La flora cutánea , también llamada microbiota cutánea , se refiere a la microbiota ( comunidades de microorganismos ) que residen en la piel , normalmente la piel humana .
Muchas de ellas son bacterias de las que existen alrededor de 1.000 especies en la piel humana pertenecientes a diecinueve filos . [1] [2] La mayoría se encuentra en las capas superficiales de la epidermis y en las partes superiores de los folículos pilosos .
La flora de la piel suele ser no patógena y comensal (no es dañina para su huésped) o mutualista (ofrece un beneficio). Los beneficios que las bacterias pueden ofrecer incluyen evitar que organismos patógenos transitorios colonicen la superficie de la piel, ya sea compitiendo por nutrientes, secretando sustancias químicas contra ellos o estimulando el sistema inmunológico de la piel . [3] Sin embargo, los microbios residentes pueden causar enfermedades de la piel e ingresar al sistema sanguíneo , creando enfermedades potencialmente mortales, particularmente en personas inmunodeprimidas . [3]
Una flora cutánea no humana importante es Batrachochytrium dendrobatidis , un hongo quitridio y zoosporoso no hifal que causa quitridiomicosis , una enfermedad infecciosa que se cree es responsable de la disminución de las poblaciones de anfibios . [4]
La estimación del número de especies presentes en las bacterias de la piel ha cambiado radicalmente mediante el uso de ARN ribosómico 16S para identificar especies de bacterias 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 tanto, quedaban ocultas a la ciencia. [1]
Según investigaciones de base cultural, se pensaba que Staphylococcus epidermidis y Staphylococcus aureus eran dominantes. Sin embargo, la investigación del ARN ribosomal 16S encuentra que, si bien son comunes, estas especies representan sólo el 5% de las bacterias de la piel. [5] Sin embargo, la variedad de 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%). [ cita necesaria ]
Hay tres áreas ecológicas principales: sebácea, húmeda y seca. Las especies de propionibacterias y estafilococos fueron las principales especies en las áreas sebáceas . En las zonas húmedas del cuerpo predominan las corinebacterias y los estafilococos . En las zonas secas hay una mezcla de especies pero las Betaproteobacterias y Flavobacteriales son dominantes. Ecológicamente, las zonas sebáceas tuvieron mayor riqueza de especies que las húmedas y secas. Las áreas con menor similitud entre personas en especies fueron los espacios entre los dedos de las manos , los espacios entre los dedos de los pies , las axilas y el muñón del cordón umbilical . Los más similares estaban al lado de las fosas nasales , las narinas (dentro de las fosas nasales) y en la parte posterior. [1]
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 Penicillium . [6]
Un estudio realizado por el Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano en Bethesda, Maryland , investigó el ADN de hongos de la piel humana en 14 lugares diferentes del cuerpo. Estos eran el canal auditivo, entre las cejas, la parte posterior de la cabeza, detrás de la oreja, el talón, las uñas de los pies, entre los dedos, el antebrazo, la espalda, la ingle, las fosas nasales, el pecho, la palma y la curva 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 cambio, existen unas 60 especies en los recortes de uñas de los pies y 40 entre los dedos. Otras zonas ricas son la palma, el antebrazo y la parte interna del codo, con 18 a 32 especies. La cabeza y el tronco albergaban entre 2 y 10 cada uno. [7]
El ombligo, u ombligo , es un área 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 porque es una comunidad casi tranquila de bacterias [10] es una excelente parte del microbioma de la piel para estudiar. [11] El ombligo o 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 de humedad como Corynebacterium [ 15] y estafilococos . [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 dieron hisopos de algodón esterilizados y se les pidió que insertaran los hisopos de algodón en sus ombligos, giraran el hisopo de algodón tres veces y luego lo devolvieran a los investigadores en un vial [16] que contenía 0,5 ml 10 % de tampón salino de fosfato. [10] 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 Belly Button (voluntarios recibieron números de muestra para que pudieran ver sus propias muestras en línea). [16] Luego, estas muestras se analizaron utilizando bibliotecas de ADNr 16S para poder 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 cada cepa de bacteria en el microbioma del ombligo, podían predecir qué cepas serían prevalentes y qué cepas de bacterias serían bastante raras en el microbioma. [10] Se descubrió que los microbiomas del ombligo solo contenían unos pocos tipos prevalentes de bacterias ( 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 se encuentran entre los tipos de bacterias más comunes que se encuentran en los ombligos de los voluntarios de este proyecto y se ha descubierto que estos tipos de bacterias son los tipos de bacterias más comunes que se encuentran en la piel humana en estudios más amplios del microbioma de la piel [18] (del cual forma parte el Proyecto de Biodiversidad del Ombligo). [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, hay dos tipos de microorganismos que se encuentran en el ombligo y sus alrededores. 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 1.400 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 fue diseñado 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] si no 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 Microbioma Humano, el Proyecto de Biodiversidad del Ombligo también estudia las conexiones entre los microbiomas humanos y los factores de edad, sexo, origen étnico, ubicación [17] y salud general. [23]
La microflora de la piel puede ser comensales , mutualistas o patógenas . A menudo pueden ser los tres dependiendo de la fortaleza del sistema inmunológico de la persona . [3] Las investigaciones sobre el sistema inmunológico en el intestino y los pulmones han demostrado que la microflora ayuda al desarrollo de la inmunidad; sin embargo, dichas investigaciones recién han comenzado sobre si este es el caso de la piel. [3] Pseudomonas aeruginosa es un ejemplo de bacteria mutualista que puede convertirse en un patógeno y causar enfermedades: si logra ingresar 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 explotan 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] Tan importantes son sus acciones antimicrobianas que se ha observado que "eliminar P. aeruginosa de la piel, mediante el uso de antibióticos orales o tópicos, puede permitir inversamente una colonización e infección aberrantes por hongos". [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). Varios ejemplos son:
La piel crea péptidos antimicrobianos como las catelicidinas que controlan la proliferación de microbios cutáneos. Las catelicidinas no sólo reducen directamente el número de microbios sino que también provocan la secreción de citocinas que inducen inflamación , angiogénesis y reepitelización . Enfermedades como la dermatitis atópica se han relacionado con la supresión de la producción de catelicidina. [28] En la rosácea, el procesamiento anormal de catelicidina causa inflamación. La psoriasis se ha relacionado con el ADN propio creado a partir de péptidos de catelicidina que provoca autoinflamación . Un factor importante que controla la catelicidina es la vitamina D 3 . [29]
Las capas superficiales de la piel son naturalmente ácidas ( pH 4–4,5) debido al ácido láctico del sudor y producido por las bacterias de la piel. [30] A este pH crece la flora mutualista como Staphylococci , Micrococci , Corynebacterium y Propionibacteria , pero no bacterias transitorias como bacterias Gram negativas como Escherichia y Pseudomonas o Gram positivas como Staphylococcus aureus . [30] Otro factor que afecta el crecimiento de bacterias patológicas es que las sustancias antimicrobianas secretadas por la piel aumentan en condiciones ácidas. [30] En condiciones alcalinas, las bacterias dejan de adherirse a la piel y se eliminan más fácilmente. Se ha observado que la piel también se hincha en condiciones alcalinas y se abre permitiendo el movimiento de bacterias hacia la superficie. [30]
Si se activa, el sistema inmunológico de la piel produce inmunidad mediada por células contra microbios como los dermatofitos (hongos de la piel). [31] Una reacción es aumentar la renovación del estrato córneo y así eliminar el hongo de la superficie de la piel. Los hongos de la piel como Trichophyton rubrum han evolucionado para crear sustancias que limitan la respuesta inmune ante ellos. [31] La muda de piel es un medio general para controlar la acumulación de flora en la superficie de la piel. [ cita necesaria ]
Los microorganismos desempeñan un papel en enfermedades de la piel no infecciosas como la dermatitis atópica , [32] rosácea , psoriasis , [33] y acné [34] . La piel dañada puede hacer que las bacterias no patógenas se vuelvan patógenas . [35] La diversidad de especies en la piel está relacionada con el desarrollo posterior de dermatitis. [36]
El acné vulgar es una afección cutánea común caracterizada por la producción excesiva de sebo por parte de la unidad pilosebácea y la inflamación de la piel. [37] Las áreas afectadas generalmente están colonizadas por Propionibacterium acnes ; un miembro de la microbiota comensal incluso en personas sin acné. [38] Altas poblaciones de P. acnes están relacionadas con el acné vulgar, aunque solo ciertas cepas están fuertemente asociadas con el acné, mientras que otras con la piel sana. La población relativa de P. acnes es similar entre quienes tienen acné y quienes no lo tienen. [37] [38]
El tratamiento actual incluye fármacos antibacterianos tópicos y sistémicos que dan como resultado una disminución de la colonización y/o actividad de P. acnes . [39] El tratamiento potencial con probióticos incluye el uso de Staphylococcus epidermidis para inhibir el crecimiento de P. acnes . S. epidermidis produce ácido succínico que se ha demostrado que inhibe el crecimiento de P. acnes . [40] También se ha demostrado que Lactobacillus plantarum actúa como antiinflamatorio y mejora las propiedades antimicrobianas de la piel cuando se aplica tópicamente. También demostró ser eficaz para reducir el tamaño de las lesiones del acné. [41]
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. [38] Los brotes de dermatitis atópica se asocian con una baja diversidad bacteriana debido a la colonización por S. aureus y, después del tratamiento estándar , se ha observado que la diversidad bacteriana aumenta. [ cita necesaria ]
Los tratamientos actuales incluyen combinaciones de antibióticos tópicos o sistémicos, corticosteroides y baños de lejía diluida. [42] Los posibles tratamientos con probióticos incluyen el uso de bacterias comensales 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 . [38] [42]
La baja diversidad microbiana intestinal en los bebés se ha asociado con un mayor riesgo de dermatitis atópica. [43] Los bebés con eczema atópico tienen niveles bajos de Bacteroides y niveles altos de Bacillota . Los bacteroides tienen propiedades antiinflamatorias esenciales contra la dermatitis. [43] (Ver microbiota intestinal )
La psoriasis vulgar generalmente afecta las zonas más secas de la piel, como los codos y las rodillas . Las áreas secas de la piel tienden a tener una alta diversidad microbiana y menos poblaciones que las áreas sebáceas. [39] Un estudio que utiliza técnicas de muestreo con hisopo muestra que las áreas ricas en Bacillota (principalmente Streptococcus y Staphylococcus ) y Actinomycetota (principalmente Corynebacterium y Propionibacterium ) están asociadas con la psoriasis. [44] Mientras que otro estudio que utiliza biopsias asocia niveles elevados de Bacillota y Actinomycetota con una piel sana. [45] Sin embargo, la mayoría de los estudios muestran que las personas afectadas por psoriasis tienen una menor diversidad microbiana en las áreas afectadas.
Los tratamientos para la psoriasis incluyen agentes tópicos, fototerapia y agentes sistémicos. [46] La investigación actual sobre el papel de la microbiota cutánea en la psoriasis es inconsistente, por lo que no existen posibles tratamientos con probióticos.
La rosácea suele estar relacionada con zonas sebáceas de la piel. Los ácaros de la piel Demodex folliculorum producen lipasas que les permiten utilizar el sebo como fuente de alimento, por lo que tienen una alta afinidad por las zonas sebáceas de la piel. Aunque forma parte de la microbiota cutánea comensal, los pacientes afectados de rosácea muestran un aumento de D. folliculorum en comparación con individuos sanos, lo que sugiere patogenicidad . [47]
Bacillus oleronius , un microbio asociado a Demodex , no se encuentra normalmente en la microbiota cutánea comensal, pero inicia vías inflamatorias cuyo mecanismo de inicio es similar al de los pacientes con rosácea. [38] También se han aisladopoblaciones de S. epidermidis de pústulas de pacientes con rosácea. Sin embargo, es posible que Demodex los haya movido a áreas que favorecen el crecimiento, ya que se ha demostrado que Demodex transporta bacterias alrededor de la cara. [48]
Los tratamientos actuales incluyen antibióticos tópicos y orales y terapia con láser. [49] Como la investigación actual aún tiene que mostrar un mecanismo claro para la influencia de Demodex en la rosácea, no existen tratamientos probióticos potenciales.
Los microbios de la piel son una fuente potencial de dispositivos médicos infectados, como los catéteres . [50]
La piel humana alberga numerosas especies de bacterias y hongos, algunas de las cuales se sabe que son dañinas, otras que son beneficiosas y la gran mayoría no han sido investigadas. El uso de jabones bactericidas y fungicidas conducirá inevitablemente a poblaciones de bacterias y hongos resistentes a los productos químicos empleados (ver resistencia a los medicamentos ).
La flora de la piel no se transmite fácilmente entre personas: 30 segundos de fricción moderada y contacto con las manos secas dan como resultado una transferencia de solo el 0,07 % de la flora natural de las manos desde personas desnudas, con un porcentaje mayor desde los guantes. [51]
El lavado antimicrobiano más eficaz (reducción del 60% al 80%) es con etanol , isopropanol y n-propanol . Los virus se ven más afectados por concentraciones altas (95%) de etanol, mientras que las bacterias se ven más afectadas por el n-propanol. [52]
Los jabones no medicinales no son muy efectivos como lo ilustran los siguientes datos. Los trabajadores de la salud se lavaron las manos una vez con jabón líquido no medicinal durante 30 segundos. Los estudiantes/técnicos por 20 veces. [53]
Un uso importante del lavado de manos es prevenir la transmisión de la flora cutánea resistente a los antibióticos que causa infecciones intrahospitalarias como el Staphylococcus aureus resistente a la meticilina . Si bien dicha flora se ha vuelto resistente a los antibióticos debido a los antibióticos, no hay evidencia de que los antisépticos o desinfectantes recomendados seleccionen organismos resistentes a los antibióticos cuando se usan para lavarse las manos. [54] Sin embargo, muchas cepas de organismos son resistentes a algunas de las sustancias utilizadas en los jabones antibacterianos como el triclosán . [54]
Una encuesta sobre jabones en barra en clínicas dentales encontró que todos tenían su propia flora y, en promedio, de dos a cinco géneros diferentes de microorganismos, y los que se usaban tenían más probabilidades de tener más variedades de especies. [55] Otro estudio sobre jabones en barra en baños públicos encontró aún más flora. [56] Otro estudio encontró que los jabones muy secos no se infectan mientras que todos sí lo son los que reposan en charcos de agua. [57] Sin embargo, una investigación sobre jabón especialmente infectado encontró que la flora del jabón no se transmite a las manos. [58]
Lavarse la piel repetidamente puede dañar la capa protectora externa y provocar pérdida transepidérmica de agua. Esto se puede observar en aspereza caracterizada por descamación y sequedad, picazón, dermatitis provocada por microorganismos y alérgenos que penetran la capa corneal y enrojecimiento. El uso de guantes puede causar más problemas ya que produce un ambiente húmedo que favorece el crecimiento de microbios y además contiene irritantes como látex y talco . [59]
Lavarse las manos puede dañar la piel porque la capa superior del estrato córneo consta de 15 a 20 capas de discos de queratina , corneocitos , cada uno de los cuales está rodeado por una fina película de lípidos de la piel que pueden eliminarse con alcoholes y detergentes . [60]
También se ha descubierto que la piel dañada definida por grietas extensas en la superficie de la piel, enrojecimiento generalizado o sangrado ocasional está colonizada con mayor frecuencia por Staphylococcus hominis y era más probable que fueran resistentes a la meticilina . [59] Aunque no está relacionado con una mayor resistencia a los antibióticos, la piel dañada también tenía más probabilidades de ser colonizada por Staphylococcus aureus , bacterias gramnegativas , enterococos y Candida . [59]
La flora de la piel es diferente a la del intestino que es predominantemente Bacillota y Bacteroidota . [61] También existe un bajo nivel de variación entre las personas que no se encuentra en los estudios intestinales. [5] Sin embargo, tanto la flora intestinal como la cutánea carecen de la diversidad que se encuentra en la flora del suelo . [1]
