Аллергия на дрожжи рода Malassezia у больных атопическим дерматитом

Липофильные дрожжи рода Malassezia, обитающие на коже человека, обладают уникальными свойствами, особо выделяющими их из царства грибов. Уникальность состоит в том, что они представляют собой яркий пример способности микроорганизма в зависимости от условий окружающей среды и иммунитета хозяина проявлять свойства комменсала или патогена. Кроме того, это единственный представитель микрофлоры человека, для жизнедеятельности которого необходимы жиры. Ни один из других видов грибов не обладает качеством облигатной липофильности.

История вопроса. Практически у каждого человека кожа, особенно верхней части тела, колонизирована грибами рода Malassezia. Казалось бы, именно поэтому исследование физиологии этого постоянного спутника человеческого организма должно быть всесторонним. Между тем эволюция изучения особенностей сожительства хозяина и грибка в течение более чем столетия сопровождалась множеством ошибок и неточностей. Впервые их описал в 1846 году микробиолог Eichstedt [1]. После этого долгое время исследование физиологических свойств этих грибов было затруднено в связи с тем, что не удавалось их культивировать. Не приживались эти дрожжи на средах, которые обычно использовались для культур других грибов. И только когда в 1939 году доктор Benham догадалась, что для жизнедеятельности этих грибов необходимы жиры, появилась возможность получить культуру Malassezia spp. [2]. Сложность идентификации видов состояла еще и в том, что для грибов рода Malassezia типичен диморфизм, то есть способность пребывания как в дрожжевой, так и в мицелиальной фазе. Поэтому многие исследователи предполагали, что эти фазы не что иное, как различные представители дрожжевой флоры: род Pityrosporum — дрожжевая форма, а Malassezia — мицелиальная. Кроме того, вариабельность формы дрожжей принималась микробиологами за разные виды: круглая форма клетки — Pityrosporum orbiculare, а овальная — Pityrosporum ovale. Таким образом, таксономия и номенклатура рода Malassezia до последнего времени была запутана и хаотична [3, 4]. В связи с тем, что так и не было доказано наличие двух фаз жизнедеятельности дрожжей, в классификации присутствовали оба рода. Эта ситуация прояснилась только в 1977 году, когда три независимые группы микологов опубликовали данные о том, что им удалось создать условия, при которых дрожжевые клетки продуцировали гифы in vitro. Используя различные вариации культуральных условий, им удалось получить гифы, отличные от штаммов, изолированных от пациентов с разноцветным лишаем. Было показано, что гифы способны образовывать как круглые, так и овальные формы дрожжевых клеток, поэтому было сделано предположение, что форма клетки — это фаза жизненного цикла микроорганизма.

Таким образом, прогресс в познании грибов рода Malassezia лишь к 1996 году позволил авторам Guillot и Gueho установить порядок в таксономии [5]. Они зарегистрировали 104 штамма Malassezia spр., идентифицированных характеристикой ДНК, определяемой методами полимеразной цепной реакции. На основании этих данных они определили и назвали 7 видов рода Malassezia: M. furfur, M. sympodialis, M. obtusa, M. globosa, M. restricta, M. slooffiae и M. pachydermatis [6].

Биология, физиология, экология Malassezia spp. В связи с проблемами культивирования биология, физиология, экология Malassezia spр. исследована плохо. Основной отличительной особенностью этих дрожжей является их неспособность к ферментации сахаров. Главный источник углерода для них — жиры. Несмотря на то, что микроорганизм можно вырастить в аэробных условиях, он выживает и в анаэробных условиях. Предполагается, что жирные кислоты не являются источником энергии и не участвуют в метаболизме, но представляют собой неотъемлемую составную часть клетки. Обнаруженные липиды внутри клеток эпидермиса имеют состав, необходимый для питания дрожжевых клеток [7]. Сложность получения культуральных экстрактов до последнего времени не позволяла проводить исследования IgE опосредованной реактивности in vivo и in vitro. И только в последние 20 лет появилась возможность определения роли грибов Malassezia spр. в патогенезе атопического дерматита (АД).

Антигенный состав Malassezia spp. Богатой антигенной структуре липофильных грибов приписывают свойство высокой иммуногенной активности, которая значительно превышает таковую у других представителей дрожжевой флоры, таких как, например, Candida albicans. Способность антигена вызывать индукцию антител в организме человека имеет чрезвычайно широкий полиморфизм. Она зависит как от состояния иммунной системы хозяина, от антигенного состава грибов, так и от особенностей окружающей человека среды (климата, состава воды, моющих средств, инсоляции, температуры, качественного состава сального секрета желез кожи). В настоящее время описано большинство известных антигенов основных видов рода Malassezia, исследована их биохимическая структура, способность к индукции IgE-антител в крови больных атопическим дерматитом, а также получено 13 основных рекомбинантных аллергенов [8, 9].

Особый тип иммунного ответа, отличный от такового у лиц без аллергии, на антигены Malassezia spp. формируется на протяжении жизни у больных АД. Один из наиболее значимых аллергенов для сенсибилизации организма больного АД — маннан липофильных грибов, вызывающий индукцию специфичных к нему IgE-антител и положительный прик-тест у половины пациентов, сенсибилизированных к Malassezia spp. Многочисленные исследования показали, что у пациентов, страдающих АД, но не ринитом и не астмой, индуцируются IgE-антитела к грибам рода Malassezia [10]. В нескольких фундаментальных биохимических исследованиях была выявлена высокая перекрестная реактивность между антигенами грибов Malassezia spp. и другими дрожжеподобными грибами, такими как Candida albicans, Rhodotorula rubra, Cryptococcus albidus и Saccharomyces spp. Она обусловлена гомологией антигенных детерминант высокомолекулярных маннопротеинов, выделенных из этих грибов. Считается, что первичную сенсибилизацию вызывают грибы Malassezia spp. [11].

На высвобождение аллергенов на коже влияет, прежде всего, рН на поверхности кожи, которая у пациентов с АД выше, чем у здоровых. Оказалось, клетки M. sympodialis продуцируют, экспрессируют и высвобождают в большом количестве аллергены при наиболее высоких значениях pH. Это особенно характерно для главного аллергена с весом 67-kDa, обозначаемым как Mala s 12 [12].

Иммунный ответ на Malassezia spp. Существует две противоречивых точки зрения на феномен индукции IgE-антител к антигенам дрожжей, в связи с доказанным фактом о том, что уровни специфических IgE к Malassezia коррелируют с уровнем общего иммуноглобулина Е, но не зависят от тяжести течения АД. Ряд авторов считает, что индукция антител к маннану липофилов — это лишь проявление атопического статуса, так как у 85% больных АД значительно повышен уровень общего IgE, и не является доказательством роли этих микроорганизмов в патогенезе АД. Другие, наоборот, считают, что это наиболее важный триггерный фактор АД.

Предполагается, что аутореактивность к собственным белкам человека у пациентов с АД играет роль одного из наиболее значимых патогенетических факторов при АД. Один из таких белков, фермент супероксид дисмутазы марганца (СДМ) — MnSOD, индуцируется при стрессовых ситуациях, как клетками организма человека, так и клетками грибов. Доказано, что фермент обладает свойством аллергенной активности (аутоаллерген при АД). Молекулярная мимикрия, приводящая к перекрестной реактивности, такой как сенсибилизация, к MnSOD, может быть первично обусловлена колонизацией кожи больных липофильными грибами [13].

Таким образом, липофильные дрожжи рода Malassezia, постоянно обитающие на коже человека, у больных АД начинают играть роль сильнейшего антигенного стимула. Если заселение поверхности кожи грибами происходит в первые годы жизни человека, то при наличии атопической предрасположенности оно является одним из первых аллергенов, вызывающих немедленный тип аллергической реакции. Учитывая перекрестную реактивность с другими дрожжеподобными грибами, которые постоянно присутствуют на слизистых оболочках, поступают каждый день с едой, с идентичными ферментами, вырабатываемыми кератиноцитами кожи, продуценты липофилов становятся главными триггерными и патогенетическими факторами АД на протяжении всей жизни.

Диагностика. Для диагностики АД, отягощенного колонизацией кожи Malassezia spp., используют микологические, иммунохимические, аллергологические методы.

Микологическое исследование с целью выделения и идентификации липофильных дрожжей рода Malassezia проводят методом соскоба и сбора с поверхности кожи на участке 1 см2 на ватный тампон. Далее производят пересев в трехкратной повторности на элективной среде Notman-агар (LNA): (10,0 г полипептона, 5,0 г глюкозы, 0,1 г дрожжевого экстракта, 8,0 г бычьей желчи, 1,0 мг глицерола, 0,5 г глицеролстеарата, 0,5 мг Tween 60, 10 мл молока и 12,0 г агара на литр). Чашки с посевом инкубируют в термостате при температуре 32 °C в течение двух недель. Видовую идентификацию представителей рода Malassezia проводят по морфологическим (морфология колоний, размер и форма клеток), физиологическим (рост при 37 °C, 40 °C) и хемотаксономическим (каталазная реакция, утилизация Tween 20, Tween 40, Tween 60, Tween 80) признакам. Подсчет средних значений КОЕ/см2 осуществляют в соответствии с количеством колоний, выросших на плашке с пробы, взятой с участка кожи в 1 см2.

По нашим данным у всех обследованных нами пациентов, страдающих АД, в том числе и детей, а также примерно у 70% здоровых пациентов без заболеваний кожи выделяют дрожжеподобные липофильные грибы рода Malassezia. Численность дрожжей рода Malassezia колеблется в пределах 10–106 КОЕ/см2. Численность дрожжей, выделенных с кожи верхней части тела, как правило, выше на один-три порядка по сравнению с таковой в пробах, полученных от здоровых пациентов. В среднем, численность Malassezia составляла 104–105 КОЕ/см2 у больных и 102 КОЕ/см2 у здоровых.

Нам удалось выделить четыре вида рода Malassezia: Malassezia sympodialis, Malassezia globosa, Malassezia furfur, Malassezia restricta. Доминирующим во всех исследованных образцах был вид Malassezia sympodialis. Его мы регулярно выделяли с кожи как больных, так и здоровых. Второе место по встречаемости занимают Malassezia globosa и Malassezia furfur.

Выявление IgE-антител к Malassezia spp. в сыворотке крови пациентов рекомендуется осуществлять иммунохемилюминесцентным методом на приборе UniCAP 100 (Phadia, Швеция) с применением соответствующих реагентов. Мы выявляли IgE-антитела к Malassezia spp. почти у 40% больных и ни у одного из здоровых пациентов (Рис.).

Средние значения концентрации IgE-АТ в сыворотке крови варьировали от 0,36 kU/l (1 класс) до 68,8 kU/l (5 класс). Наиболее часто их выявляли у больных старше 7 лет, у трех больных в возрасте 5 лет они уже присутствовали в значительной концентрации (более 0,36 kU/l ). Тем не менее, концентрация IgE-антител в группе детей была достоверно ниже (от 0,36 kU/l до 32,0 kU/l, среднее значение 8,06 ± 7,9 kU/l), чем в группе взрослых (от 0,39 kU/l до 68,8 kU/l, среднее значение 19,42 ± 16,7 kU/l) (р < 0,05).

Таким образом, несмотря на то, что в нашем исследовании IgE-антитела к Malassezia spp. выявляли только у 40% больных, клинические признаки сенсибилизации к дрожжеподобным грибам были отмечены у всех пациентов, включенных в испытание по соответствующим критериям. Присутствие и концентрация антител не зависели от тяжести проявления АД. Ранее выявлено, что у атопических пациентов, страдающих АД, но не ринитом и не астмой, индуцируются IgE-антитела к грибам рода Malassezia, поэтому большинство исследователей считают, что это наиболее важный триггерный фактор АД.

Таким образом, присутствие IgE-антител к грибам рода Malassezia в сыворотке крови больных АД не является признаком, определяющим тяжесть заболевания, но представляет собой маркер хронического течения АД. Весьма маловероятен факт, что в ходе «атопического марша» появление IgE-антител к грибам рода Malassezia в крови детей будет сопутствовать трансформации АД в ринит или астму с полной ремиссией дерматита. Вид и численность дрожжей рода Malassezia на коже не влияют на сенсибилизацию к этим грибам, то есть нет дозозависимого эффекта между уровнем антител и степенью колонизации грибов на коже. Полученные данные показывают, что видовой и количественный состав липофильных грибов, обитающих на коже, не влияет на патогенетический механизм АД.

Лечение АД с колонизацией кожи Malassezia spp.

Характерными чертами клинической картины АД у больных с поражением кожи верхней части тела являются связь обострений с респираторными инфекциями, с использованием в питании продуктов, содержащих дрожжеподобные грибы и легкоусвояемую углеводистую пищу, белый дермографизм кожи, низкий терапевтический эффект от антигистаминных препаратов и топических кортикостероидов, тяжелое течение заболевания. Большинство наших пациентов (63%) связывали обострение заболевания с употреблением в пищу продуктов, содержащих сахарозу, крахмал, муку спустя более 24 часов. Девять взрослых пациентов отмечали, что при приеме спиртных напитков, преимущественно вина и шампанского, в течение 2–5 часов у них появлялись яркая гиперемия и зуд кожи лица. У всех детей заболевание значительно обострялось после употребления пищи, содержащей дрожжи (хлеб, сдобные изделия) и сахар в течение суток. В этой связи наиболее значимыми в терапии больных, сенсибилизированных к дрожжам, является соблюдение диеты с пониженным содержанием легкоусвояемых углеводов, продуктов, способствующих брожению, и, самое главное, дрожжесодержащих ингредиентов. К таковым относятся, прежде всего, мучные изделия, содержащие пекарские дрожжи Saccharomyces spp., пиво, квас, шампанское, вино. Практически во всех консервированных соках, овощных консервах, морепродуктах находят дрожжеподобные грибы, такие как Rhodotorula spp. Повышенное содержание сахара в желудочно-кишечном тракте способствует брожению и размножению дрожжей рода Candida.

Удачные попытки проведенных контролируемых клинических испытаний системных антифунгальных препаратов в терапии больных АД не оставляют сомнений в том, что патология иммунного ответа атопических пациентов на грибы — комменсалы кожи человека, является одним из наиболее значимых факторов патогенеза АД. То есть снижение концентрации антигенных молекул дрожжей в организме, способных вызывать индукцию IgE-антител, приводит к весьма ощутимому терапевтическому эффекту. Но вопрос о тактике ведения больных с АД остается открытым. Элиминация дрожжей из организма не является окончательной целью лечения, так как в отсутствии резидентной флоры кожи значительно возрастает риск заражения патогенными микроорганизмами. Истинное решение проблемы состоит в том, чтобы найти то «золотое равновесие», при котором, даже учитывая индукцию IgE-антител к дрожжам, не наблюдают воспаления кожного покрова, то есть достигается симбиотический баланс. Назначение антимикотиков (Орунгал, Дифлюкан) целесообразно проводить только короткими курсами, в период обострений, с целью кратковременного снижения аллергенной экспозиции на атопический организм. Существует множество работ, в которых проводили подбор доз и продолжительности курсов лечения системными антимикотическими препаратами. Предлагают введение фунгицидных препаратов низкими дозами в течение длительного периода более 6 мес. Так, например Оргунгал назначают по 200 мг в сутки в 1–2 приема в течение 2 недель. При отсутствии положительного эффекта через 2 недели, лечение следует продолжать еще в течение 2 недель. Однако побочные эффекты от длительного приема системных антимикотиков представляют собой серьезную проблему, которую нельзя не учитывать при назначении столь пролонгированного курса. Именно поэтому, несмотря на удачные попытки лечения фунгицидами, в стандарт лечения атопического дерматита эти препараты пока не включены. И единого мнения по этому вопросу в литературе пока нет [14, 15].

Использование местных мазевых препаратов, обладающих антимикотическим эффектом, таких как тербинафин, клотримазол, пиритион цинка и другие, дает менее выраженный, но все же положительный терапевтический эффект. Включение их в терапию АД, несомненно, представляет собой важный компонент, так как эти препараты не обладают системным токсическим свойством и синдромом отмены, характерным для топических стероидов. Кроме того, не следует забывать, что в повседневный уход за телом должны быть включены косметические средства по уходу за кожей волосистой части головы и гели для душа, обладаюшие мягкой фунгицидной активностью (шампуни Низорал, Фридерм деготь, Скин-кап), которые пациенты должны использовать регулярно с целью снижения численности липофильных дрожжей на коже.

Заключение

В последнее время все чаще в периодической литературе обсуждаются вопросы о полиморфизме генетических и сенсибилизирующих факторов в иммунопатогенезе АД. Отсутствие IgE-опосредованной реактивности у 20% больных АД при совершенно аналогичной клинической симптоматике предполагает комбинацию сложных реакций, включающих неадекватный иммунный ответ на комменсалы кожи, такие как грибы Malassezia spp. и Staphylococcus aureus. Уникальные свойства липофильных грибов Malassezia позволяют им присутствовать на коже организма человека в течение всей жизни практически беспрепятственно. Их защитную роль как антибактериального и антифунгицидного агента, как ультрафиолетового фильтра и опухолевого депрессанта трудно переоценить. Яркое свойство супрессивного и стимулирующего эффекта на иммунную систему дает возможность переживать различные полиморфные неблагоприятные условия окружающей среды и состояния самого человека. Поражение кожного покрова лица, шеи и плеч — это характерный признак гиперчувствительности к Malassezia spp., который наблюдают примерно у 30–40% всех больных АД. Таким образом, сенсибилизация к грибам рода Malassezia является одним из наиболее значимых триггерных факторов в патогенезе АД.

Литература

1. Eichstedt E. Pilzbildung in der Pityriasis versicolor. Frorip Neue Notizen aus dem Gebeite der Naturkunde Heilkinde. 1846, № 39, p. 270.
2. Benham R. W. The cultural characteristics of Pityrosporum ovale–a lipophilic fungus // J. Investig. Dermatol. 1939, № 2, p. 187–203.
3. Panja G. The Malassezia of the skin, their cultivation, morphology and species. Trans. 7th Congr. Far East. Assoc. Trop. Med. 1927, № 2, p. 442–456.
4. Slooff W. C. Pityrosporum sabouraud. In J. Lodder (ed.): «The yeasts–a taxonomic study», 2nd ed. North Holland Publishing Co., Amsterdam, The Netherlands. 1970, p. 1167–1186.
5. Guillot J., Gueho E. The diversity of Malassezia yeasts confirmed by rRNA sequence and nuclear DNA comparisons. Antonie Leeuwenhoek. 1995, № 67, p. 297–314.
6. Ashbee H. R. Update on the genus Malassezia // Med Mycol. 2007. V. 45, № 4, p. 287–303.
7. Wilde P. F., Stewart P. S. A study of the fatty acid metabolism of the yeast Pityrosporum ovale // Biochem. J. 1968, № 108, p. 225–231.
8. Koyama T., Kanbe T., Ishiguro A. et al. Antigenic components of Malassezia species for immunoglobulin E antibodies in sera of patients with atopic dermatitis // J Dermatol Sci. 2001, v. 26, № 3, p. 201–208.
9. Johansson S., Karlstrom K. IgE binding components in Pityrosporum orbiculare identified by an immunoblotting technique // Acta Dermato-Venereol. 1991, v. 71, p. 11–16.
10. Zargari A., Midgley G., Back O. et al. IgE-reactivity to seven Malassezia species // Allergy. 2003, v. 58, № 4, p. 306–311.
11. Huang X., Johansson S. G. O., Zargari A. et al. Allergen cross reactivity between Pityrosporum orbiculare and Candida albicans // Allergy, 1995, v. 50, p. 648–656.
12. Selander C., Zargari A., Mollby R. et al. Higher pH level, corresponding to that on the skin of patients with atopic eczema, stimulates the release of Malassezia sympodialis allergens // Allergy. 2006, v. 61, № 8, p. 1002–1008.
13. Schmid-Grendelmeier P., Flickiger S., Disch R. et al. IgE-mediated and T cell-mediated autoimmunity against manganese superoxide dismutase in atopic dermatitis // J. Allergy Clin Immunol. 2005, v. 115, 5, p. 1068–1075.
14. Back O., Scheynius A., Johansson S. G. O. Ketoconazole in atopic dermatitis: therapeutic response is correlated with decrease in serum IgE. Arch. Dermatol. Res. 1995, v. 287, p. 448–451.
15. Clemmensen O. J., Hjorth N. Treatment of dermatitis of the head and neck with ketoconazole in patients with type I sensitivity to Pityrosporum orbiculare. Semin. Dermatol. 1983, № 2, p. 26–29.

М. А. Мокроносова, доктор медицинских наук, профессор ГУ НИИВС им И. И. Мечникова, РАМН, Москва