observed. Age-related differences in the composition of the microbiota of the deep layers of the skin of healthy
women of reproductive age have been established.
Conclusions. Further research and decoding of the microbiota of the deep layers of the skin will contribute to a more effective
diagnostics and identification of links between the state of the microbiota and the occurrence of a number of skin diseases, as well as
help in the development of more effective therapeutic methods.
Key words: microbiota; skin microbiome; skin diseases; pathogenicity; gas chromatography — mass spectrometry; microbial markers
Список литературы
Л И Т Е РАТ У РА ( П П . 1 — 5 , 1 2 — 2 4 , 2 6 — 3 0 , 3 2 — 3 3
С М . R E F E R E N C E S )
6. Самойлова М.В., Косырева Т.Ф., Анурова А.Е., Абрамович Р.А.,
Миронов А.Ю., Жиленкова О.Г., Затевалов А.М., Воропаева Е.А.
Оценка микробиоценоза полости рта на основе гх-мс-определения
плазмалогена и бактериального эндотоксина в ротовой жидкости
Клиническая лабораторная диагностика. 2019; 64 (3): 186-92.
DOI: 10.18821/0869-2084-2019-64-186-192.
7. Платонова А.Г., Осипов Г.А., Бойко Н.Б., Кириллова Н.В., Родио-
нов Г.Г. Хромато-масс-спектрометрическое исследование микроб-
ных жирных кислот в биологических жидкостях человека и их
клиническая значимость. Клиническая лабораторная диагности-
ка. 2015; 12: 46-55.
8. Миронов А.Ю. Газовая хроматография и масс-спектрометрия в
диагностике анаэробов. Альманах клинической медицины. 2012;
26: 45-51.
9. Истратов В.Г., Миронов А.Ю. Современные методы хроматогра-
фического и масс-спектрометрического исследования анаэробной
инфекции. Клиническая лабораторная диагностика. 2001; 11: 36.
10. Истратов В.Г, Миронов А.Ю., Осман Х.А. Новые методические
подходы к диагностике септических состояний с помощью мето-
дов газовой хроматографии и хромато-масс-спектрометрии. Кли-
ническая лабораторная диагностика. 2004; 9: 65.
11. Воробьёв А.А., Миронов А.Ю., Истратов В. Г., Осман К.А. Оценка
диагностических критериев сифилитической инфекции методами
газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Вестник РАМН.
2005; 2: 22-26.
25. Летяева О.И. Микробиота кожи с точки зрения фундаментальной
медицины. Эффективная фармакотерапия. 2020; 27: 22–7. DOI:
10.33978/2307-3586-2020-16-27-22-2.
31. Аравийская Е.Р., Соколовский Е.В. Микробиом: новая эра в из-
учении здоровой и патологически измененной кожи. Вестник дер-
матологии и венерологии. 2016; 3: 102-9. DOI: 10.1186/gb-2012-13-
11-r101.
R E F E R E NC E S
1. El-Sayed A., Aleya L., Kamel M. Microbiota and epigenetics:
Promising therapeutic approaches? Environ. Sci. Pollut. Res.
Int. 2021; 28:49343–61. DOI: 10.1007/s11356-021-15623-6. 2. El-Sayed A., Aleya L., Kamel M. Microbiota’s role in health and diseases. Environ.
Sci. Pollut. Res. 2021; 27:36967–83. DOI: 10.1007/
s11356-021-14593-z. 3. El-Sayed A., Aleya L., Kamel M. The link among microbiota, epigenetics,
and disease development. Environ. Sci. Pollut. Res. 2021;
28:28926–64. DOI: 10.1007/s11356-021-13862-1. 4. Byrd A., Belkaid Y., Segre J. The human skin microbiome. Nat. Rev.
Microbiol. 2018; 16: 143–55. DOI: 10.1038/nrmicro.2017.157.
5. Cundell A.M. Microbial ecology of the human skin. Microb.
Ecol. 2018; 76:113–120. DOI: 10.1007/s00248-016-0789-6. 6. Samoylova M.V., Kosyreva T.F., Anurova A.E., Abramovich R.A.,
Mironov A.Yu., Zhilenkova O.G., et al. Oral cavity microbiocenosis
assessment on the basis of bacterial endotoxin and plasmalogens in
a saliva by method gas-liquid chromatography-mass spectrometry.
Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2019; 64 (3): 186-92.
DOI: 10.18821/0869-2084-2019-64-3-186-192. (in Russian)
7. Platonova A.G., Osipov G.A., Boiko N.B., Kirillova N.V., Rodionov
G.G. The chromatography-mass spectrometry analysis of microbial
fatty acids in human biological fluids and their clinical significance.
Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2015; 60(12): 46-55. (in
Russian)
8. Mironov A.Yu. Gas chromatography and mass spectrometry in diagnosis
anaerobes. Al’manakh klinicheskoy meditsiny. 2012; 26: 45-51.
(in Russian)
9. Istratov V.G., Mironov A.Yu. Modern methods of chromatographic
and mass-spectrometric study of anaerobic infection. Klinicheskaya
Laboratornaya Diagnostika. 2001; 11: 36. (in Russian)
10. Istratov V.G., Mironov A.Yu., Osman H.A. New methodological approaches
to the diagnosis of septic conditions using gas chromatography
and chromatograph mass spectrometry. Klinicheskaya Laboratornaya
Diagnostika. 2004; 9: 65. (in Russian)
11. Vorob`yov A.A., Mironov A.Yu., Istratov V.G., Osman K.A. Evaluation
of diagnostic criteria for syphilitic infection using gas chromatography
and mass spectrometry. Vestnik Rossiyskoy akademii meditsinskikh
nauk. 2005; 2: 22-6. (in Russian)
12. Harris-Tryon T.A., Grice E.A. Microbiota and maintenance of skin
barrier function. Science. 2022; 376: 940–5. DOI: 10.1126/science.
abo0693.
13. Zheng Y., Hunt R.L., Villaruz A.E., Fisher E.L., Liu R., Liu Q., et
al. Commensal Staphylococcus epidermidis contributes to skin barrier
homeostasis by generating protective ceramides. Cell Host Microbe. 2022;
30: 301. DOI: 10.1016/j.chom.2022.01.004. 14. Belkaid Y., Harrison O.J. Homeostatic immunity and the microbiota.
Immunity. 2017; 46 (4): 562-76. DOI: 10.1016/j.immuni.
2017.04.008.
15. Logan A.C., Jacka F.N., Prescott S.L. Immune-microbiota interactions:
dysbiosis as a global health issue. Curr. Allergy Asthma Rep. 2016;
16:13. DOI: 10.1007/s11882-015-0590-5. 16. Edslev S.M., Agner T., Andersen P.S. Skin microbiome in atopic
dermatitis. Acta dermato-venereologica. 2020; 100 (12): 358-66.
DOI: 10.2340/00015555-3514.
17. Langan E.A., Künstner A., Miodovnik M., Zillikens D., Thaçi D.,
Baines J.F., et al. Combined culture and metagenomic analyses reveal
significant shifts in the composition of the cutaneous microbiome in
psoriasis. Br. J. Dermatol. 2019 Dec; 181(6): 1254-64. DOI: 10.1111/
bjd.17989.
18. Barnard E., Shi B., Kang D., Craft N., Li H. The balance of
metagenomic elements shapes the skin microbiome in acne and
health. Sci Rep. 2016; 6. DOI: 10.1038/srep39491.
19. Rainer B.M., Thompson K.G., Antonescu C., Florea L., Mongodin
E.F., Bui J., et al. Characterization and analysis of the skin microbiota
in rosacea: a case–control study. Am. J. Clin. Dermatol. 2019. DOI:
10.1007/s40257-019-00471-5. 20. Park T., Kim H.J., Myeong N.R., Lee H.G., Kwack I., Lee et
al. Collapse of human scalp microbiome network in dandruff and
seborrhoeic dermatitis. Exp. Dermatol. 2017; 26: 835-8. DOI:
10.1111/exd.13293.
21. Findley K., Oh J., Yang J., Conlan S., Deming C., Meyer J.A., et al.
Topographic diversity of fungal and bacterial communities in human
skin. Nature. 2013; 498: 367–70. DOI: 10.1038/nature12171.
22. Nakatsuji T., Chiang H.I., Jiang S.B., Nagarajan H., Zengler K.,
Gallo R.L. The microbiome extends to subepidermal compartments
of normal skin. Nat. Commun. 2013; 4:1431. DOI: 10.1038/
ncomms2441. 23. Lousada M.B., Edelkamp J., Lachnit T., Fehrholz M., Jimenez F., Paus
R. Laser capture microdissection as a method for investigating the
human hair follicle microbiome reveals region-specific differences in
the bacteriome profile. BMC Res. Notes. 2023; 16, 29. DOI: 10.1186/
s13104-023-06302-5.
24. Dréno B., Bettoli V., Araviiskaia E. The influence of exposome
on acne. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2018; 32(5): 812-9.
DOI: 10.1111/jdv.14820.
25. Letyaeva O.I. Skin microbiota from the point of view of fundamental
medicine. Effektivnaya farmakoterapiya. 2020; 27: 22–7. DOI:
10.33978/2307-3586-2020-16-27-22-27. (in Russian)
26. Costello E.K., Lauber C.L., Hamady M., Fierer N., Gordon J.I.,
Knight R. Bacterial community variation in human body habitats
across space and time. Science. 2009; 326(5960): 1694-7. DOI:
10.1126/science.1177486.
27. Gao Z., Perez-Perez G.I., Chen Y., Blaser M.J. Quantitation of major
human cutaneous bacterial and fungal populations. Journal of clinical
microbiology. 2010: 48(10): 3575-81. DOI: 10.1128/JCM.00597-10.
28. Zeeuwen P.L., Boekhorst J., van den Bogaard E.H., de Koning H.D.,
van de Kerkhof P.M., Saulnier D.M., et al. Microbiome dynamics of
human epidermis following skin barrier disruption. Genome biology.
2012; (13): 1-18. DOI: 10.1186/gb-2012-13-11-r101.
29. Oh J., Byrd A.L., Deming C., Conlan S., Kong H.H., Segre J.A. Biogeography
and individuality shape function in the human skin metagenome.
Nature. 2014; 514 (7520): 59-64. DOI: 10.1038/nature13786.
30. Grice E.A., Kong H.H., Renaud G., Young A.C., Bouffard G.G.,
Blakesley R.W., et al. A diversity profile of the human skin microbiota.
Genome research. 2008; 18(7): 1043-50. DOI: 10.1101/
gr.075549.107.
31. Araviyskaya E.R., Sokolovskiy E.V. Microbiome: A new era in the
study of healthy and pathologically altered skin. Vestnik dermatologii
i venerologii. 2016; 3: 102-9. DOI: 10.1186/gb-2012-13-11-r101. (in
Russian)
32. Prast-Nielsen S., Tobin A.M., Adamzik K., Powles A., Hugerth L.W.,
Sweeney C., et al. Investigation of the skin microbiome: swabs vs. bi-
opsies. Br. J. Dermatol. 2019; 181(3): 572-9. DOI: 10.1111/bjd.17691.
33. Bay L., Barnes C.J., Fritz B.G., Thorsen J., Restrup M.E.M., Rasmussen
L., et al. Universal dermal microbiome in human skin. mBio.
2020; 11(1): e02945-19. DOI: 10.1128/mBio.02945-19.