Las infecciones de heridas afectan a personas con todos los tipos de EB. Cuando la piel está lesionada y dañada, las bacterias que normalmente viven en equilibrio con nuestra piel y nuestro sistema inmunitario se vuelven parte del problema y contribuyen a los síntomas de la EB. Esta investigación tiene como objetivo catalogar los tipos de bacterias e identificar patrones en diferentes tipos de EB que pueden brindar pistas para tratar la EB.

El Prof. Iain Chapple, de la Escuela y Hospital de Odontología de Birmingham, Reino Unido, trabaja con el Departamento de Dermatología del Hospital Solihul, en las bacterias que viven naturalmente en nuestra piel. Los diferentes tipos de bacterias que viven sobre y dentro de nuestros cuerpos se denominan "microbioma". Hay más de ellos que nuestras propias células humanas y, cuando la piel está sana, estas bacterias forman un equilibrio entre sí y con las células de nuestro sistema inmunológico para que no se produzca ningún daño. Cuando la piel se lesiona, algunas bacterias pueden aprovechar la herida para multiplicarse más rápido que otras y causar más daño. Las células inmunitarias que estaban en equilibrio con las bacterias cuando la piel estaba sana se activan para responder y causar inflamación que puede dañar aún más la piel. Este proyecto analizará las células inmunitarias llamadas neutrófilos y cómo podrían regular el equilibrio entre las bacterias saludables en la piel no dañada y las bacterias no saludables que causan daño en todos los tipos de EB.

 
Contenido:

 

Sobre nuestra financiación:

líder de investigación Profesor Iain Chapple
Institución Escuela y Hospital de Odontología de Birmingham, Reino Unido
Tipo de EB Todo tipo de EB
Participación del paciente Al menos 8 personas cada una con DEB, JEB y EBS
Cantidad de financiación £296,289
Duración del proyecto 3 años (ampliado por Covid)
Fecha de inicio Junio de 2018
Identificación interna DEBRA Chapple1

 

Resumen final de progreso 2023:

Los nuevos conocimientos descubiertos en este proyecto describen qué microbios (bacterias, hongos y virus) viven en la piel. El número y el tipo constituyen el "microbioma" de la piel. Al comparar los cambios en el microbioma de la piel con y sin ampollas de personas con y sin diferentes tipos de EB, se identificaron patrones que cambiaban durante la cicatrización de las heridas.

Se descubrió que las células inmunitarias (neutrófilos) de las muestras de sangre eran más activas, especialmente en la JEB, por lo que se podrían explorar como posibles tratamientos medicamentos que calmen el comportamiento de estas células.

Una proteína específica que se encuentra en el líquido de las ampollas de personas sin EB y que falta en las personas con EB también podría ser un nuevo objetivo para las terapias.

En diciembre de 2023, el profesor Chapple publicó los resultados de un trabajo financiado por DEBRA UK titulado Correlación genotipo-fenotipo en la epidermólisis ampollosa juntural: señales de gravedad. Esto también fue reportado en un artículo para una audiencia general.

Nuestra investigación ha avanzado en la comprensión actual de las funciones del microbioma de la piel, el contenido de proteínas de las ampollas y el comportamiento funcional de los neutrófilos en la cicatrización de heridas por EB. Esto puede conducir al desarrollo de nuevas terapias de apósito y reequilibrio, como el desarrollo de prebióticos y probióticos.

Profesor Iain Chapple

  

Resumen de progreso 2022:

Se han recolectado 94 muestras de hisopos de piel y se ha iniciado el análisis de microbioma. Los resultados iniciales muestran una diferencia en los tipos de bacterias que viven en diferentes partes del cuerpo y una diferencia entre las que se encuentran en la piel de las personas con DEB y JEB en comparación con las personas sin EB.

Se recolectaron y estudiaron 16 muestras de líquido de ampollas EB para determinar qué proteínas del sistema inmunitario (citocinas) aumentan o disminuyen. Esto ha proporcionado alguna evidencia de que la respuesta inmune puede estar causando daño en lugar de curar en algunos tipos de EB.

A póster que resume el progreso hasta la fecha se presentó en la Sociedad de Dermatólogos Investigadores en mayo de 2022.

 

Sobre nuestros investigadores:

El investigador principal: El Prof. Iain Chapple es Profesor de Periodoncia y Director de la Facultad de Odontología de la Universidad de Birmingham, Reino Unido, y Consultor en Odontología Restauradora.

Lidera un sólido equipo como parte del Grupo de Investigación Periodontal de Birmingham y es Director de Investigación del Instituto de Ciencias Clínicas de la Universidad de Birmingham. Iain dirige un servicio dental y oral clínico nacional para pacientes adultos con EB en estrecha colaboración con el profesor Adrian Heagerty, dermatólogo consultor y experto en EB. Iain recibió la medalla Charles Tomes del Royal College of Surgeons en 2012 por su investigación y también la Asociación Internacional de Investigación Dental Distinguido Científico para la Investigación Periodontal en 2018.


Co-investigadores: Dra. Sarah Kuehne, Dra. Josefine Hirschfeld, Dra. Melissa M Grant y Prof. Adrian Heagerty

 

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Por qué es importante esta investigación:

Estamos muy entusiasmados con la financiación de DEBRA para este proyecto, especialmente dado el fuerte apoyo e interés de nuestros pacientes y delegados de EB en el fin de semana de miembros de DEBRA 2019. Esto nos permitirá responder preguntas fundamentales sobre qué bacterias viven en la piel y colonizan las heridas, y qué efecto pueden tener sobre cómo nuestro sistema inmunológico responde a ellas y cómo afecta la cicatrización de las ampollas. En última instancia, esperamos que esto ayude en el futuro a desarrollar nuevos enfoques para la terapia.


Para obtener más información sobre este proyecto, puede ver la presentación del fin de semana de miembros de DEBRA 2018 aquí.

 

Resumen del investigador:

Título de la subvención: Caracterización del microbioma de la piel e investigación de la función de los neutrófilos en pacientes con epidermólisis ampollosa.


¿Qué se está investigando?
Esta investigación investigará las diferentes bacterias que están presentes en la piel de las personas con epidermólisis ampollosa (EB). El cuerpo humano tiene el doble de células bacterianas en comparación con las células humanas, por lo que en realidad somos una mezcla compleja de elementos humanos y bacterianos, y la salud requiere que nuestro sistema inmunológico viva en armonía con nuestras bacterias. La mayoría de estas bacterias son amigables. Sin embargo, en las heridas de EB, las bacterias pueden cambiar y causar infecciones, retrasar la cicatrización de la herida y dejar cicatrices. Actualmente, las bacterias que viven en la piel de las personas con EB no son bien conocidas. Este grupo planea investigar qué bacterias están presentes en la piel de las personas con EB y cómo se comportan.


¿Por qué se investiga esto?
El cuerpo humano tiene células inmunitarias especializadas para protegerlo contra las infecciones. Su función es localizar y destruir cualquier célula extraña o bacteria que pueda hacernos sentir mal. En salud, tenemos bacterias promotoras de la salud, que viven bastante felices con nuestro sistema inmunológico, sin embargo, si el entorno cambia (por ejemplo, por un traumatismo que provoque una ampolla), diferentes bacterias pueden comenzar a crecer y esto también puede alterar nuestro sistema inmunológico. . En algunas enfermedades, cuando esto sucede, las células inmunitarias no funcionan como deberían y pueden reaccionar de forma exagerada a ciertas bacterias, de una manera que también daña nuestros tejidos y puede retrasar la cicatrización de heridas.


¿Por qué es esto importante?
Esta investigación es clave para comprender si determinadas células inmunitarias, llamadas neutrófilos, funcionan correctamente en la epidermólisis ampollosa (EB). Muchas personas afectadas por EB a menudo sufren una variedad de infecciones y esto es un indicio de que su sistema inmunológico puede no estar funcionando de manera eficiente. La investigación de cómo funcionan los neutrófilos puede proporcionar evidencia para diseñar opciones de tratamiento que puedan mejorar su capacidad para eliminar las bacterias disruptivas, permitiendo que las bacterias saludables regresen y restablezcan ese importante equilibrio entre nuestras bacterias "saludables" y nuestro sistema inmunológico.
Se estudiarán estos dos aspectos porque en otras enfermedades se sabe que las bacterias y las respuestas inmunitarias a ellas están íntimamente ligadas. Tanto las bacterias como las células inmunitarias emiten señales que influyen en la cicatrización de la piel, lo que puede dañarla y hacernos más susceptibles a otras infecciones. También habrá señales o mensajes “moleculares” que ayuden a sanar la piel y una mejor comprensión de estos facilitará el desarrollo de tratamientos que detengan las señales dañinas pero mejoren las útiles. Al unir estas áreas de investigación, esperamos avanzar en el desarrollo de opciones de tratamiento efectivas para la cicatrización de heridas en personas con EB en el futuro.

 

Actualización final del progreso del investigador:

La superficie exterior de la piel está habitada por muchos microbios, como bacterias, hongos y virus, la mayoría de los cuales son inofensivos y amigables. Sin embargo, cuando hay un traumatismo que provoca una ampolla, estos microbios pueden comportarse de manera diferente, provocando infecciones, comprometiendo la cicatrización de la herida y creando cicatrices. El cuerpo humano tiene células inmunes especializadas que nos protegen de las infecciones y nos ayudan a combatirlas, detectando los microbios y destruyéndolos, para que las heridas puedan sanar.

En algunas enfermedades, las células inmunitarias no se comportan como deberían y pueden reaccionar de forma exagerada ante ciertos microbios, provocando un retraso en la cicatrización de las heridas y dañando nuestros propios tejidos como efecto secundario. Nuestro proyecto tenía como objetivo descubrir qué microbios habitan en la piel en la EB, si cambian durante la cicatrización de las heridas y si un tipo específico de célula inmune, el neutrófilo, funciona correctamente en personas con EB. Tradicionalmente se ha pensado que la EB es simplemente una afección hereditaria que provoca ampollas en la piel con un traumatismo leve. Sin embargo, proponemos que el retraso en la curación de las heridas de la piel en la EB puede deberse, en parte, a que estas células inmunitarias clave no funcionan correctamente. 

El estudio de los microbios de la piel puede resultar complejo. En primer lugar, debido a la baja cantidad de microbios en la piel, es técnicamente difícil tomar muestras de ellos para realizar cualquier análisis. En segundo lugar, las comunidades microbianas cambian de composición en todo el cuerpo: la composición del microbioma de la piel de las manos es diferente a la de los pies. Por lo tanto, teníamos que asegurarnos de utilizar el método de muestreo correcto, como hisopos de algodón, y de poder identificar los microbios antes de tomar muestras de pacientes con EB.

Una vez que demostramos que nuestros métodos funcionaban, proporcionamos kits de hisopos y pedimos a las personas con y sin EB que tomaran hisopos de piel cuando se formara una ampolla para que pudieran transferir los microbios de su piel al hisopo. Al observar el ADN, que funciona como un código de barras, pudimos decir qué organismos estaban presentes y qué estaban haciendo.

No solo hicimos observaciones en la piel no afectada, sino que también observamos diferencias en la piel de las ampollas y cómo estas comunidades cambian durante la cicatrización de las heridas. Hemos descubierto que la piel de los pacientes con EB tiene más microbios pertenecientes a un grupo específico llamado “bacillales”, y que la composición de este grupo era específica para cada subtipo de EB. También vimos diferencias en los hongos que habitan en la piel de las personas con EB y cómo estos cambian durante la cicatrización de las heridas.

Otro aspecto importante de nuestro proyecto es la comprensión de lo que sucede en las ampollas y cómo responde el sistema inmunológico de las personas con EB a los microbios. Les pedimos a nuestros voluntarios que recolectaran líquido de las ampollas y analizamos el líquido de las ampollas para explorar y cuantificar las proteínas que se encuentran en ellas. Hemos demostrado que existen diferencias potenciales en estas proteínas que pueden informarnos sobre cómo se forman o curan las ampollas. Específicamente, identificamos una proteína importante que no se encontró en personas con EB pero sí en personas sin la afección. Ahora nuestro objetivo es comprender el papel de esta proteína y si podría ser el foco de un nuevo objetivo de tratamiento. También detectamos firmas de proteínas para todos los diferentes tipos de líquido de ampollas analizados, lo que nos permite explicar las diferencias entre los subtipos de EB.

Notamos diferencias en el comportamiento de los neutrófilos, un tipo específico de célula inmune que se encuentra en la sangre. Estas células son las primeras en responder durante la infección y la cicatrización de heridas, y observamos cómo respondieron a estímulos bacterianos en pacientes con EB. Encontramos respuestas intensificadas de neutrófilos, especialmente en personas afectadas por EB de unión en comparación con personas sin la afección. Este comportamiento exagerado se asocia con daño tisular en el huésped y también puede explicar o contribuir a una menor cicatrización de heridas. Estos efectos pueden mitigarse con productos naturales que prevengan dichos daños, lo que puede representar otra modalidad de tratamiento novedosa.

En conjunto, nuestros hallazgos han descubierto qué microbios habitan en la piel de los pacientes con EB, cómo cambian durante la cicatrización de las heridas y cómo responde el cuerpo a las bacterias. Gracias a este nuevo conocimiento, puede ser posible desarrollar nuevas terapias o apósitos para heridas utilizando prebióticos y probióticos y/o micronutrientes antioxidantes, o reemplazo de proteínas para restaurar una flora cutánea sana y funcional, limitando el riesgo de infección en personas que viven con EB y ayudando a promover la cicatrización de heridas. (Del informe de progreso final de 2023).

  

Actualización del progreso del investigador 2022:

  • Tan pronto como se relajaron las medidas pandémicas, la inscripción de pacientes con EB progresó hasta completarse.
  • Se identificaron y probaron las variables que pueden influir y afectar la extracción de ADN para el microbioma EB y se definió el protocolo óptimo para el análisis de pacientes con EB.
  • El protocolo definido se utilizó para recolectar y extraer 94 muestras de hisopos de piel.
  • 44 muestras se sometieron a secuenciación y análisis bioinformáticos. El análisis parcial de estos demostró una diferencia entre el microbioma de las personas afectadas por la EB de la unión o la EB distrófica y los individuos sanos.
  • Es necesario considerar los sitios del cuerpo para obtener una visión completa del microbioma de la piel en la EB.
  • Las muestras restantes se procesaron y secuenciaron con éxito y actualmente se están sometiendo a análisis bioinformáticos.
  • Hemos analizado 16 muestras de líquido de ampollas para determinar el contenido de citoquinas y la actividad de proteasa.

La piel humana está habitada por muchos microbios como bacterias, hongos y virus, la mayoría de los cuales son inofensivos y amigables. Sin embargo, cuando hay un trauma que causa una ampolla en la piel, estos microbios pueden comportarse de manera diferente, causando infecciones, comprometiendo la cicatrización de heridas y creando cicatrices.

El cuerpo humano tiene células inmunitarias especializadas que nos protegen de las infecciones y nos ayudan a combatirlas, detectando los microbios y destruyéndolos. En algunas enfermedades, las células inmunitarias no se comportan como deberían y pueden reaccionar de forma exagerada a ciertos microbios, provocando un retraso en la cicatrización de heridas y dañando nuestros propios tejidos como efecto secundario.

Nuestro proyecto tiene como objetivo descubrir qué microbios habitan en la piel de la EB, si un tipo específico de célula inmunitaria, los neutrófilos, funciona correctamente en las personas con EB y cómo cambian las proteínas que se encuentran en las ampollas en la EB.

En el estudio informado, optimizamos el método para observar los microbios que viven en la piel y lo usamos para recolectar muestras de piel de personas con y sin EB. Proporcionamos kits de hisopos y les pedimos a las personas que se tomaran muestras de la piel cuando se formaba una ampolla para que pudieran transferir los microbios de la piel al hisopo. Al observar el ADN, que funciona como un código de barras, podremos decir qué organismos están presentes y qué están haciendo.

Tenemos 94 muestras que necesitan ser analizadas y estamos a más de la mitad de este largo y complejo análisis. Desde un primer vistazo a los datos, observamos que las personas afectadas por EB distrófica tienen un microbioma diferente al de las personas sin la afección. En particular, un grupo de bacterias, las proteobacterias, es más abundante en personas con esta afección de la piel. Observamos una tendencia similar en las personas afectadas por EB juntural. Al observar con más detalle qué organismos habitan la piel de las personas afectadas por JEB, también destacamos la importancia de considerar en qué parte del cuerpo se formó la ampolla. De hecho, el microbioma del tobillo se veía muy diferente al del brazo, incluso en personas sin EB. Por lo tanto, es crucial comparar muestras del mismo sitio del cuerpo.

A medida que avanzamos con nuestro análisis, obtendremos una mayor comprensión del microbioma de las personas con EB y podremos identificar las funciones potenciales de las bacterias y, por lo tanto, también posibles objetivos terapéuticos novedosos.

Además, hemos explorado las proteínas que se encuentran en las ampollas de los pacientes con EB. Hemos demostrado que existen diferencias potenciales en estas proteínas que pueden informarnos sobre cómo se forman o curan las ampollas. Se está trabajando más para explorar esto más a fondo. (Del informe de progreso de 2022).

 

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Crédito de la imagen: 51881524718, por Instituto Nacional de Investigación del Genoma Humano.