Cutibacterium acnes: disbiosi cutanea e futuro dei trattamenti

La comunità microbica presente sulla superficie cutanea è costituita per lo più da batteri appartenenti ai tre generi di CorynebacteriaPropionibacteria e Stafilococchi. L’interazione tra i membri di questo microbiota cutaneo è essenziale per il mantenimento di una pelle sana. In questo articolo approfondiremo il ruolo di Cutibacterium nell’insorgenza dell’acne.

Cutibacterium acnes regola l’omeostasi cutanea

Il batterio commensale Propionibacterium acnes, predominante nei siti sebacei, è fondamentale per la regolazione dell’omeostasi cutanea e per prevenire la colonizzazione da parte di altri agenti patogeni dannosi. Nonostante ciò, può anche agire come patogeno opportunista nell’acne volgare: la colonizzazione del follicolo pilosebaceo da parte di P. acnes è considerata uno dei fattori centrali che interessano la patogenesi dell’acne. In questa malattia infiammatoria cronica della pelle sono coinvolti altri due fattori: l’aumento della produzione di sebo, con una modifica della sua composizione, e l’ipercorneificazione del follicolo pilosebaceo derivante, a sua volta, dall’iperproliferazione e dalla differenziazione anomala dei cheratinociti della parte superiore del follicolo. Contribuiscono ad influenzarne la gravità, nonché l’incidenza e la persistenza dell’acne, anche storia familiare, ormoni, stress e ambiente. 

Indagini genomiche e metagenomiche hanno recentemente portato sia a cambiare la denominazione di Propionibacterium acnes in Cutibacterium acnes, tenendo conto delle sue caratteristiche specifiche di colonizzazione della pelle, sia ad iniziare la caratterizzazione dei suoi diversi filotipi. Considerando il potenziale ruolo centrale di P. acnes / C. acnes nell’acne, gli elementi chiave emergenti relativi alla sua eterogeneità genomica e fenotipica aprono la strada per esplorare in profondità il ruolo dei suoi diversi filotipi nello sviluppo dell’acne e fornire nuove intuizioni sulla fisiologia cellulare alla base di questa patogenesi.

Cutibacterium acnes e il ruolo della disbiosi del microbioma nell’acne

P. acnes / C. acnes è un batterio anaerobico gram-positivo appartenente al phylum degli Actinobacteria e risiede prevalentemente nella profondità del follicolo sebaceo a contatto con i cheratinociti.

Caratteristiche metaboliche specifiche consentono a questo batterio di colonizzare l’ambiente ostile del follicolo sebaceo ricco di lipidi e proteggere la pelle da altri agenti patogeni dannosi, preservando così la stabilità del microbiota cutaneo residente; in particolare, può degradare i trigliceridi presenti nel sebo per generare acidi grassi a catena corta, compreso l’acido propionico, il cui accumulo partecipa al mantenimento di un pH acido della pelle. Tuttavia, contrariamente ad un pensiero comune, l’acne non è associata ad una proliferazione eccessiva di C. acnes; sembra invece svolgere un ruolo determinante una perdita di diversità microbica e di equilibrio tra i filotipi di C. acnes.

Acne vulgaris causata da Cutibacterium acnes
Figura 1 – Acne vulgaris causata da Cutibacterium acnes

La gravità dell’acne infiammatoria non è correlata alla proliferazione di C. acnes, ma alla perdita di diversità dei filotipi di C. acnes

La gravità dell’acne è associata a una perdita di diversità dei ceppi di C. acnes rispetto a quella degli individui sani. Questa perdita di diversità è stata identificata sul viso di pazienti con acne da lieve a moderata, così come sulla schiena di quelli con acne grave.

In uno studio del 2010 è stato osservato che tra un gran numero di ceppi di C. acnes (N = 210), isolati dalla pelle di individui sani e pazienti con vari gradi di acne o altre malattie infettive, quelli della divisione IA erano fortemente associati ad acne da moderata a grave, mentre altri, IB, II e III, erano associati a cute sana e infezioni opportunistiche dei tessuti profondi. Il filotipo IA, inoltre, prolifera preferenzialmente in un microambiente infiammatorio, indicando un cambiamento nel microbiota cutaneo dei pazienti con acne

L’analisi comparativa del genoma ha dimostrato che i ceppi correlati all’acne portano geni di virulenza extra rispetto ai ceppi dello stesso filotipo, che funzionano come commensali nella salute della pelle. Inoltre, questi ceppi producono livelli significativamente più elevati dei metaboliti pro-infiammatori, le porfirine, che generano specie reattive dell’ossigeno e inducono infiammazione nei cheratinociti.

S. epidermidis e C. acnes fondamtali per la salute cutanea

Dati recenti mostrano anche che S. epidermidis e C. acnes interagiscono e sono fondamentali per la regolazione dell’omeostasi cutanea. S. epidermidis può inibire la crescita di C. acnes e l’infiammazione cutanea indotta dallo stesso, favorendo la fermentazione del glicerolo prodotto naturalmente dalla pelle e rilasciando acido succinico, prodotto della fermentazione degli acidi grassi; S. epidermidis può quindi sopprimere la produzione di IL-6 indotta da C. acnes e del fattore di necrosi tumorale (TNF)-alfa da parte dei cheratinociti. Al contrario, C. acnes, residente nei follicoli pilosebacei, inibisce lo sviluppo di S. epidermidis mantenendo il pH acido del follicolo pilosebaceo, idrolizzando i trigliceridi del sebo e secernendo acido propionico. 

Futuro dei trattamenti

L’obiettivo del trattamento dell’acne mira a prevenire o curare la disbiosi: una strategia si basa sul saccarosio per l’aumento selettivo della fermentazione di S. epidermidis rispetto a quella di C. acnes. Un altro modo per spostare l’equilibrio verso un microbioma sano prevede l’integrazione del microbiota cutaneo con probiotici. Diversi studi clinici hanno dimostrato che i probiotici topici possono alterare direttamente il microbioma cutaneo e la risposta immunitaria. Inoltre, la modulazione della microflora intestinale tramite probiotici orali può influenzare indirettamente le malattie della pelle: i loro effetti sull’acne possono essere mediati dalla capacità dei probiotici orali di ridurre lo stress ossidativo sistemico, regolare le citochine e ridurre i marcatori infiammatori.

Oli essenziali per la cura dell’acne

Gli oli essenziali, come il coreano Citrus obovoides e Citrus natsudadai, possono essere efficaci trattamenti per l’acne: è stato dimostrato che in vitro mostrano un’azione contro i batteri che inducono l’acne e hanno effetti inibitori sulla secrezione di IL -indotta da C. acnes e TNF-α nelle cellule monocitiche umane, suggerendo proprietà antinfiammatorie. L’olio dell’albero del tè (TTO), uno degli ingredienti botanici antiacne più utilizzati nell’industria cosmetica, ha mostrato un’efficacia paragonabile al perossido di benzoile in diversi studi randomizzati e controllati. 

I peptidi antimicrobici come modulatori antibiotici topici del microbiota cutaneo

In alternativa, gli AMP (peptidi antimicrobici) potrebbero agire come nuovi modulatori antibiotici topici del microbiota cutaneo e dell’immunità innata. Il feromone AMP, plantaricina A, aumenta le difese antiossidanti dei cheratinociti umani e modula l’espressione dei geni filaggrina, involucrina, β-defensina e TNF-α in vitro. Infatti, oltre alla loro attività antimicrobica, gli AMP sintetizzati dai mammiferi regolano anche funzioni fisiologiche come l’infiammazione, l’angiogenesi e la guarigione delle ferite. Sono abbondanti nella pelle dei mammiferi e recentemente è stato dimostrato che alterazioni nei loro livelli di sintesi svolgono un ruolo nelle malattie della pelle come la psoriasi, la dermatite atopica e la rosacea.

Ed infine i batteriofagi

Infine, un’altra terapia alternativa potrebbe coinvolgere i batteriofagi. Sia l’analisi metagenomica che altri studi basati sulla cultura hanno dimostrato che i batteriofagi naturali di C. acnes sulla pelle sono più diffusi negli individui sani rispetto ai pazienti con acne. 

Questi approcci terapeutici potrebbero portare allo sviluppo di strategie di vaccinazione, attraverso l’immunoterapia dell’acne; l’inibizione specifica dei fattori di virulenza secreti dovrebbe limitare il rischio di targeting indesiderato di batteri non patogeni e superare il rischio di selezione di batteri resistenti. 

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Francesco Centorrino

Sono Francesco Centorrino, creatore ed amministratore di Microbiologia Italia, primo sito di divulgazione microbiologica in Italia. Sono laureato in biologia e molto appassionato di tecnologia, cinema, scienza e fantascienza. Sono Siciliano ma vivo e lavoro in Basilicata come analista di laboratorio microbiologico presso una nota azienda farmaceutica. Ho creato il portale di Microbiologia Italia per condividere conoscenza ed informazioni a chiunque fosse interessato a questa bellissima scienza. Potete trovare tutti i miei contatti al seguente link: https://linktr.ee/fcentorrino.

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