Comment le soleil a t-il un impact sur le microbiote cutané ?

On le sait, des doses élevées de rayons ultraviolets sont associées à des impacts aigus et chroniques de la santé de la peau, y compris l'inflammation et le photovieillissement. Cependant, de nombreux vacanciers s'exposent à de fortes doses d'UV en recherchant le soleil. La peau humaine abrite une vaste gamme de bactéries, de champignons et de virus qui composent le microbiote cutané. Ces microbes jouent des rôles essentiels dans l'homéostasie de la peau. Il convient donc de se demander si les rayons du soleil peuvent impacter ce microbiote.

Une étude menée par Nabiha YUSUF et ses collègues avait pour but de tester l'effet des rayons UVA et UVB sur le microbiome de la peau humaine. Pour ce faire, des participants ont été exposés à des doses d'UVA (22 - 47 J/cm2) ou d'UVB (100 - 350 mJ/cm2), et des échantillons ont été prélevés. L'ADN a été isolé et séquencé pour identifier la composition microbienne de chaque échantillon. Les résultats sont reportés dans le tableau suivant.

Dans l'ensemble, la composition du microbiote après l'exposition aux UV a été modifiée. La perturbation des composants microbiens de la peau peut impacter la santé de l'hôte. Les protéobactéries, dont font partie les cyanobactéries et les bactéries du genre Pseudomonas, constituent un vaste phylum de bactéries Gram-négatives de la peau humaine saine. Or, un microbiote de Proteobacteria perturbé a été associé au psoriasis, à l'eczéma et aux ulcères du pied diabétique, une plus grande diversité de Proteobacteria étant corrélée à des réponses immunitaires anti-inflammatoires protectrices. Ainsi, un déséquilibre en protéobactéries, et par conséquent du microbiote cutané, peut suggérer une détérioration de la santé de la peau chez les personnes qui recherchent le soleil.

La façon dont les micro-organismes réagissent et font face aux rayons UV peut varier considérablement. Il a été suggéré que les bactéries Gram-positives sont mieux adaptées au stress oxydatif associé aux UV que les Gram-négatives, parce que leurs parois cellulaires filtrent une partie importante des rayons UV. Les résultats de l'étude citée précédemment peuvent être attribués à divers mécanismes d'adaptation uniques inhérents à ces bactéries.

Bien que les mécanismes précis avec lesquels le soleil modifie le microbiote cutané ne soient pas bien connus, des suppositions ont été faites. Il a été démontré que l'exposition aux UV a modifié le métabolome cutané chez les souris, entraînant une augmentation du métabolisme des acides aminés et une diminution du métabolisme des acides gras, des sphingolipides et de l'histidine. Ces résultats indiquent que l'exposition aux UV entraîne des changements dans les métabolites présents sur la peau et dont les microbes dépendent.

En outre, les UV suppriment également l'immunité adaptative et activent l'immunité innée. L'immunosuppression des rayons UV est principalement due au fait qu'ils affectent la persistance, le phénotype et la spécificité des lymphocytes T résidentes à mémoire. In vivo, il a été démontré qu'une exposition de 50 mJ/cm2 d'UVB à des lésions cutanées psoriasiques provoquait la mort des cellules T. Les modifications du système immunitaire cutané à la suite d'une exposition aux UV peuvent potentiellement modifier les pressions sélectives immunitaires auxquelles le microbiome est exposé, et donc affecter le microbiote cutané.

Ces résultats sont à prendre avec des pincettes, car le nombre de participants est petit (n = 6), ce qui peut affecter la significativité statistique. De plus, ils peuvent être influencés par d'autres facteurs, comme la température et le mode de vie, ce qui rend difficile de déterminer si la variation microbienne est directement associée aux UV.

Contre toute attente, des études ont montré que l'exposition au soleil pourrait être bénéfique au microbiote cutané. En effet, Edvard S. FALK et son équipe ont souhaité montrer en 2007 l'effet d'un traitement aux rayons UVB chez des patients souffrant de dermatite atopique sur la présence de Staphylococcus aureus et Staphylococcus epidermidis, bactéries pathogènes impliquées dans la dermatite atopique. 20 patients et 20 témoins sains ont reçu un traitement aux UVB. Des échantillons bactériens ont été prélevés avant le traitement, après quatre semaines de traitement et après deux semaines de suivi.

Le nombre de Staphylococcus aureus a diminué de manière non-significative dans les lésions, la peau non-lésée et le front après quatre semaines de traitement, et le nombre de Staphylococcus aureus était légèrement plus élevé après deux semaines de suivi. Aucune différence n'a été constatée pour Staphylococcus epidermidis. En fait, S. epidermidis se trouve principalement dans les follicules pileux de la peau, tandis que S. aureus se trouve à la surface de la peau, ce qui rend cette dernière facilement accessible au rayonnement UV.

Ces résultats, bien que non-significatifs, suggèrent un effet potentiellement positif des rayons du soleil sur le microbiote, en diminuant les bactéries responsables d'affections cutanées. Des études ont montré que les rayons UV induisent la production de peptides antimicrobiens (AMP), déclencheurs du système immunitaire inné, comme la bêta-défensine humaine 2 (hBD2), la hBD3, la ribonucléase 7 (RNase7), la S100A12 et l'élafine dans l'épiderme in vitro et in vivo. Ces peptides permettent de combattre les microorganismes pathogènes, et donc par conséquent d'améliorer l'état du microbiote cutané. Il convient de prendre en compte cette différence dans le contexte de possible thérapie par UVB pour la dermatite atopique.

• DOUKI T. & al. Effect of the GC content of DNA on the distribution of UVB-induced bipyrimidine photoproducts. Photochemical & Photobiological Sciences (2008).

• FALK E. S. & al. The effect of UVB radiation on skin microbiota in patients with atopic dermatitis and healthy controls. International Journal of Circumpolar Health (2008).

• WOLF P. & al. The Skin Microbiome: Is It Affected by UV-induced Immune Suppression? Frontiers in Microbiology (2016).

• YUSUF N. & al. Ultraviolet radiation, both UVA and UVB, influences the composition of the skin microbiome. Experimental Dermatology (2018).

• LANGTON A. K. & al. Behaviour and sun exposure in holidaymakers alters skin microbiota composition and diversity. Frontiers in Aging (2023).

• TASNEEM F.M. & al. A narrative review of the impact of ultraviolet radiation and sunscreen on the skin microbiome. Photodermatology, Photoimmunology & Photomedicine (2023).