Publicerad: 2024-09-03 16:18 | Uppdaterad: 2024-09-03 16:20

Hur människans hud skiljer bakteriella vänner från fiender

Bild: Julia C. Lang

I en studie som nyligen publicerades i PLoS pathogens har forskare vid AIMES, Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences, Karolinska Institutet identifierat en av de subtila, men effektiva, vägar som människans hud använder för att skilja mellan vanliga bakterier och patogener. Att förstå dessa mekanismer öppnar för nya behandlings- och förebyggande mål, och särskilt sätt att förbättra den medfödda immuniteten för att förhindra antibiotikaresistenta infektioner.

Keira Melican. Foto: Sandra Jolly.

– Den visar hur människans hud skiljer mellan sin kommensala mikrobiota och potentiellt patogena bakterier som orsakar infektioner i hud och mjukdelar, säger Keira Melican, docent vid AIMES och institutionen för neurovetenskap och korresponderande författare till artikeln.

En utmaning inom infektionsforskningen är att förstå hur vår kropp känner igen den nyttiga mikrobiotan jämfört med de bakterier som utgör ett hot. Forskarna har studerat hur mänsklig hud reagerar på kolonisering av den vanliga kommensala bakterien Staphylococcus epidermidis jämfört med den kliniskt viktiga meticillinresistenta Staphylococcus aureus (MRSA).

Julia C. Lang.

– Vi identifierade en specifik inflammatorisk signatur när huden exponerades för MRSA. Denna signal kan kopplas till immunceller som finns i vävnaden, Langerhans celler, berättar Julia C. Lang, postdoktor och studiens försteförfattare.

Den ökande antimikrobiella resistensen (AMR) innebär att bakteriella infektioner blir allt svårare att behandla effektivt. MRSA är den främsta orsaken till AMR-relaterade dödsfall i utvecklade länder och det behövs nya förebyggande åtgärder och behandlingsalternativ.

Nya förebyggande åtgärder och behandlingar

Denna studie genomfördes med hjälp av in vitro-modeller av mänsklig hud och cellodling för att studera interaktionen mellan värd och bakterie i människans hudmiljö.

Både immunterapi och probiotika har föreslagits som potentiella metoder för att förebygga och behandla hudinfektioner, och denna studie behandlar båda aspekterna i den mänskliga hudmiljön. En nackdel med tidigare forskning om hudinfektioner har varit beroendet av musmodeller. Det blir allt tydligare att mushud skiljer sig avsevärt från människohud, inte bara i struktur utan också i sitt immunsvar mot bakterier.

Att förstå hur människans hud skiljer mellan kommensal och patogen och vilka hudceller som förmedlar denna differentiering kommer att vara avgörande för den fortsatta utvecklingen av nya behandlingar.

Nästa steg

– Vi vill även förstå signalvägarna i människans hud med hjälp av encellssekvensering och spatial transkriptomik vid Karolinska Institutets core-faciliteter, säger Keira Melican.

Ur ett bakteriellt perspektiv fokuserar forskarna på vilka aspekter av bakterierna som hudcellerna upptäcker när de skiljer mellan kommensal och patogen.

Forskningen har finansierats av Vetenskapsrådet (VR) och Novo Nordisk Foundation, med stöd från AIMES – Center for the Advancement of Integrated Medical and Engineering Sciences vid Karolinska Institutet, KTH, Getinge AB.