Charakterystyka mikrobiomu skóry u zdrowych kotów i psów oraz u zwierząt dotkniętych skórnym rakiem płaskonabłonkowym

Raki płaskonabłonkowe (SCC) są powszechnymi nowotworami złośliwymi u starszych kotów, stanowiącymi 15% guzów skóry i 70% guzów jamy ustnej. Zmiany nowotworowe występują w słabo owłosionych obszarach, takich jak uszy, nos i powieki, zwłaszcza u białych kotów narażonych na promieniowanie UV. W przypadku psów SCC pojawia się w podobnych miejscach, ale rzadziej prowadzi do przerzutów. Nowotwory często objawiają się jako niegojące się strupy, co utrudnia wczesną diagnozę. Znaczenie mikrobiomu skóry dla zdrowia zwierząt rośnie, ponieważ zdrowy mikrobiom może utrzymywać homeostazę, chronić przed patogenami i wspierać układ odpornościowy. Dysbioza drobnoustrojowa, obserwowana w SCC u ludzi, jest związana z obecnością Staphylococcus aureus, co może prowadzić do stanu zapalnego i sprzyjać nowotworzeniu. S. aureus wykazuje również zdolność do uszkadzania DNA, co sugeruje mechanizmy mogące dotyczyć także zwierząt.

Dotychczasowe badania nad mikrobiomem skóry u kotów i psów często pomijały płaszczyznę nosową, a mikrobiom związany z SCC nie był dostatecznie zbadany. W celu uzupełnienia tej luki przeprowadzono badania porównawcze mikrobiomów zdrowych zwierząt oraz tych z SCC, wykorzystując sekwencjonowanie rRNA SSU, co umożliwiło dokładniejsze wykrywanie organizmów.

Badania nad mikrobiomem skóry zdrowych zwierząt w porównaniu z tymi z rakiem płaskonabłonkowym ujawniły istotne różnice. Próbki zdrowej skóry charakteryzowały się dużą różnorodnością mikrobiologiczną, podczas gdy próbki ze zmianami SCC miały zmniejszoną różnorodność oraz nadreprezentację gatunków Staphylococcus. Normalna skóra zawierała także inne rodzaje bakterii, takie jak Moraxella, Cutibacterium i Malassezia, które są komensalne dla ludzkiej skóry. Wzrost liczby Malassezia może wskazywać na problemy dermatologiczne, gdyż ten organizm jest patogenem oportunistycznym.

Dodatkowo stwierdzono, że Corynebacterium występuje w znacznie większej liczbie na skórze z SCC w porównaniu ze zdrową, co może być związane z atopowym zapaleniem skóry. Choć różnorodność alfa była zmniejszona w próbkach SCC, co sugeruje ich stan przejściowy, znacząca redukcja komensalnych gatunków podkreśla dysbiozę mikrobiologiczną u chorych zwierząt.

Dominacja gatunków gronkowców, w szczególności Staphylococcus felis i Staphylococcus pseudintermedius, została również potwierdzona. Te oportunistyczne patogeny są związane z różnymi schorzeniami u zwierząt i ludzi. Istnieją hipotezy sugerujące, że S. felis może przyczyniać się do alergicznego zapalenia skóry u kotów, podobnie jak S. aureus u ludzi. Badania wykazały, że S. felis odpowiada za 75% przenoszenia gronkowców u kotów, podczas gdy S. pseudintermedius i S. aureus dominują w próbkach ze zmianami SCC u psów.

Badania nad mikrobiomem skóry w kontekście raka płaskonabłonkowego zidentyfikowały dwa nowe rodzaje bakterii: Janibacter i Herpetosiphon, obecne w próbkach ze zmianami SCC u psów i kotów. Janibacter, choć rzadko raportowany u ludzi, był związany z przypadkami bakteriemii. Z kolei Herpetosiphon charakteryzuje się zdolnością do poruszania się i żerowania na innych drobnoustrojach, w tym na gronkowcach. Nie stwierdzono jednak korelacji między tymi rodzajami a gronkowcami w badanych próbkach. Obecność tych bakterii oraz ich potencjalne właściwości przeciwdrobnoustrojowe sugerują, że mogą być przedmiotem dalszych badań w kontekście terapii opartych na mikrobiomie.

W badaniach zidentyfikowano także rodzaje Peptostreptococcus i Filifactor, które były obfite w próbkach SCC zarówno u kotów, jak i psów. Wykazano, że te rodzaje bakterii są bardziej obecne u pacjentów z SCC w jamie ustnej w porównaniu z grupą kontrolną. Gatunki Filifactor, takie jak F. villosus i F. alocis, są znane z generowania biofilmów i są związane z chorobami przyzębia. Peptostreptococcus występuje w jamie ustnej i uszach psów z zapaleniem ucha, ale jego status patogenny nie został jednoznacznie ustalony. Obecność tych bakterii u zwierząt z SCC może być związana z ich behawioralnymi nawykami, takimi jak lizanie ran, co prowadzi do zanieczyszczenia ran bakteriami.

Hipoteza o podobieństwie mikrobiomu skóry ludzi i zwierząt towarzyszących sugeruje, że zwierzęta mogą być odpowiednim modelem do badania mikrobioty w kontekście ludzkiego raka skóry. Badania wykazały, że podobieństwo mikrobiomu między psami a ludźmi może być uzależnione od poziomu kontaktu międzygatunkowego, co prowadzi do przenoszenia mikroorganizmów.

https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/msphere.00555-23