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flora cutánea

Representación del cuerpo humano y las bacterias que predominan. La flora cutánea , también llamada microbiota cutánea , se refiere a la microbiota ( comunidades de microorganis...

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Representación del cuerpo humano y las bacterias que predominan.

La flora cutánea , también llamada microbiota cutánea , se refiere a la microbiota ( comunidades de microorganismos ) que reside en la piel , típicamente la piel humana . Muchos de ellos son bacterias , de las cuales existen alrededor de 1000 especies en la piel humana pertenecientes a diecinueve filos . [ 1 ] [ 2 ] La mayoría se encuentran en las capas superficiales de la epidermis y en las partes superiores de los folículos pilosos .

La flora cutánea suele ser no patógena y comensal (no dañina para su huésped) o mutualista (aporta algún beneficio). Entre los beneficios que pueden ofrecer las bacterias se incluye la prevención de la colonización de la superficie cutánea por organismos patógenos transitorios , ya sea compitiendo por nutrientes, secretando sustancias químicas contra ellos o estimulando el sistema inmunitario de la piel . [ 3 ] Sin embargo, los microbios residentes pueden causar enfermedades cutáneas y entrar en el torrente sanguíneo , provocando enfermedades potencialmente mortales, especialmente en personas inmunodeprimidas . [ 3 ]

Una importante flora cutánea no humana es Batrachochytrium dendrobatidis , un hongo quitridio y zoospórico no hifal que causa quitridiomicosis , una enfermedad infecciosa que se cree responsable de la disminución de las poblaciones de anfibios . [ 4 ]

Variedad de especies

bacterias

Imagen de microscopio electrónico de barrido de Staphylococcus epidermidis , una de las aproximadamente mil especies de bacterias presentes en la piel humana . Aunque generalmente no es patógena , puede causar infecciones cutáneas e incluso enfermedades potencialmente mortales en personas inmunodeprimidas .

La estimación del número de especies bacterianas presentes en la piel ha cambiado radicalmente gracias al uso del ARN ribosomal 16S para identificar especies bacterianas presentes en muestras de piel directamente a partir de su material genético. Anteriormente, dicha identificación dependía del cultivo microbiológico, en el que muchas variedades de bacterias no crecían y, por lo tanto, permanecían ocultas para la ciencia. [ 1 ]

Según estudios basados ​​en cultivos, se creía que Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus eran las bacterias dominantes. Sin embargo, investigaciones del ARN ribosomal 16S revelan que, si bien son comunes, estas especies representan solo el 5 % de las bacterias de la piel. No obstante, la diversidad de la piel proporciona un hábitat rico y diverso para las bacterias . La mayoría proviene de cuatro filos: Actinomycetota (51,8 %), Bacillota (24,4 %), Pseudomonadota (16,5 %) y Bacteroidota (6,3 %). [ 5 ]

Ecología de los 20 sitios de la piel estudiados en el Proyecto Microbioma Humano

Existen tres áreas ecológicas principales: sebácea, húmeda y seca. Las especies de Propionibacterium y Staphylococci fueron las principales en las áreas sebáceas . En las zonas húmedas del cuerpo, predominan Corynebacterium junto con Staphylococci . En las áreas secas, hay una mezcla de especies, pero predominan Betaproteobacterium y Flavobacteriales . Ecológicamente, las áreas sebáceas presentaron mayor riqueza de especies que las húmedas y secas. Las áreas con menor similitud de especies entre las personas fueron los espacios entre los dedos de las manos y los pies , las axilas y el cordón umbilical . Las más similares fueron junto a la fosa nasal , las narinas (dentro de la fosa nasal) y en la espalda. [ 1 ]

Hongos

Un estudio del área entre los dedos de los pies en 100 adultos jóvenes encontró 14 géneros diferentes de hongos. Estos incluyen levaduras como Candida albicans , Rhodotorula rubra , Torulopsis y Trichosporon cutaneum , dermatofitos (hongos que viven en la piel) como Microsporum gypseum y Trichophyton rubrum , y hongos no dermatofitos (hongos oportunistas que pueden vivir en la piel) como Rhizopus stolonifer , Trichosporon cutaneum , Fusarium , Scopulariopsis brevicaulis , Curvularia , Alternaria alternata , Paecilomyces , Aspergillus flavus y especies de Penicillium . [ 6 ]

Un estudio realizado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Bethesda, Maryland , analizó el ADN de hongos de la piel humana en 14 ubicaciones diferentes del cuerpo. Estas fueron el conducto auditivo, entre las cejas, la nuca, detrás de la oreja, el talón, las uñas de los pies, entre los dedos de los pies, el antebrazo, la espalda, la ingle, las fosas nasales, el pecho, la palma de la mano y el pliegue del codo. El estudio mostró una gran diversidad de hongos en todo el cuerpo, siendo el hábitat más rico el talón, que alberga alrededor de 80 especies de hongos. En contraste, hay unas 60 especies en los recortes de uñas de los pies y 40 entre los dedos. Otras áreas ricas son la palma de la mano, el antebrazo y la parte interna del codo, con entre 18 y 32 especies. La cabeza y el tronco albergaban entre 2 y 10 especies cada uno. [ 7 ]

microbioma umbilical

El ombligo es una zona del cuerpo que rara vez está expuesta a la luz ultravioleta, jabones o secreciones corporales [ 8 ] (el ombligo no produce secreciones ni aceites) [ 9 ] y, debido a que es una comunidad bacteriana casi inalterada [ 10 ], es una excelente parte del microbioma de la piel para estudiar. [ 11 ] El ombligo es un microbioma húmedo del cuerpo [ 12 ] (con alta humedad y temperaturas) [ 13 ] que contiene una gran cantidad de bacterias [ 14 ] , especialmente bacterias que favorecen las condiciones húmedas como Corynebacterium [ 15 ] y Staphylococcus [ 13 ] .

El Proyecto de Biodiversidad del Ombligo comenzó en la Universidad Estatal de Carolina del Norte a principios de 2011 con dos grupos iniciales de 35 y 25 voluntarios. [ 10 ] A los voluntarios se les entregaron hisopos de algodón estériles y se les pidió que los insertaran en sus ombligos, que giraran el hisopo tres veces y luego lo devolvieran a los investigadores en un vial [ 16 ] que contenía 0,5  ml de tampón salino de fosfato al 10 %. [ 10 ] Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, dirigidos por Jiri Hulcr, [ 17 ] luego cultivaron las muestras en un cultivo hasta que las colonias bacterianas fueron lo suficientemente grandes como para ser fotografiadas y luego estas imágenes se publicaron en el sitio web del Proyecto de Biodiversidad del Ombligo (a los voluntarios se les dieron números de muestra para que pudieran ver sus propias muestras en línea). [ 16 ] Estas muestras luego se analizaron utilizando bibliotecas de ADNr 16S para que se pudieran identificar las cepas que no crecieron bien en los cultivos. [ 10 ]

Los investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte descubrieron que, si bien era difícil predecir todas las cepas de bacterias en el microbioma del ombligo, sí podían predecir qué cepas serían predominantes y cuáles serían bastante raras en el microbioma. [ 10 ] Se encontró que los microbiomas del ombligo solo contenían unos pocos tipos de bacterias predominantes ( Staphylococcus , Corynebacterium , Actinobacteria, Clostridiales y Bacilli) y muchos tipos diferentes de bacterias raras. [ 10 ] Se descubrieron otros tipos de organismos raros dentro de los ombligos de los voluntarios, incluidos tres tipos de Archaea, dos de los cuales se encontraron en un voluntario que afirmó no haberse bañado ni duchado durante muchos años. [ 10 ]

Staphylococcus y Corynebacterium fueron algunos de los tipos de bacterias más comunes encontrados en los ombligos de los voluntarios de este proyecto, y se ha descubierto que estos tipos de bacterias son los más comunes en la piel humana en estudios más amplios del microbioma cutáneo [ 18 ] (del cual el Proyecto de Biodiversidad del Ombligo forma parte). [ 10 ] (En estos estudios más amplios se ha descubierto que las mujeres generalmente tienen más Staphylococcus viviendo en sus microbiomas cutáneos [ 18 ] (generalmente Staphylococcus epidermidis ) [ 16 ] y que los hombres tienen más Corynebacterium viviendo en sus microbiomas cutáneos). [ 18 ]

Según el Proyecto de Biodiversidad del Ombligo [ 10 ] de la Universidad Estatal de Carolina del Norte, existen dos tipos de microorganismos que se encuentran en el ombligo y las áreas circundantes. Las bacterias transitorias (bacterias que no se reproducen) [ 12 ] constituyen la mayoría de los organismos que se encuentran en el ombligo, y se estima que se encontraron 1400 cepas diferentes en el 95% de los participantes del estudio. [ 19 ]

El Proyecto de Biodiversidad del Ombligo está en curso y ya ha tomado muestras de más de 500 personas. [ 10 ] El proyecto se diseñó con el objetivo de contrarrestar la idea errónea de que las bacterias siempre son dañinas para los humanos [ 20 ] y que los humanos están en guerra con las bacterias. [ 21 ] En realidad, la mayoría de las cepas de bacterias son inofensivas [ 13 ] e incluso beneficiosas para el cuerpo humano. [ 22 ] Otro de los objetivos del proyecto es fomentar el interés público en la microbiología. [ 17 ] Trabajando en conjunto con el Proyecto del Microbioma Humano, el Proyecto de Biodiversidad del Ombligo también estudia las conexiones entre los microbiomas humanos y los factores de edad, sexo, etnia, ubicación [ 17 ] y salud general. [ 23 ]

Relación con el anfitrión

La microflora cutánea puede ser comensal , mutualista o patógena . A menudo puede ser las tres cosas dependiendo de la fortaleza del sistema inmunitario de la persona . [ 3 ] La investigación sobre el sistema inmunitario en el intestino y los pulmones ha demostrado que la microflora ayuda al desarrollo de la inmunidad; sin embargo, dicha investigación apenas ha comenzado para determinar si esto ocurre también en la piel. [ 3 ] Pseudomonas aeruginosa es un ejemplo de bacteria mutualista que puede convertirse en patógena y causar enfermedades: si ingresa al sistema circulatorio, puede provocar infecciones en los sistemas óseo, articular, gastrointestinal y respiratorio. También puede causar dermatitis . Sin embargo, P.  aeruginosa produce sustancias antimicrobianas como el ácido pseudomónico (que se explota comercialmente como la mupirocina ). Esto actúa contra las infecciones estafilocócicas y estreptocócicas . P.  aeruginosa también produce sustancias que inhiben el crecimiento de especies de hongos como Candida krusei , Candida albicans , Torulopsis glabrata , Saccharomyces cerevisiae y Aspergillus fumigatus . [ 24 ] También puede inhibir el crecimiento de Helicobacter pylori . [ 25 ] Sus acciones antimicrobianas son tan importantes que se ha observado que "la eliminación de P.  aeruginosa de la piel, mediante el uso de antibióticos orales o tópicos, puede, a la inversa, permitir la colonización e infección aberrantes por levaduras". [ 3 ]

Otro aspecto de las bacterias es la generación de olor corporal . El sudor es inodoro, sin embargo, varias bacterias pueden consumirlo y crear subproductos que los humanos pueden considerar pútridos (a diferencia de las moscas, por ejemplo, que pueden encontrarlos atractivos). Algunos ejemplos son:

defensas de la piel

péptidos antimicrobianos

La piel produce péptidos antimicrobianos como las catelicidinas , que controlan la proliferación de los microbios cutáneos. Las catelicidinas no solo reducen directamente la cantidad de microbios, sino que también provocan la secreción de citocinas , lo que induce inflamación , angiogénesis y reepitelización . Se ha relacionado la dermatitis atópica con la supresión de la producción de catelicidinas. [ 29 ] En la rosácea, el procesamiento anormal de las catelicidinas causa inflamación. La psoriasis se ha relacionado con el ADN propio creado a partir de péptidos de catelicidina, que causa autoinflamación . Un factor importante que controla las catelicidinas es la vitamina D3 . [ 30 ]

Acidez

Las capas superficiales de la piel son naturalmente ácidas ( pH 4-4,5) debido al ácido láctico del sudor y producido por las bacterias cutáneas. [ 31 ] A este pH, la flora mutualista como estafilococos , micrococos , corinebacterias y propionibacterias crece, pero no las bacterias transitorias como las gramnegativas (Escherichia y Pseudomonas) o las grampositivas ( Staphylococcus aureus) . [ 31 ] Otro factor que afecta el crecimiento de bacterias patógenas es que las sustancias antimicrobianas secretadas por la piel se potencian en condiciones ácidas. [ 31 ] En condiciones alcalinas, las bacterias dejan de adherirse a la piel y se desprenden con mayor facilidad. Se ha observado que la piel también se inflama en condiciones alcalinas y se abre, permitiendo el movimiento bacteriano hacia la superficie. [ 31 ]

Sistema inmunitario

Si se activa, el sistema inmunitario de la piel produce inmunidad celular contra microbios como los dermatofitos (hongos cutáneos). [ 32 ] Una reacción consiste en aumentar la renovación del estrato córneo y, por lo tanto, desprender el hongo de la superficie de la piel. Los hongos cutáneos como Trichophyton rubrum han evolucionado para crear sustancias que limitan la respuesta inmunitaria hacia ellos. [ 32 ] El desprendimiento de la piel es un medio general para controlar la acumulación de flora en la superficie cutánea. [ 33 ]

Enfermedades de la piel

Los microorganismos desempeñan un papel en enfermedades cutáneas no infecciosas como la dermatitis atópica , [ 34 ] la rosácea , la psoriasis , [ 35 ] y el acné . [ 36 ] La piel dañada puede hacer que las bacterias no patógenas se vuelvan patógenas . [ 37 ] La ​​diversidad de especies en la piel está relacionada con el desarrollo posterior de dermatitis. [ 38 ]

Acné vulgar

El acné vulgar es una afección cutánea común caracterizada por la producción excesiva de sebo por la unidad pilosebácea y la inflamación de la piel. [ 39 ] Las áreas afectadas suelen estar colonizadas por Cutibacterium acnes , un miembro de la microbiota comensal incluso en personas sin acné. [ 40 ] Las poblaciones elevadas de C.  acnes están relacionadas con el acné vulgar, aunque solo ciertas cepas están fuertemente asociadas con el acné, mientras que otras lo están con la piel sana. La población relativa de C.  acnes es similar entre las personas con acné y las que no lo tienen. [ 39 ] [ 40 ]

El tratamiento actual incluye antibióticos tópicos y sistémicos que reducen la colonización y/o actividad de C.  acnes . [ 41 ] Un posible tratamiento probiótico incluye el uso de Staphylococcus epidermidis para inhibir el crecimiento de C. acnes . S.  epidermidis produce ácido succínico , que ha demostrado inhibir el crecimiento de C.  acnes . [ 42 ] También se ha demostrado que Lactobacillus plantarum actúa como antiinflamatorio y mejora las propiedades antimicrobianas de la piel cuando se aplica tópicamente. Asimismo, se ha demostrado su eficacia para reducir el tamaño de las lesiones de acné. [ 43 ]

Dermatitis atópica

Las personas con dermatitis atópica han mostrado un aumento en las poblaciones de Staphylococcus aureus tanto en la piel lesionada como en la no lesionada. [ 40 ] Los brotes de dermatitis atópica se asocian con una baja diversidad bacteriana debido a la colonización por S.  aureus y, tras el tratamiento estándar , se ha observado un aumento de la diversidad bacteriana.

Los tratamientos actuales incluyen combinaciones de antibióticos tópicos o sistémicos, corticosteroides y baños de lejía diluida. [ 44 ] Los posibles tratamientos probióticos incluyen el uso de la bacteria comensal de la piel, S.  epidermidis , para inhibir el crecimiento de S.  aureus . Durante los brotes de dermatitis atópica, se ha demostrado que los niveles de población de S. epidermidis aumentan como un intento de controlar las poblaciones de S.  aureus . [ 40 ] [ 44 ] La investigación apoyada por empresas privadas, como Codex Labs, ha examinado métodos basados ​​en el microbioma para restaurar la barrera cutánea, incluidas formulaciones diseñadas para apoyar una flora cutánea equilibrada en la dermatitis atópica. [ 45 ] El uso regular de humectantes ( emolientes ) ayuda a mantener la hidratación de la piel y la integridad de la barrera, lo que puede reducir la irritación, la penetración de alérgenos y los brotes de la enfermedad. Varios tipos de emolientes, como lociones, cremas y ungüentos, son igualmente efectivos, y la elección se guía por la preferencia individual y la condición de la piel. [ 46 ] [ 47 ]

La baja diversidad microbiana intestinal en bebés se ha asociado con un mayor riesgo de dermatitis atópica. [ 48 ] Los lactantes con eccema atópico presentan niveles bajos de Bacteroides y niveles altos de Bacillota . Los Bacteroides poseen propiedades antiinflamatorias esenciales contra la dermatitis. [ 48 ] (Véase microbiota intestinal )

Psoriasis vulgar

La psoriasis vulgar afecta típicamente zonas de piel más secas como codos y rodillas . Las zonas secas de la piel tienden a tener una alta diversidad microbiana y menos poblaciones que las zonas sebáceas. [ 41 ] Un estudio que utiliza técnicas de muestreo con hisopos muestra que las áreas ricas en Bacillota (principalmente Streptococcus y Staphylococcus ) y Actinomycetota (principalmente Corynebacterium y Propionibacterium ) están asociadas con la psoriasis. [ 49 ] Mientras que otro estudio que utiliza biopsias asocia niveles elevados de Bacillota y Actinomycetota con piel sana. [ 50 ] Sin embargo, la mayoría de los estudios muestran que las personas afectadas por psoriasis tienen una menor diversidad microbiana en las zonas afectadas.

Los tratamientos para la psoriasis incluyen agentes tópicos, fototerapia y agentes sistémicos. [ 51 ] La investigación actual sobre el papel de la microbiota cutánea en la psoriasis es inconsistente, por lo que no existen tratamientos probióticos potenciales.

Rosácea

La rosácea suele estar relacionada con las zonas sebáceas de la piel. El ácaro cutáneo Demodex folliculorum produce lipasas que le permiten utilizar el sebo como fuente de alimento, por lo que tiene una gran afinidad por estas zonas. Aunque forma parte de la microbiota cutánea comensal, los pacientes con rosácea presentan un aumento de D.  folliculorum en comparación con individuos sanos, lo que sugiere patogenicidad . [ 52 ]

Bacillus oleronius , un microbio asociado a Demodex , no se encuentra habitualmente en la microbiota cutánea comensal, pero inicia vías inflamatorias cuyo mecanismo de inicio es similar al de los pacientes con rosácea. [ 40 ] También se han aislado poblaciones de S.  epidermidis de pústulas de pacientes con rosácea. Sin embargo, es posible que Demodex las haya trasladado a zonas que favorecen su crecimiento, ya que se ha demostrado que Demodex transporta bacterias por la cara. [ 53 ]

Los tratamientos actuales incluyen antibióticos tópicos y orales y terapia láser. [ 54 ] Dado que la investigación actual aún no ha mostrado un mecanismo claro de la influencia de Demodex en la rosácea, no existen tratamientos probióticos potenciales.

Clínico

Dispositivos infectados

Los microbios de la piel son una fuente potencial de dispositivos médicos infectados, como los catéteres . [ 55 ]

Higiene

La piel humana alberga numerosas especies bacterianas y fúngicas, algunas de las cuales son dañinas, otras beneficiosas y la gran mayoría aún no se han investigado. El uso de jabones bactericidas y fungicidas inevitablemente genera poblaciones bacterianas y fúngicas resistentes a los productos químicos empleados (véase resistencia a los medicamentos ).

Contagio

La flora cutánea no se transmite fácilmente entre personas: 30 segundos de fricción moderada y contacto de manos secas dan como resultado una transferencia de solo el 0,07 % de la flora natural de las manos descubiertas, con un porcentaje mayor a través de guantes. [ 56 ]

Eliminación

El lavado antimicrobiano más eficaz (reducción del 60-80%) se realiza con etanol , isopropanol y n-propanol . Los virus se ven más afectados por altas concentraciones (95%) de etanol, mientras que las bacterias se ven más afectadas por el n-propanol. [ 57 ]

Los jabones sin medicamentos no son muy efectivos, como lo demuestran los siguientes datos. Los trabajadores de la salud se lavaron las manos una vez con jabón líquido sin medicamentos durante 30 segundos. Los estudiantes/técnicos, 20 veces. [ 58 ]

Un uso importante del lavado de manos es prevenir la transmisión de flora cutánea resistente a los antibióticos que causa infecciones nosocomiales, como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina . Si bien esta flora se ha vuelto resistente a los antibióticos debido a estos, no hay evidencia de que los antisépticos o desinfectantes recomendados seleccionen organismos resistentes a los antibióticos cuando se usan en el lavado de manos. [ 59 ] Sin embargo, muchas cepas de organismos son resistentes a algunas de las sustancias utilizadas en jabones antibacterianos como el triclosán . [ 59 ]

Un estudio sobre jabones en barra en clínicas dentales encontró que cada uno tenía su propia flora y, en promedio, de dos a cinco géneros diferentes de microorganismos, siendo los más usados ​​los que tenían mayor probabilidad de tener más variedades de especies. [ 60 ] Otro estudio sobre jabones en barra en baños públicos encontró aún más flora. [ 61 ] Otro estudio encontró que los jabones muy secos no están colonizados, mientras que todos los que reposan en charcos de agua sí lo están. [ 62 ] Sin embargo, un experimento con jabones inoculados con Pseudomonas aeruginosa y Escherichia coli demostró que lavarse con jabón en barra inoculado no transmitió estas bacterias a las manos de los participantes. [ 63 ]

Piel dañada

El lavado repetido de la piel puede dañar la capa protectora externa y provocar la pérdida de agua transepidérmica. Esto se manifiesta en aspereza caracterizada por descamación y sequedad, picazón, dermatitis provocada por microorganismos y alérgenos que penetran la capa córnea y enrojecimiento. El uso de guantes puede causar problemas adicionales, ya que crea un ambiente húmedo que favorece el crecimiento de microbios y, además, contiene irritantes como el látex y el talco . [ 64 ]

El lavado de manos puede dañar la piel porque el estrato córneo, la capa superior de la piel, consta de 15 a 20 capas de discos de queratina , corneocitos , cada uno de los cuales está rodeado por una fina película de lípidos cutáneos que pueden eliminarse con alcoholes y detergentes . [ 65 ]

También se ha observado que la piel dañada, definida por agrietamiento extenso de la superficie cutánea, enrojecimiento generalizado o sangrado ocasional, está colonizada con mayor frecuencia por Staphylococcus hominis , y estos tienen mayor probabilidad de ser resistentes a la meticilina . [ 64 ] Aunque no está relacionado con una mayor resistencia a los antibióticos, la piel dañada también tiene mayor probabilidad de estar colonizada por Staphylococcus aureus , bacterias gramnegativas , enterococos y Candida . [ 64 ]

Comparación con otras floras

La flora cutánea es diferente de la intestinal, que está compuesta predominantemente por Bacillota y Bacteroidota . [ 66 ] También existe un bajo nivel de variación entre individuos que no se observa en los estudios intestinales. [ 5 ] Sin embargo, tanto la flora intestinal como la cutánea carecen de la diversidad presente en la flora del suelo . [ 1 ]

Véase también

Referencias

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