Все субстанции, с которыми мы работаем, уже сертифицированы и протестированы сами по себе. Они гарантированно не принесут вред, если применяются по назначению, в нужной концентрации и комбинации. Тем не менее мы всегда проводим колоссальный литературный поиск, чтобы найти все релевантные для новой задачи исследования. В этот раз мы дорабатывали нашу линейку для терапии атопического дерматита (АД) и решили ещё раз пройтись по методам тестирования на животных моделях. Нашли много нового.

Поэтому сегодня буду рассказывать про атопический дерматит и вещи, которые меня впечатлили:

1. Мыши чешутся с частотой в 10 Гц. Это очень быстро. Мы проверили на сотрудниках, покусанных комарами на корпоративе, — быстрее, чем 3 Гц, никто не может.

2. Золотистый стафилококк оказался ещё круче, чем мы думали раньше. Он специально заставляет нас чесаться, стимулируя рецепторы зуда. Ему это эволюционно выгодно для того, чтобы мы сами ногтями расковыряли для него защитный барьер.

3. Если долго наблюдать за тем, какой лапой мышь трогает щёки, — можно понять, чешется она или болит. Возможно, также пригодится владельцам хомячков, которые ещё не успели продемонстрировать детям быстротечность жизни.

4. Микробиом кишечника всё-таки очень важный фактор, хотя и не починит сломанную генетику. Принесли свежих работ на тему связи ЖКТ и кожи.

Чтобы что-то починить, надо сначала это что-то сломать. С техникой проблем нет — можно лепить пачками модели в разных вариациях, а потом красиво бить их об стену и давить прессом. Ну или эпично взрывать в стиле SpaceX. Проблемы начинаются, если нужно сделать то же самое, но в области медицины. Сразу вылезает куча требований, что вот это негуманно, а вот то вообще Женевские конвенции нарушает. Мы очень трепетно относимся к этим требованиям, используя в первую очередь себя в качестве добровольных подопытных для тестовых партий новых гелей и кремов.

Как оценить почёсывание

Почему нам так важен зуд? Ну как минимум это неприятно. А что более важно — пациент с генетически раненой атопической кожей будет совершенно не рад тому, что он за ночь счешет с себя остатки эпидермиса потому, что ваш крем усиливает зуд. Да, такое тоже возможно. Неудачно подобранная композиция формально будет нести свет и добро во имя Луны, стимулируя регенерацию, но с побочным эффектом в виде дикого желания почесаться. Пациенты в этой ситуации чувствуют себя преданными, нанося на измученную кожу крем, который начинает жечь вместо того, чтобы успокоить.
С предварительными испытаниями на животных моделях всё ещё менее просто. Это человек может внятно рассказать матом, что он думает по поводу вашего продукта. Возможно, ещё банкой кинет.

Проблема в том, что типовая модельная мышь так не умеет. Она будет молча и негодующе чесаться. Можно поставить рядом с клеткой очень ответственного лаборанта с блокнотом, чтобы он записывал каждый раз, когда животное пытается облегчить зуд лапой. Проблема в том, что это невероятно скучно, а главное — отвратительно масштабируется, если мы говорим про точную регистрацию пары десяков мышей из подопытной группы. Вот тут меня впечатлил подход коллег, которые искали более оптимальный способ.

Типовые системы компьютерного зрения тут мало помогают. Для работы они взяли трансгенного полумыша-получеловека, который экспрессировал человеческие каспазу-1 и IL-18. Получили типовую модель атопического дерматита. Сначала поставили камеру, чтобы оценить, как мыши вообще реагируют на зуд, и очень быстро выяснили, что типовая видеосъёмка тут не работает. Только на скоростной записи сумели различить, что стандартная мышь чешется с частотой 10 Гц и с очень небольшой продолжительностью. Движение настолько быстрое, что его часто просто нельзя заметить. Типовой метод с блокнотом провалился, так как мышь успевала почесаться несколько раз, пока лаборант моргал.

Запись получили успешно, но скоростная камера дорогая, снимает под одним углом, а у мышей оказалось несколько сторон. В итоге решили, что просматривать терабайты скоростного видео было бы не слишком оптимально, и доработали акустическую регистрацию. Звук чешущейся мыши сопоставили с видео и валидировали на точность, оказалось ничуть не хуже. После чтения публикации мы ради интереса тоже попробовали записать на скоростное видео, как чешутся наши подопытные сотрудники, съеденные комарами после очередного похода за грибами. До мышей они явно не дотягивали, и больше трёх раз в секунду ни у кого не получалось.

Как отличить боль от зуда?

Итак, у нас есть мышь, которая чешется с нечеловеческой скоростью. Данные из исследований коллег для нас крайне ценные, но  как их получили? Как смоделировать состояние, когда кожа генетически не в порядке, да ещё и довести её до хронического зуда?

Тут в дело вступает элегантный, хотя и не слишком приятный, лабораторный метод. Учёные называют его моделью AEW (Acetone-Ether-Water). Если проще — это контролируемый химический демонтаж кожного барьера.

Берётся смесь ацетона и диэтилового эфира (1:1) — по сути, растворитель — и наносится на небольшой побритый участок кожи мыши на загривке или щеке. Через 15–30 секунд это место обрабатывают водой. Процедура повторяется дважды в день в течение 5–7 дней.

В итоге барьерная функция кожи летит к чертям. Трансэпидермальная потеря воды (TEWL) резко возрастает, гидратация рогового слоя падает, эпидермис в ответ утолщается. А главное — животное начинает отчаянно и спонтанно чесать это место лапой. Получили нашу зудящую мышь. Это к вопросу, почему в любой непонятной ситуации с бытовой и прочей химией надо работать в перчатках.

Но тут возникает вторая проблема. А как мы узнаем, что у мыши зудит, а не болит? Мышь в обоих случаях выглядит недовольно и общаться не особо настроена.

Для этого придумали гениальный «поведенческий Розеттский камень» — щёчную модель. Оказалось, что у мышей есть чёткое бинарное разделение реакции:

• Если в щеку вводится вещество, вызывающее зуд (пруритоген), мышь начинает чесать её задней лапой.

• Если вводится вещество, вызывающее боль (алгоген), мышь протирает щеку передней лапой.

Это простой и надёжный способ отличить одно ощущение от другого.

И вот тут-то начинается самое интересное. Теперь можно проверить, как меняется чувствительность кожи. Учёные взяли своих мышей с повреждённой кожей и вкололи им разные триггеры зуда. Когда им вкололи гистамин (классический «комариный укус», то, на что действует Супрастин), мыши, конечно, почесались. Но не сильнее, чем обычные здоровые мыши из контрольной группы. Без души как-то.

А вот когда им вкололи агонист рецептора PAR-2 (это рецептор, активируемый протеазами — ферментами) или серотонин (5-HT), мыши просто взбесились. Количество почёсываний было значительно выше, чем у здоровых мышей. Это состояние называется «гиперкнезис» (hyperknesis) — усиленный зуд в ответ на обычный раздражитель.

Чтобы добить гипотезу, исследователи пошли гасить уже спонтанный зуд (тот, что у мышей был просто так от сухой кожи). И снова: когда они ввели блокатор рецептора серотонина (5-HT2A) или антитела к PAR-2, спонтанное почёсывание значительно уменьшилось.

То есть хронический зуд при дерматите — это по большей части не гистаминовая история. Он живёт по другим правилам.

Исследование нейронов этих мышей (клеток дорсального ганглия) подтвердило это на клеточном уровне: нейроны, отвечающие за зуд, стали гиперчувствительны к PAR-2 и серотонину, но их реакция на гистамин не изменилась. Вот почему классические антигистаминные препараты часто и не помогают при атопическом дерматите.

Как золотистый стафилококк заставляет нас чесаться

Если вы думали, что проблема только в сухой коже, то вы недооцениваете основную проблему — золотистого стафилококка (Staphylococcus aureus). Да, это именно тот микроорганизм, из-за которого могут закрыть роддом на пару месяцев, отмывая всё до бетона с хлоркой и другими дезинфектантами. Он в принципе есть практически везде. И, если у здоровых людей он встречается на коже в 5–30% случаев, то у пациентов с атопическим дерматитом он радостно колонизирует от 60 до 100% поражённых и не очень участков.

Долгое время мы думали, что он просто оппортунист. Ну, знаете, как сквоттер-бомж, который видит сломанный из-за генетики кожный барьер и просто заселяется, потому что дверь была открыта. А уже потом, живя там, он устраивает бардак, выделяет токсины и усугубляет воспаление.

Оказалось, всё гораздо хуже. Он не бомж-сквоттер. Он очень активный бомж, который специально приходит мазать стены чем попало, чтобы выселить хозяев.

Было давно известно, что он имеет множество типовых атакующих средств. Типично и не слишком впечатляет:

• Суперантигены (токсины): они действуют как аллергены, заставляя иммунные клетки и базофилы выбрасывать гистамин.

• δ-токсин: бьёт прицельно по тучным клеткам, вызывая их дегрануляцию (ещё больше зуда!).

• α-токсин: просто убивает клетки кожи (кератиноциты), особенно на и так ослабленной Th2-цитокинами коже атопика.

Но недавно нашли кое-что поизящнее. Исследователи заметили, что S. aureus сам по себе вызывает сильный зуд. Они взяли мутантные бактерии, у которых выключили ген sspA, — и зуд пропал. Затем они взяли чистый фермент, который кодирует этот ген, — протеазу V8 (SspA),  вкололи его мышам, и те начали чесаться с силой, сопоставимой с гистамином.

И вот механизм этого взлома. Это происходит независимо от иммунитета. Протеаза V8 — это молекулярная отмычка. Она идеально подходит к одному замку на поверхности ваших нервов — рецептору PAR1 (Protease-Activated Receptor 1). Этот рецептор сидит прямо на сенсорных нейронах-проприоцепторах, тех, что отвечают за передачу сигнала «ЧЕСАТЬСЯ!» в мозг. V8 активирует PAR1, нейрон загорается, и вы получаете нестерпимое желание снять с себя кожу.

И вот тут отработал крайне изящный эволюционный механизм. Бактерии это эволюционно выгодно для того, чтобы мы сами когтями расковыряли кожный барьер для неё. Те штаммы, которые эффективнее вызывали желания прочесаться до мяса, эффективнее размножались и закрепляли этот механизм.

Это порочная петля манипуляции, которую запускает бактерия:

1. S. aureus попадает на кожу.

2. Выделяет протеазу V8.

3. V8 взламывает ваши нейроны (PAR1) и вызывает дикий зуд.

4. Вы чешетесь.

5. Ваши ногти расковыривают барьер.

6. S. aureus получает ещё более комфортную, повреждённую среду для жизни и размножения.

7. Бактерия размножается, выделяет ещё больше V8... и так по кругу.

Как нам рассказывал в студенческие годы профессор на кафедре дерматовенерологии: «Вы можете привыкнуть к боли. Многие люди годами так живут, хотя и страдают. А вот к зуду привыкнуть невозможно. Поэтому многие неосознанно предпочтут променять его на боль, которую легче перенести».

Лечить надо не симптом, а организм в целом

Можно ли вылечиться от атопического дерматита? В целом скорее нет, чем да. Если вы не выиграли в генетической лотерее и получили дефектную сборку белков кожи, то они такими и останутся. Извините, но отзыв по заводским дефектам временно недоступен. Тем не менее можно попытаться перевести всё в состояние стойкой ремиссии, когда даже ослабленная дефектная кожа сможет адекватно сопротивляться внешним повреждениям без видимых проблем. Только вот просто что-то намазать и успокоиться не получится. Все топические средства — это ценная и важная защита, но далеко не единственная.

Кожа с генетически ослабленным барьером работает как чрезмерно чувствительный индикатор проблем в других системах. В частности, ключевую роль тут играют желудочно-кишечный тракт с его микробиомом и нервная система. Есть множество хороших работ на эту тему. Например, исследование, где в очередной раз взяли грустных и чешущихся мышей с атопическим дерматитом, а потом накормили фекалиями. Ну вот такой протокол эксперимента. На самом деле, несмотря на то, что это звучит весьма сомнительно, фекальная трансплантация с введением через желудочный зонд — это вполне эффективная стратегия. Только надо подбирать очень качественного донора, у которого идеальный микробиом, а фекалии по Бристольской шкале максимально красивые.

Четвёртый тип — отличный. Можно брать

Рекомендую брать тип 4 «в форме колбаски или змеи, гладкий и мягкий». Мышам, кстати, помогло.  В одном из недавних исследований группа, получавшая ФМТ, показала более быструю тенденцию к восстановлению толщины эпидермиса и подавление некоторых воспалительных цитокинов по сравнению с контрольной группой. Что ещё важнее, их кишечный микробиом перестроился: выросло соотношение Firmicutes к Bacteroidetes и увеличилось количество полезных бактерий, производящих бутират вроде Lactobacillaceae.

То же самое со стрессом. Мы все знаем, что «от нервов сыпь усиливается». Это немного не строго звучит с научной точки зрения, однако вегетативная нервная регуляция действительно оказывает колоссальное влияние. Например, перекосило симпатическую нервную систему, а норадреналинэргические синапсы стали реагировать неадекватно. Получите постоянно мокрые ладони и стопы вместе с соответствующими эффектами на кожу. Или в целом системный стресс и хронически высокий уровень кортизола, приводящий к преобладанию катаболизма. Если короче, то организму в стрессе не до регенерации. Он пытается не сдохнуть прямо сейчас и успешно выжить, сжигая свои мышцы и запасы, чтобы мобилизоваться. Вот когда станет хорошо и спокойно — можно снова набрать жир и подумать про восстановление.

Это хорошо проверяется экспериментально. В лаборатории мышь подвергают хроническому стрессу. Например, социальной изоляции. Мыши очень расстраиваются, когда долго не видят сородичей. Затем всё почти как в инструкции: «Подготовьте хомячка к эксперименту. Полученную кашицу...» Только в этом случае мышь остаётся жива, но унижена бритьём и многоэтапным прилепливанием и отдиранием скотча, чтобы спровоцировать повреждение кожного барьера.

А затем специальным прибором, теваметром, измеряют, насколько проницаемым стал её кожный барьер. По результатам эксперимента прибор показывает, что трансэпидермальная потеря воды резко возрастает. То есть если пугать мышь кошками, изоляцией и ипотекой на беговое колесо, то психологический стресс напрямую физически ломает регенерацию повреждённой кожи, делая её уязвимой для аллергенов и микробов.

Как мы разрабатывали реше��ие

Итак, что мы имеем в сухом остатке?У нас есть мышь, которая чешется с нечеловеческой скоростью в 10 Гц, потому что её нейроны гиперчувствительны, и понимание того, как работает барьерная функция на серии различных исследований. Ещё есть коварный стафилококк, который взламывает наши нервные рецепторы (PAR1), чтобы мы сами в исступлении расчёсывали ему ворота в наш организм. Ну и наконец — системный саботаж со стороны кишечника и мозга, которые при малейшем стрессе ломают регенерацию и выключают защитные системы кожи.

С этим набором радостей мы и вернулись в лабораторию.

Первая и главная проблема — жжение. Та самая, с которой мы начали. Кожа атопика — это не просто сухая кожа. Это, по сути, сплошная раневая поверхность, покрытая микротрещинами от невидимого почёсывания, которое пациент может не замечать.

Теперь возьмите популярный и в целом отличный компонент для увлажнения — мочевину. Попробуйте нанести её на свежий расчёс. Тестовый сотрудник № 14 ругался нехорошими словами и всячески протестовал против продолжения тестирования. Результатом будет дикое жжение, потому что наносить кератолитик отшелушивающее средство на повреждённый эпидермис — так себе идея, он будет раздражать кожу.

Нам нужен был эквивалент жидкого пластыря, а не посыпание раны солью. Поэтому мы сразу сделали ставку на компоненты, которые занимаются биомиметическим ремонтом: сквалан и церамиды. Их задача — не отшелушить, а тихо-мирно залатать пробоины в липидной мантии, не вызывая паники у нейронов, ответственных за реакцию «ЧЕШИТЕСЬ НЕМЕДЛЕННО».

Вторая проблема — текстура. Вспомним нашего друга Staphylococcus aureus. Он обожает тёплую, влажную, жирную среду. Многие аптечные аналоги, как нам жаловались (и мы сами пробовали), напоминают густой вазелин. Они слишком жирные. Намазался — и ждёшь полчаса, пока впитается, прилипая ко всему и роняя предметы скользкими руками. Плюс подобная среда — идеальный инкубатор для стафилококка. Пока вы впитываете, он вас ест. Нам нужен был баланс: крем должен был создавать защитную плёнку, но при этом быстро впитываться и не превращать пациента в липкий инкубатор для стафилококка. Поэтому мы добивались текстуры, которая не оставляет ощущения стянутости и липкости.

И это подводит нас к главной философии. В лечении тяжёлых форм АД есть тяжёлая артиллерия — генно-инженерные препараты, ингибиторы Янус-киназ. Это мощнейшие штуки, которые, по сути, бьют кувалдой по вашему иммунитету, чтобы он успокоился, и у них есть серьёзные побочки. Это совсем не то, что нужно на каждый день.

Наш же Atopic Skin — это не тяжёлая артиллерия. Это инструмент, созданный с полным пониманием всей этой картины: проблемы зуда, бактерий, взламывающих рецепторы, и системного саботажа со стороны стресса. Это крем, который с уважением относится к измученной атопичной коже, и создан, чтобы дать ей одно — спокойствие и ресурсы для восстановления.

В прошлой серии…

Мы уже писали об этом в более ранних постах, но я всё-таки кратко напомню про несколько важных моментов об этом заболевании.

«Чесотка — отличная болезнь. Почесался и ещё хочется». Проблема в том, что чесаться до бесконечности не получится. Кожа понимает, что от неё регулярно пытаются отрывать слои когтями, и начинает защищаться. Процесс называется лихенификацией, от латинского Lichen — «лишайник». В целом мы могли бы выложить фотографию аналогично повреждённой кожи с сочащимися трещинами, но лучше посмотрите на Акароспору выше. Кожа становится утолщённой, а её рисунок преувеличенным. Затем всё это покрывается трещинами. И вот в эти самые трещины будет набиваться знакомый нам золотистый стафилококк, чтобы простимулировать чесаться дальше.

Хуже всего то, что проблема системная и не ограничивается одной кожей, так как в патогенезе в значительной степени затронута иммунная система. Иммунологи называют это атопическим маршем. По статистике, до 50% детей с АД в будущем получают бронхиальную астму, и до 75% — аллергический ринит. Минусы — знаешь, что прострелит колено. Плюсы — знаешь, что его наверняка прострелит, и сможешь вовремя выловить новую проблему на старте. Не забывайте о регулярных чекапах.

Что-то вроде выводов

Атопический дерматит — это системная работа, а не локальный ремонт. Крем, даже такой продуманный, как наш, — это важнейшая часть ежедневной рутины. Считайте его отличным дополнительным скафандром поверх не самой стойкой, генетически ослабленной кожи. Однако это самая первая линия обороны, чисто чтобы потушить пожар и защитить.

Однако в обострение только эмолентов, вроде нашего средства, будет недостаточно. Тут уже должна начинаться вторая линия терапии, которую назначает только врач. Золотым стандартом тут являются местные кортикостероиды и ингибиторы кальциневрина. В комплексе это будет работать существенно лучше.

Но настоящее управление болезнью — это понимание всех тех сложных взаимодействий, о которых мы говорили, и партнёрство с врачом, который видит всю картину целиком.

Это значит, что придётся заниматься комплексно. И да, сюда входит всё то скучное, что всем давно надоело и тщательно игнорируется. Оптимизировать питание, есть много клетчатки: бобовые, цветная капуста, цельнозерновой хлеб и прочие вещи, которые вы, возможно, не любите. Заниматься спортом. Хорошо высыпаться. Не испытывать хронический стресс. Короче, похоже, что типичный городской ритм жизни вам противопоказан. Продавайте всё и уезжайте в горы пить из горных речек и делать домашний сыр.

К сожалению, занудные научные исследования (те самые, про ось «кишечник — кожа» и «мозг — кожа») в один голос говорят: это не опция, а необходимость. И это, чёрт возьми, работает.

Ну а если хотите чуть глубже погрузиться в тематику атопического дерматита, можете посмотреть наши более ранние публикации:

    • Атопический дерматит (нейродермит): что сломалось и как лечить

Вот мы писали про фундаментальную базу, которая лежит в основе заболевания. Рассказываем про нехватку церамидов и дефектный белок филаггрин, из-за которого кожа забывает, как быть барьером. А ещё про то, как ваша нервная система может саботировать состояние кожи и почему антидепрессанты иногда нужны не только душе, но и эпидермису.

    • Почему не стоит мазать прыщ гормонами

Тут пишем про то, как работают стероиды. Они очень мощные и крутые, но при бесконтрольном применении всё будет плохо, кожа станет как пергамент, а бактерии вас сожрут. В качестве альтернативы для длительного лечения расскажем про ингибиторы кальциневрина, которые не вызывают истончения кожи.

    • Как правильно делать уборку в доме, если кого-то стошнило

Посветим ультрафиолетовым фонарём по грязным закоулкам и разберёмся, как пылевые клещи заботливо наполняют облаком фекальных частиц вашу подушку. Да, это не только мерзко, но и провоцирует аутоиммунные процессы. Плюс инструкция, как защитить атопичные руки от бытовой химии, чтобы уборка не закончилась обострением.

    • Доктор, что это за **** у меня на коже?

Большой гайд по дифференциальной диагностике. Потому что не всё, что чешется и краснеет, — это атопический дерматит. Учимся отличать его от псориаза, истинной экземы и других радостей дерматовенеролога. Спойлер: иногда сыпь — это просто сыпь, а иногда надо срочно сдаваться врачу.

А если вам интере��но, как мы разрабатываем новые средства, или вы хотите с нами пообщаться, то заглядывайте в телеграм-канал с хрониками нашей уютной лаборатории.