Коменсал, патоген чи мутуаліст? Ким для нас є гриби Malassezia spp?
Ключові слова:
себорейний дерматит, IL, коменсал, мікробіом, імунна система шкіри.Анотація
Вступ. Високий відсоток грибів роду Malassezia spp. у мікробіомі шкіри дає розуміння їх ролі на здоровій і хворій шкірі і є вирішальним для розвитку знань про гомеостаз шкіри. За останнє десятиліття нові методи культивування, ідентифікації та різних генетичних маніпуляцій з грибами роду Malassezia виявили не лише їх високу поширеність в навколишньому середовищі, але й було отримано нові дані щодо ролі в патогенезі себорейного дерматиту. Метою дослідження було проаналізувати дані літератури щодо взаємодії грибів роду Malassezia spp з імунітетом людини та виявити закономірності для кращого розуміння патогенезу себорейного дерматиту. Матеріали та методи. Було проаналізовано статті з Wiley online library, Cochrane library, Medline. Результати досліджень та їх обговорення. Описано імунну відповідь у здорових осіб та пацієнтів з себорейним дерматитом на Malassezia spp., а також висвітлено імуномоделюючі властивості цих грибів. Висновки. Застосування цих знань повинно допомогти у розумінні принципів взаємодії Malassezia з шкірою, включаючи яскраві приклади патогенності, коменсалізму та потенційної захисної або корисної діяльності. Поглиблене розуміння специфічних взаємодій хазяїна та грибів має привести до визначення ключових факторів, які підтримують шкіру в стані гармонійного взаєморозуміння або, у свою чергу, ініціюють патогенні зміни. Ці підходи ведуть до розробки нових терапевтичних цілей і варіантів лікування. У даному огляді розглядаються здорові, маніпулятивні та хворобливі «стосунки» нашого організму з грибами роду Malassezia.
Посилання
Oh J, Byrd AL, Park M; NISC Comparative Sequencing Program, Kong HH, Segre JA. Temporal Stability of the Human Skin Microbiome. Cell. 2016 May 5;165(4):854-66. doi: 10.1016/j.cell.2016.04.008.
Two A. M., Nakatsuji T., Kotol P. F., Arvanitidou E., Du-Thumm L., Hata T. R., et al. (2016). The Cutaneous Microbiome and Aspects of Skin Antimicrobial Defense System Resist Acute Treatment with Topical Skin Cleansers. J. Invest. Dermatol. 136, 1950–1954. 10.1016/j.jid.2016.06.612.
Byrd A. L., Belkaid Y., Segre J. A. (2018). The human skin microbiome. Nat. Rev. Microbiol. 16, 143–155. 10.1038/nrmicro.2017.157.
Leong C., Schmid B., Toi M. J., Wang J., Irudayaswamy A. S., Goh J. P. Z., et al. (2019). Geographical and Ethnic Differences Influence Culturable Commensal Yeast Diversity on Healthy Skin. Front. Microbiol. 10, 1891. 10.3389/fmicb.2019.01891.
Casadevall A., Pirofski L. A. (2018). What Is a Host? Attributes of Individual Susceptibility. Infect. Immun. 86, 1–12. 10.1128/IAI.00636-17. 6. Li H., Goh B. N., Teh W. K., Jiang Z., Goh J. P. Z., Goh A., et al. (2018). Skin Commensal Malassezia globosa Secreted Protease Attenuates Staphylococcus aureus Biofilm Formation. J. Invest. Dermatol. 138, 1137– 1145. 10.1016/j.jid.2017.11.034.
Quaresma J. A. S. (2019). Organization of the Skin Immune System and Compartmentalized Immune Responses in Infectious Diseases. Clin. Microbiol. Rev. 32, 1–35. 10.1128/CMR.00034-18.
Kong HH, Segre JA. Skin microbiome: looking back to move forward. J Invest Dermatol. 2012 Mar;132(3 Pt 2):933-9. doi: 10.1038/jid.2011.417.
Sanmiguel and Grice, 2015; Mittermann et al., 2016).(Sanmiguel A., Grice E. A. (2015). Interactions between host factors and the skin microbiome. Cell Mol. Life Sci. 72, 1499–1515. 10.1007/s00018-014-1812-z
Kao MS, Wang Y, Marito S, Huang S, Lin WZ, Gangoiti JA, Barshop BA, Hyun C, Lee WR, Sanford JA, Gallo RL, Ran Y, Chen WT, Huang CJ, Hsieh MF, Huang CM. The mPEG-PCL Copolymer for Selective Fermentation of Staphylococcus lugdunensis Against Candida parapsilosis in the Human Microbiome. J Microb Biochem Technol. 2016 Aug;8(4):259-265. doi: 10.4172/1948-5948.1000295.
Gupta AK, Batra R, Bluhm R et al. Skin diseases associated with Malassezia species. Journal of the American Academy of Dermatology 2004; 51: 785-98.
Xu Z, Wang Z, Yuan C et al. Dandruff is associated with the conjoined interactions between host and microorganisms. Scientific reports 2016; 6: 24877. 73.
Park T, Kim HJ, Myeong NR et al. Collapse of human scalp microbiome network in dandruff and seborrho - ic dermatitis. Exp Dermatol 2017. 74.
Tanaka A, Cho O, Saito C et al. Comprehensive pyrosequencing analysis of the bacterial microbiota of the skin of patients with seborrheic dermatitis. Microbiology and immunology 2016; 60: 521-6.
Gueniche A, Cathelineau AC, Bastien P et al. Vitreoscilla filiformis biomass improves seborrheic dermatitis. Journal of the European Academy of Dermatology and Venereology : JEADV 2008; 22: 1014-5.
Volz T, Skabytska Y, Guenova E et al. Nonpathogenic bacteria alleviating atopic dermatitis inflammation induce IL-10-producing dendritic cells and regulatory Tr1 cells. J Invest Dermatol 2014; 134: 96-104.
Reygagne P, Bastien P, Couavoux MP et al. The positive benefit of Lactobacillus paracasei NCC2461 ST11 in healthy volunteers with moderate to severe dandruff. Beneficial microbes 2017; 8: 671-80.
Von der Weid T, Bulliard C, Schiffrin EJ. Induction by a lactic acid bacterium of a population of CD4(+) T cells with low proliferative capacity that produce transforming growth factor beta and interleukin-10. Clinical and diagnostic laboratory immunology 2001; 8: 695-701.
Wagner DK, Sohnle PG. Cutaneous defenses against dermatophytes and yeasts. Clin Microbiol Rev. 1995 Jul;8(3):317-35. doi: 10.1128/CMR.8.3.317.
Webster, G. F., and W. P. McArthur. 1982. Activation of components of the alternative pathway of complement by Propionibacterium acnes cell wall carbohydrate. J. Investig. Dermatol. 79:137-140.
Rezaee MA, Motaharinia Y, Hosseini W, Jalili A, Rashidi A, Mosavi B, Zamini G, Rahmani MR. Natural oils enhance IL-10 and IFN-γ production by human PBMCs cultured with Malassezia furfur. Iran J Immunol. 2012 Jun;9(2):109-19.
Kashima, M., H. Takahashi, M. Shimozuma, W. L. Epstein, and K. Fukuyama. 1989. Candidacidal activities of proteins partially purified from rat epidermis. Infect. Immun. 57:186-190.
King, R. D., H. A. Khan, J. C. Foye, J. H. Greenberg, and J. E. Jones. 1975. Transferin, iron and dermatop.- ytes. I. Serum dermatophyte inhibitory component definitely identified as unsaturated transferin. J. Lab. Clin. Med. 86:204-212.
Donnarumma G, Paoletti I, Buommino E, Orlando M, Tufano MA, Baroni A. Malassezia furfur induces the expression of beta-defensin-2 in human keratinocytes in a protein kinase C-dependent manner. Arch Dermatol Res. 2004 Apr;295(11):474-81. doi: 10.1007/s00403-003-0445-0.
Kobayashi T, Voisin B, Kim DY, Kennedy EA, Jo JH, Shih HY, Truong A, Doebel T, Sakamoto K, Cui CY, Schlessinger D, Moro K, Nakae S, Horiuchi K, Zhu J, Leonard WJ, Kong HH, Nagao K. Homeostatic Control of Sebaceous Glands by Innate Lymphoid Cells Regulates Commensal Bacteria Equilibrium. Cell. 2019 Feb 21;176(5):982-997.e16. doi: 10.1016/j.cell.2018.12.031.
Ingham, E., G. Gowland, R. M. Ward, K. T. Holland, and W. J. Cunliffe. 1987. Antibodies to Propionibacterium acnes and P. acnes exocellular en¬zymes in the normal population at various ages and in patients with acne vulgaris. Br. J. Dermatol. 116:805-812.
Metze, D., A. Kersten, W. Jurecka, and W. Gebhart. 1991. Immunoglobulins coat microorganisms of skin surface: a comparative immunohistochemical and ultrastructural study of cutaneous and oral microbial symbionts. J. Investig. Dermatol. 96:439-445.
Sohnle, P. G., C. Collins-Lech, and K. E. Huhta. 1983. Class specific antibodies in young and aged humans against organisms producing superficial fungal infections. Br. J. Dermatol. 108:69-76
Bergbrant, I. M., and J. Faergemann. 1988. Variations of Pityrosporum orbiculare in middle-aged and elderly individuals. Acta Dermato-Venereol. 68:537-540.
Cunningham, A. C., E. Ingham, and G. Gowland. 1992. Humoral responses to Malassezia furfur serovars A, B and C in normal individuals of various ages. Br. J. Dermatol. 127:476^81.
Saadatzadeh, M. R. 1998. The immunology of the mycelial phase of Malassezia. Ph.D. thesis. University of Leeds, Leeds, United Kingdom.
Moreno-Coutiño G, Sánchez-Cárdenas CD, Bello-Hernández Y, Fernández-Martínez R, Arroyo-Escalante S, Arenas R. Isolation of Malassezia spp. in HIV-positive patients with and without seborrheic dermatitis. An Bras Dermatol. 2019 Sep-Oct;94(5):527-531. doi: 10.1016/j.abd.2019.09.012.
Cunningham, A. C. 1991. An investigation of the immune status of man to Malassezia spp. Ph.D. thesis. University of Leeds, Leeds, United Kingdom.
Saadatzadeh, M. R., H. R. Ashbee, W. J. Cunliffe, and E. Ingham. 2001. Cell mediated immunity to the mycelial phase of Malassezia spp in patients with pityriasis versicolor and controls. Br. J. Dermatol. 144:77- 84.
Sparber F., Leibundgut-Landmann S. (2017). Host Responses to Malassezia spp. in the Mammalian Skin. Front. Immunol. 8, 1614. 10.3389/fimmu.2017.01614
Solomkin, J. S., E. L. Mills, G. S. Giebink, R. D. Nelson, R. L. Simmons, and P. G. Quie. 1978. Phagocytosis of Candida albicans by human leuko- cytes—opsonic requirements. J. Infect. Dis. 137:30-37.
Davies, S. F., D. P. Clifford, J. R. Hoidal, and J. E. Repine. 1982. Opsonic requirements for the uptake of Cryptococcus neoformans by human polymorphonuclear leukocytes and monocytes. J. Infect. Dis. 145:870-874.
Suzuki, T., N. Ohno, and Y. Ohshima. 1998. Activation of complement system, alternative and classical pathways, by Malassezia furfur. Pharm. Pharmacol. Lett. 3:133-136.
Pierard-Franchimont, C., J. E. Arrese, and G. E. Pierard. 1995. Immunohistochemical aspects of the link between Malassezia ovalis and seborrhoeic dermatitis. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 4:14-19.
Sanghvi SY, Schwartz RA. Leiner’s disease (erythroderma desquamativum): A review and approach to therapy. Dermatol Ther. 2021 Jan;34(1):e14510. doi: 10.1111/dth.14510.
Aboud KA, Aboud AA. Karl Leiner (1871-1930) and his syndrome.Asian J Dermatol. 2012;4:14-15.
Murphy, J. W. 1991. Mechanisms of natural resistance to pathogenic fungi. Annu. Rev. Microbiol. 45:509- 538.
Kim SY, Kim SH, Kim SN, Kim AR, Kim YR, Kim MJ, Park WS, Lee JH, Jung WH, Lee YW, Choe YB, Ahn KJ. Isolation and identification of Malassezia species from Chinese and Korean patients with seborrheic dermatitis and in vitro studies on their bioactivity on sebaceous lipids and IL-8 production. Mycoses. 2016 May;59(5):274-80. doi: 10.1111/myc.12456.
Buentke, E., A. Zargari, C. Heffler, J. Avila-Carino, J. Savolainen, and A. Scheynius. 2000. Uptake of the yeast Malassezia furfur and its allergenic components by human immature CD1a+ dendritic cells. Clin. Exp. Allergy 30:1759-1770
Takahashi, M., T. Ushijima, and Y. Ozaki. 1984. Biological activity of Pityrosporum. I. Enhancement of resistance in mice stimulated by Pityro- sporum against S. typhimurium. Immunology 51:697-702.
Takahashi, M., T. Ushijima, and Y. Ozaki. 1986. Biological activity of Pityrosporum. II. Antitumour and immune stimulating effect of Pityrospo- rum in mice. JNCI 77:1093-1097.
Kesavan, S., C. E. Walters, K. T. Holland, and E. Ingham. 1998. The effects of Malassezia on proinflammatory cytokine production by human peripheral blood mononuclear cells in vitro. Med. Mycol. 36:97- 106.
Kesavan, S., K. T. Holland, and E. Ingham. 2000. The effect of lipid extraction on the immunomodulatory activity of Malassezia species in vitro. Med. Mycol. 38:239-247.
C. Vlachos, B. M. Schulte, P. Magiatis, G. J. Adema, G. Gaitanis, Br. J. Dermatol. 2012, 167, 496.
C. Esser, B. P. Lawrence, D. H. Sherr, G. H. Perdew, A. Puga, R. Barouki, X. Coumoul, Int. J. Mol. Sci. 2018, 19, 3603. F. Rademacher, M. Simanski, B. Hesse, G. Dombrowsky, N. Vent, R. Gläser, J. Harder, J. Innate. Immun. 2019, 11, 125.
Bergbrant, I. M., S. Johansson, D. Robbins, A. Scheynius, J. Faergemann, and T. Soderstrom. 1991. An immunological study in patients with sebor- rhoeic dermatitis. Clin. Exp. Dermatol. 16:331-338.
Kieffer, M., I. M. Bergbrant, J. Faergemann, G. B. E. Jemec, V. Ottevanger, P. S. Skov, and E. Svejgaard. 1990. Immune responses to Pityrosporum ovale in adult patients with atopic and seborrhoeic dermatitis. J. Am. Acad. Dermatol. 22:739-742.
Neuber, K., S. Kroger, E. Gruseck, D. Abeck, and J. Ring. 1996. Effects of Pityrosporum ovale on proliferation, immunoglobulin (IgA, G, M) synthesis and cytokine (IL2, IL10, IFNgamma) production of peripheral blood mononuclear cells from patients with seborrhoeic dermatitis. Arch. Dermatol. Res. 288:532-536.
Moore, M., R. L. Kile, and M. F. Engman. 1936. Pityrosporum ovale (Bottle Bacillus of Unna, Spore of Malassez): cultivation and possible role in seborrhoeic dermatitis. Arch. Dematol. Syphilol. 33:457-472.
Nissen, D., L. J. Petersen, R. Esch, E. Svejgaard, P. S. Skov, L. K. Poulsen, and H. Nolte. 1998. IgE sensitization to cellular and culture filtrates of fungal extracts in patients with atopic dermatitis. Ann. Allergy Asthma Immunol. 81:247-255.
Ashbee, H. R., E. Ingham, K. T. Holland, and W. J. Cunliffe. 1994. Cell- mediated immune responses to Malassezia furfur serovars A, B and C in patients with pityriasis versicolor, seborrhoeic dermatitis and controls. Exp. Dermatol. 3:106-112.
Hiragun T, Hide M. Sweat Allergy. Curr Probl Dermatol. 2016;51:101-8. doi: 10.1159/000446788.
Parry, M. E., and G. R. Sharpe. 1998. Seborrhoeic dermatitis is not caused by an altered immune response to Malassezia yeast. Br. J. Dermatol. 139: 254-263.
Bergbrant, I. M., B. Andersson, and J. Faergemann. 1999. Cell-mediated immunity Malassezia furfur in patients with seborrhoeic dermatitis and pityriasis versicolor. Clin. Exp. Dermatol. 24:402-406.
Theelen B., Cafarchia C., Gaitanis G., Bassukas I. D., Boekhout T., Dawson T. L., Jr. (2018). Malassezia ecology, pathophysiology, and treatment. Med. Mycol. 56, S10–S25. 10.1093/mmy/myx134
