ОСОБЕННОСТИ МИКРОБИОМА КОЖИ МОГУТ БЫТЬ ТОЧНЫМ МАРКЕРОМ ВОЗРАСТА

17.03.2020

Известно, что микробиом человека стремительно изменяется в течение первых трех лет после рождения и претерпевает незначительные изменения на протяжении дальнейшей жизни. Недавние исследования позволяют предположить, что особенности кишечного микробиома могут лечь в основу для классификации взрослых людей по возрастным группам с гендерно-специфическими различиями. Микробиом также продолжает изменяться после смерти и может быть использован для прогнозирования ее давности с точностью до нескольких дней у мышей и людей. Эти результаты стали основанием для исследования, связанного с определением приблизительного возраста организма-хозяина по особенностям микробиома кишечника, ротовой полости и кожи.

Huang с соавт. поставили перед собой цель изучить, могут ли характерные особенности микробиома ротовой полости, кишечника и кожи (ладоней и лба) служить маркером, позволяющим определить возраст у взрослого человека. Авторами был произведен ретроспективный анализ 10 крупных международных исследований. В работе были использованы 4434 образца фекалий, 2500 образцов слюны и 1975 образцов кожи участников из США, Великобритании, Китая, Танзании. Возраст участников, предоставивших образцы, составлял от 18 до 90 лет, индекс массы тела (ИМТ) — от 18,5 до 30 кг/м². Обязательным требованием к участникам являлось отсутствие воспалительных заболеваний кишечника, диабета, антибиотикотерапии в течение месяца перед забором проб. В исследование не были включены беременные женщины и тяжелобольные пациенты.

В результате установлено, что бактериальные штаммы, присутствующие у молодых людей (от 18 до 30 лет) более многочисленны, разнообразны и распространены, чем штаммы, присутствующие у пожилых людей (60 лет), что позволяет предположить, что физиологический процесс старения происходит одновременно с потерей ключевых штаммов бактерий на протяжении жизни.

Возрастные изменения микробиома ротовой полости, кишечника и кожи участников ретроспективного исследования.

Ротовая полость

Кишечник

Кожа

По мере старения у мужчин и женщин в микробиоме ротовой полости снижается количество бактериальных штаммов рода Lactobacillales, Gemellaceae, Bacteroides и Fusobacterium.

Наиболее характерные изменения претерпевали с увеличением возраста организма-хозяина штаммы родов Bifidobacterium и Blautia или семейств Lachnospiraceae, Ruminococcaceae и Clostridiaceae. Однако количественные и качественные показатели различались не только между участниками из разных стран, но и в пределах одной группы участников.

К примеру, для участников из Китая были характерны изменения в популяции бактерий рода Bifidobacterium, не характерные для участников из США.

Для анализа микробиома кожи использовали образцы со лба и ладоней, так как микробиом лба и ладоней значительно отличается друг от друга. Именно изучение микробиома кожи указанных зон дает более полную картину многообразия бактериологических штаммов, обитающих на поверхности кожи.

Количество бактерий Mycoplasma, Enterobacteriaceae и Pasteurellaceae уменьшалось с возрастом в группах участников из разных стран, отражая физиологические изменения, вызванные старением.

Установлено, что особенности микробиома кожи служат наиболее точным маркером возраста организма-хозяина — его анализ позволяет определить возраст человека с точностью в среднем до 4 лет, независимо от пола. И это вполне обосновано — по мере старения в коже происходят такие физиологические изменения, как снижение выработки секрета сальных желез, изменение рН, скорости ТЭПВ и изменения в местной иммунной системе, что оказывает выраженное влияние на изменение микробиома.

Таким образом, наличие определенных бактериальных штаммов, в особенности в составе микробиома кожи, является качественным индикатором микробиомных сдвигов, связанных с возрастными изменениями, что может быть применено для определения признаков ускоренного или замедленного старения и состояния здоровья. Взаимодействие микробиома и организма-хозяина — сложный процесс, где каждая из сторон оказывает на другую влияние. Полученные данные служат еще одним доказательством важной роли микробиома в поддержании здоровья и позволяют рассматривать его в качестве терапевтического инструмента, который может быть использован для влияния на процесс старения и развития возраст-ассоциированных заболеваний. Больше про это исследование, а также замедление старения и омоложение кожи читайте в нашем журнале «Anti-age косметология и медицина». Новый номер совсем скоро выйдет из печати!

Источники:

Huang S,Haiminen N,Carrieri A-P,Hu R, Jiang L, Parida L, Russell B, Allaband C, Zarrinpar A, Vázquez-Baeza Y, Belda-Ferre P, Zhou H, Kim H-C, Swafford AD, Knight R,Xu ZZ. Human skin,oral, and gut microbiomes predict chronological age 2020; mSystems 5:e00630-19.

Yatsunenko T, Rey FE, Manary MJ, Trehan I, Dominguez-Bello MG, Contreras M, Magris M, Hidalgo G, Baldassano RN, Anokhin AP, Heath AC, Warner B, Reeder J, Kuczynski J, Caporaso JG, Lozupone CA, Lauber C, Clemente JC, Knights D, Knight R, Gordon JI. Human gut microbiome viewed across age and geography. Nature 2012; 486: 222–227.

de la Cuesta-Zuluaga J, Kelley ST, Chen Y, Escobar JS, Mueller NT, Ley RE, McDonald D, Huang S, Swafford AD, Knight R, Thackray VG. Ageand sex-dependent patterns of gut microbial diversity in human adults 2019; mSystems 4:e00261-19.

Metcalf JL, Wegener Parfrey L, Gonzalez A, Lauber CL, Knights D, Ackermann G, Humphrey GC, Gebert MJ, Van Treuren W, Berg-Lyons D, Keepers K, Guo Y, Bullard J, Fierer N, Carter DO, Knight R. A microbial clock provides an accurate estimate of the postmortem interval in a mouse model system 2013; Elife 2: e01104.