Las porfirinas en la piel son metabolitos intermedios en la biosíntesis de moléculas vitales, incluidos el hemo, la cobalamina y la clorofila. Se sabe que las porfirinas bacterianas son proinflamatorias, con altos niveles relacionados con enfermedades inflamatorias de la piel
Las porfirinas son un grupo de metabolitos involucrados en la biosíntesis de moléculas esenciales para la vida. Su característica estructura similar a un anillo de tetrapirrol les permite unirse a iones metálicos como el hierro y el magnesio, lo que facilita su función principal como intermediarios en las vías de biosíntesis del hemo y la clorofila, respectivamente. También se cree que una acumulación de porfirinas bacterianas desempeña un papel en las enfermedades humanas. Los niveles de porfirina en la piel de los pacientes que padecen la enfermedad común de la piel acné vulgaris (acné) son significativamente más altos antes del tratamiento exitoso con terapias antimicrobianas.
Papel de las porfirinas en la inflamación de la piel
La especie de porfirina dominante producida por Propionibacterium acnes, coproporfirina III, se demostró que induce la agregación de Staphylococcus aureus y la formación de biopelículas en las fosas nasales. Se demostró que los intermediarios de porfirina en las vías de biosíntesis del hemo bacteriano inducen respuestas inflamatorias en las células humanas. Además, la coincubación de queratinocitos humanos con el éster tetrametílico de coproporfirina III sintético estimula un aumento en la expresión de interleucina 8 (IL-8) lo que respalda el papel de las porfirinas en la inflamación de la piel.
En un estudio reciente, se reveló que el equilibrio entre las especies bacterianas y las cepas de P. acnes es importante cuando se considera el papel del microbioma en la salud y la enfermedad de la piel. Más allá de P. acnes, también se encontró que Propionibacterium granulosum tenía una abundancia relativa significativamente mayor y una mayor prevalencia en individuos sanos que en pacientes con acné.
Anteriormente, se vió que las cepas de P. acnes asociadas con el acné producen niveles significativamente más altos de porfirinas que las cepas de tipo II, que están asociadas con una piel sana. Dado que un individuo puede albergar una población mixta de cepas de P. acnes y otras especies de Propionibacterium en la piel, se investigó la producción de porfirinas en todos los principales grupos filogenéticos de P. acnes, así como otras propionibacterias cutáneas residentes.
Porfirinas y acné
Un aumento en la producción de porfirinas proinflamatorias en cepas de estos linajes puede ayudar a explicar la asociación entre estas cepas y el acné. Los pacientes con acné albergan una mayor abundancia de cepas de los clados IA-2, IB-1 e IC, en comparación con una baja abundancia o ausencia de estas cepas en individuos sanos. Por el contrario, los individuos sanos a menudo albergan una mayor abundancia de cepas productoras de porfirina bajas del linaje tipo II. Los pacientes con acné también tienden a tener niveles séricos de vitamina B12 más altos que los individuos sanos. Por lo tanto, la producción aumentada de porfirinas bacterianas con niveles altos de vitamina B12 puede conducir al fenómeno del acné inducido por vitamina B12 .
Además, las personas que albergan comunidades microbianas complejas de la piel que contienen una mayor abundancia relativa de cepas asociadas con el acné, como los clados IA-2, IB-1 e IC, pueden tener un mayor riesgo de desarrollar acné en comparación con las personas que albergan una menor abundancia de estas cepas.
Importancia del microbioma de la piel
Los resultados de un estudio del Departamento de Farmacología Molecular y Médica de UCLA, revelan que el equilibrio de especies, cepas y el contenido funcional general del microbioma de la piel es importante para la salud y la enfermedad de la piel. En este estudio, midieron cuantitativamente la producción de porfirina bacteriana y destacaron las diferencias en la producción proinflamatoria de distintas poblaciones de Propionibacterium que son representativas de los actores clave en el microbioma de la piel.
La abundancia general de estas distintas especies y cepas puede definir en última instancia la producción metabólica combinada de la comunidad de la piel, que es un factor importante en el potencial de virulencia del microbioma de la piel residente en la salud y la enfermedad.
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