La piel

Las alteraciones de la piel y su microbioma juegan un papel fundamental en la patogenia de la dermatitis atópica.

La Dra. Serra se encargará de recordar cómo afectan las alteraciones de la barrera cutánea a la dermatitis atópica, recalcando la importancia del microbioma y deteniéndose en los mecanismos disponibles para medir las alteraciones de la barrera.

La epidermis es un epitelio pluriestratificado de composición y grosor variable en función de su localización y de la edad.¹

Está compuesto por:¹

Queratinocitos (85%), que migran y se diferencian desde el estrato basal, pasando por el estrato espinoso, hasta la capa granulosa, donde se transforman en corneocitos (perdiendo su núcleo y aplanándose) y constituyen la capa córnea, que es una verdadera barrera contra las agresiones externas y a su vez permite una cierta permeabilidad para el contenido de agua de la piel.
Melanocitos (5%), células productoras de melanina.
Células de Langerhans (2-5%): células dendríticas con papel inmunitario.
Células de Merkel (1-5%): células del sistema neuroendocrino.

La capa o estrato córneo está formado por un apilamiento de corneocitos que se descaman en la superficie epidérmica como fase final del ciclo vital del queratinocito. Los espacios existentes entre los corneocitos están sellados por lípidos intercelulares estructurados en forma de bicapa.

La epidermis constituye una serie de barreras interrelacionadas cuya función es la retención de la humedad y repeler la penetración de alérgenos y la invasión microbiana.² (Figura 1)

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Barrera física:

Los queratinocitos preservan la estructura de la piel al formar uniones estrechas y realizar funciones inmunes, como la secreción de citocinas, péptidos antimicrobianos y presentación de antígenos.

Barrera química:

Mantiene la humedad y el manto ácido de la piel, lo que inhibe el crecimiento de patógenos bacterianos.

Microbioma:

Es un ecosistema complejo donde los comensales mantienen las bacterias patógenas, como Staphylococcus aureus controladas

El estado óptimo de la barrera epidérmica depende de sus propiedades físicas, como la cantidad de sebo que se produce, el grado de hidratación de la epidermis, la pérdida de agua transepidérmica y el gradiente de pH entre la superficie de la piel y el interior del organismo.³

Si la primera barrera física de protección (el estrato córneo) se daña, se comprometen las demás estructuras de barrera.^1,4

Para poder llevar a cabo las funciones protectoras y reguladoras, la epidermis sintetiza, tras el proceso de diferenciación, un número elevado de proteínas y lípidos incluidos en la composición del estrato córneo (proceso que se denomina queratinización).

Los defectos que comprometan a la integridad estructural, o bien a la función inmune de la barrera cutánea, juegan un papel fundamental en la patogenia de la DA. Los defectos de la barrera cutánea pueden afectar a las siguientes moléculas:⁵

La microbiota se define como todas las células microbianas, y el microbioma incluye también su material genético.

La microbiota se compone de diversos organismos, los principales son miembros de los filos Actinobacteria, Firmicutes, Proteobacteria y Bacteroides, dentro de ellos los tres géneros más abundantes son Propionibacterium, Corynebacterium y Staphylococcus. A nivel de representación micótica figuran Malassezia spp., Aspergillus spp., Cryptococcus spp., Rhodotorula spp., Epicoccum spp., Penicillium spp. y Candida spp.⁶

Existen variaciones interindividuales debido a factores ambientales como humedad, temperatura, genética, pH, contenido lipídico/ concentración de glándulas sebáceas, electrolitos, uso de antibióticos, higiene, tratamientos tópicos, dieta, factores ocupacionales, estilos de vida, edad y emociones.

El microbioma regula la colonización del tejido por microorganismos patógenos, promueve la inmunidad homeostática y modula la expresión génica.⁶ La relación mutua interdependiente entre los microbios y el huésped mantiene la homeostasis tisular.⁶ En el momento que este sistema se rompe, se produce una disbiosis que tiene una influencia importante en los brotes de la DA. (Figura 2)

Prescott SL, et al. World Allergy Organ J. 2017 Aug 22;10(1):29.

Específicamente en la DA:⁷

En pacientes con DA, existe una sobrerrepresentación tanto en áreas lesionales como no lesionales de Firmicutes, como los estafilococos. Otro microorganismo también implicado en las exacerbaciones de esta enfermedad es la Malassezia.
La proporción de S. aureus es mayor durante los brotes de la enfermedad que al inicio o después del tratamiento, y se correlaciona con mayor gravedad de la enfermedad.
En pacientes con DA establecida, la deficiencia de filagrina lleva a la producción de corneocitos irregulares. Este tipo de mutación hace que los pacientes estén más frecuentemente colonizados por S. aureus en comparación con sujetos control. Además, en individuos sanos, este tipo de mutaciones se asocia con disminución de diversidad bacteriana.
Tras un correcto tratamiento aumenta la diversidad del microbioma, hasta alcanzar niveles similares a la piel sana.⁷(Figura 3).

Kong HH, et al. Genome Res. 2012 May; 22(5): 850–859

El método más utilizado para comprobar si existen alteraciones de la barrera cutánea es la medición de la pérdida de agua transepidérmica (TEWL). Esta técnica se basa en la medición del gradiente de presión del vapor de agua mediante el uso de sensores de temperatura y humedad en dos niveles diferentes por encima de la superficie de la piel.⁸

Se ha comprobado que la magnitud de la disfunción en la integridad de la barrera evaluada mediante TEWL, está relacionada con la gravedad de la DA.⁹

Descripción de la técnica

El TEWL es una de las técnicas preferidas para medir el balance hídrico en el estrato córneo.

Mide la perdida de agua transepidérmica.

3 tipos diferentes de técnica:

Open-chamber TEWL device
Unventilated-chamber TEWL device
Condenser-chamber TEWL device

Ventajas

Técnica sencilla
Hoy es el gold standard para medir
perdida de agua en la barrera

Inconvenientes

Muy sensible a los cambios en las variables individuales y ambientales:

Temperatura de la piel
Temperatura medio ambiente
Humedad
Luz del sol
Emolientes
Uso de sustancias vasodilatadoras, ej. café

Alexander H, et al. J Invest Dermatol. 2018;138(11):2295-2300

Otros parámetros usados para evaluar la función de la barrera cutánea son:^8,9

Nivel de hidratación (resistencia o conductancia y capacitancia)
Elasticidad de la piel
Contenido del colágeno y melanina
Sebometría
pHmetría
El estudio de la diversidad bacteriana en la piel y técnicas de ultrasonografía y de impedancia eléctrica.

Recientemente se está valorando funcionalmente la barrera cutánea mediante técnicas de Tape stripping determinando la proteómica, la lipidómica, la transcriptómica y las citoquinas por ELISA.

¿Cómo nos podrían ayudar las mediciones de barrera en la práctica clínica?

Medición del microbioma de la piel: Comprender cómo afectan los tratamientos actuales a las bacterias y la actividad de la enfermedad, permitirá desarrollar terapias dirigidas a la DA que modifiquen el microbioma de la piel, reduciendo potencialmente el uso de antibióticos sistémicos.⁶

Medición de TEWL: TEWL podría ser un biomarcador clínicamente útil para determinar la gravedad de la enfermedad.^10,11

Las citoquinas afectan la función barrera

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IFN, interferón; IL, interleucina; TNF, factor de necrosis tumoral; OSM, oncostatina M
KH Hänel. Int. J. Mol. Sci. 14 (2013): 6720-6745

Referencias

Nguyen AV, Soulika AM. The Dynamics of the Skin’s Immune System. Int. J. Mol. Sci. 2019, 20, 1811.
Elias PM. Stratum Corneum defensive functions: an integrated view. J Invest Dermatol, 2005 ;125: 183-200
Boer M et al Structural and obiophysical characteristics of human skin in maintaining proper epidermal barrier function .Adv Dermatol Allergol 2016; 23(1): 1-5
Leung DYM, Guttman-Yassky E. Deciphering the complexities of atopic dermatitis: Shifting paradigms in treatment approaches. J Allergy Clin Immunol. 2014 Oct;134(4):769-79.
Agrawal R, Woodfolk JA. Skin Barrier Defects in Atopic Dermatitis. Curr Allergy Asthma Rep. 2014 May; 14(5): 433.
Prescott SL, Larcombe DL, Logan AC, West C, Burks W, Caraballo L, et al. The skin microbiome: impact of modern environments on skin ecology, barrier integrity, and systemic immune programming. World Allergy Organ J. 2017 Aug 22;10(1):29.
Kong HH, Oh J, Deming C, Conlan S, Grice EA, Beatson MA, et al. Temporal shifts in the skin microbiome associated with disease flares and treatment in children with atopic dermatitis. Genome Res. 2012 May; 22(5): 850–859.
Laudańska H, Reduta T, Szmitkowska D. Evaluation of skin barrier function in allergic contact dermatitis and atopic dermatitis using method of the continuous TEWL measurement. Rocz Akad Med Bialymst. 2003;48:123-7.
Mohd Ariffin NH, Hasham R. Assessment of non-invasive techniques and herbal-based products on dermatological physiology and intercellular lipid properties. Heliyon 6 (2020) e03955.
Elias PM. Skin Barrier Function. Curr Allergy Asthma Rep. 2008 July ; 8(4): 299–305.
Gupta J, Grube E, Ericksen MB, Stevenson MD, Lucky AW, Sheth AP, et al. Intrinsically defective skin barrier function in children with atopic dermatitis correlates with disease severity. J Allergy Clin Immunol. 2008 Mar;121(3):725- 730.e2.

ES-IMMD-210103 Mayo 2021

Referencias

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