ผิวหนังเป็นอวัยวะที่มีพื้นที่และขนาดใหญ่ที่สุดของร่างกาย โดยมีน้ำหนักประมาณ 16% ของน้ำหนักตัว หน้าที่สำคัญของผิวหนังประการแรกคือปกป้องร่างกาย ไม่ว่าจะเป็นแรงกระแทก อุณหภูมิ แสงแดด รังสี สารเคมี รวมทั้งจุลินทรีย์ต่างๆ หน้าที่ลำดับที่สองคือการควบคุมการทำงานของต่างๆ ของร่างกาย ได้แก่การควบคุมอุณหภูมิโดยการทำงานของต่อมเหงื่อ และการสร้างเส้นผมหรือขน การควบคุมความสมดุลของของเหลวผ่านต่อมเหงื่อ และยังทำหน้าที่สร้างวิตามินดี นอกจากนี้ผิวหนังยังทำหน้าที่รับความรู้สึกต่างๆ ผ่านเซลล์ประสาทที่รับรู้การเปลี่ยนแปลงของสิ่งแวดล้อมสามารถ รับรู้ความรู้สึกร้อน เย็น การสัมผัส และความเจ็บปวด
ผิวหนังประกอบด้วย 3 ชั้นผิว ได้แก่
1. ชั้น Epidermis (50-100 ไมโครเมตร) หรือหนังกำพร้า มีชั้น Stratum corneum เป็นชั้นนอกสุดที่ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันการสูญเสียน้ำ ป้องกันผิวจากสิ่งแวดล้อมต่างๆ ซึ่งชั้นผิวนี้จะมีการผลัดเซลล์และทดแทนด้วยเซลล์ใหม่ตลอดเวลา ชั้น Epidermis ยังประกอบไปด้วยชั้นผิวอีก 10-20 ชั้น ประกอบไปด้วยเซลล์คีราตินโนไซต์(Keratinocytes) เป็นเซลล์ที่มีจำนวนมากที่สุดทำหน้าที่ประสานชั้นผิว สร้างไซโตคายน์ สร้างเคราติน สร้างวิตามินดี เซลล์เมลาโนไซต์ทำหน้าที่สร้างเม็ดสี (Melanocytes) ป้องกันเซลล์จากรังสีต่างๆ และเซลล์แลงเกอร์ฮานส์ (Langerhans’ cells) ทำหน้าที่ตอบสนองต่อสิ่งแปลกปลอมและกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันต่างๆ ที่เซลล์หนังกำพร้านี้จะไม่มีเส้นเลือดหรือสารอาหารจากร่างกายมาหล่อเลี้ยง เซลล์จึงตายและหลุดลอกออกไปตลอดเวลา โดยจะมีเซลล์ที่อยู่ชั้นล่างทำหน้าที่สร้างเซลล์ใหม่ทดแทน
2. ชั้นหนังแท้หรือชั้น Dermis (1-2 มิลลิเมตร) มีลักษณะโครงสร้างเป็นเส้นใยและเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีเส้นใยยืดหยุ่น (Elastic fibers) ทำหน้าที่ป้องกันผิวที่อยู่ชั้นที่ลึกลงไป ปรับสมดุลอุณหภูมิและรับรู้ความรู้สึก ประกอบไปด้วยคอลลาเจน และสารประกอบกลุ่มไกลโคสอะมิโนไกลแคน เช่น กรดไฮยาลูโรนิค โปรตีโอไกลแคน และไกลโคโปรตีน นอกจากนี้ยังมีหลอดเลือด ปลายประสาท ขุมขน ต่อมและเซลล์ต่างๆ เช่น เซลล์ไฟโบรบลาสต์ทำหน้าที่สร้างคอลลาเจน (collagen) และเส้นใยที่มีความยืดหยุ่น (elastin) อะดิโพไซต์ทำหน้าที่เป็นฉนวนกันความร้อนกักเก็บพลังงานช่วยในการสร้างเส้นผมและรักษาบาดแผล แมสต์เซลล์ที่ตอบสนองต่ออาการอักเสบเป็นต้น
3. ชั้น Hypodermis (Subcutaneous layer) หรือชั้นไขมันใต้ผิวหนัง เป็นชั้นผิวที่อยู่ลึกที่สุดและมีความหนามากที่สุด ประกอบไปด้วยเซลล์ไฟโบรบลาสต์ เซลล์อะดิโพไซต์ เส้นประสาท หลอดเลือด เซลล์แมคโครเฟจ แมสต์เซลล์ เป็นต้น ความหนาของผิวชั้นนี้ขึ้นอยู่กับแต่ละบุคคล ทำหน้าที่สำคัญคือเป็นแหล่งเก็บไขมัน ปกป้องร่างกายจากแรงกระแทก ประสานชั้นผิวหนังกับเนื้อเยื่อหรือองค์ประกอบต่างๆ เช่น กระดูก กระดูกอ่อน ควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย นอกจากนี้เซลล์ไขมันที่ผิวหนังยังสามารถสร้างฮอร์โมนเลปตินที่ควบคุมความอยากอาหารได้ด้วย
ภาพจาก :
https://www.vecteezy.com/vector-art/445514-layers-of-human-skin-concept
จุลินทรีย์ที่ผิวหนังหรือ skin microbiome เป็นอีกองค์ประกอบหนึ่งที่สำคัญของผิวหนัง จุลินทรีย์ที่ผิวหนังอาจมีทั้ง แบคทีเรีย รา และไวรัส โดยแต่ละบุคคลจะมีความหลากหลายและซับซ้อนแตกต่างกัน ขึ้นกับปัจจัยที่เกี่ยวข้องได้แก่ อายุ เพศ คุณสมบัติทางชีวภาพและกายภาพของผิวหนัง โรคประจำตัว กิจวัตรประจำวัน ทั้งนี้ชนิดและจำนวนจุลินทรีย์สามารถเปลี่ยนแปลงได้เสมอขึ้นกับสภาวะแวดล้อมต่างๆ ได้แก่ ความชุ่มชื้น ค่าความเป็นกรดด่าง ตำแหน่งของร่างกาย รวมทั้งสารเคมีที่สัมผัสกับผิวหนัง เป็นต้น ผิวบริเวณที่มีความแห้ง ชุ่มชื้น หรือบริเวณที่มีความมันจะมีจุลินทรีย์แตกต่างกัน แหล่งสะสมของจุลินทรีย์ที่สำคัญบนผิวหนังได้แก่ บริเวณรูขุมขน และต่อมต่างๆ โดยจุลินทรีย์ที่อยู่ที่ผิวชั้น Epidermis จะมีความหลากหลายและจำนวนแตกต่างจากผิวชั้น Dermal ปัจจัยจากสิ่งแวดล้อมภายนอกมักส่งผลต่อจุลินทรีย์ที่ชั้น Epidermis มากกว่า จุลินทรีย์สามารถอยู่ลึกลงไปประมาณ 25 % ในชั้น Dermis จุลินทรีย์เหล่านี้อาจเป็นจุลินทรีย์ประจำถิ่นหรือจุลินทรีย์ที่อาศัยแบบชั่วคราว การเปลี่ยนสภาพแวดล้อมใหม่ๆ เช่น การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศมักเกิดการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มจุลินทรีย์แบบชั่วคราว
ปัจจุบันได้มีการศึกษาชนิดและจำนวนจุลินทรีย์โดยอาศัยเทคโนโลยีการวิเคราะห์ลำดับเบสจากสารพันธุกรรมของจุลินทรีย์มากกว่าการเพาะเลี้ยงจุลินทรีย์ในอาหาร ทำให้สามารถทราบชนิดและจำนวนของจุลินทรีย์บนผิวหนัง เกิดความเข้าใจบทบาทของจุลินทรีย์ต่อผิวหนังได้มากยิ่งขึ้น โดยทั่วไปแบคทีเรียผิวหนังประกอบด้วยกลุ่ม แอคติโนแบคทีเรีย (Actinobacteria), โพรทีโอแบคทีเรีย (Proteobacteria) เฟอร์มิคิวเทส (Firmicutes) และ แบคเทอรอยเดเทส (Bacteroidetes) โดยมักพบเชื้อ โพรพิโอนิแบคทีเรียม (
Propionibacterium), โครินแบคทีเรียม (
Corynebacterium), สแตฟิโลคอคคัส (
Staphylococcus), ไมโครคอคคัส (
Micrococcus) และ เบรวิแบคทีเรียม (
Brevibacterium) นอกจากแบคทีเรียแล้วยังพบกลุ่มของเชื้อรา ได้แก่ มาลาสซีเซีย (
Malassezia), แอสเปอร์จิลลัส (
Aspergillus) และ โรโดโทรูลา (
Rhodotorula) เป็นต้น ความแตกต่างของแบคทีเรียที่ผิวหนังเริ่มพบตั้งแต่คลอด โดยพบว่าทารกที่คลอดโดยวิธีธรรมชาติหรือคลอดผ่านทางช่องคลอดจะพบเชื้อกลุ่ม แลคโตบาซิลลัส (
Lactobacillus) และ พรีโวเทลลา (
Prevotella) ซึ่งเป็นเชื้อที่พบมากในช่องคลอดของมารดา ขณะที่ทารกที่คลอดด้วยวิธีการผ่าคลอดจะพบเชื้อกลุ่ม อซีเนโตแบคเตอร์ (
Acinetobacter) และ สแตฟิโลคอคคัส (
Staphylococcus) เป็นต้น หลังจากนั้นความหลากหลายของจุลินทรีย์จะมีการเปลี่ยนแปลงไปตามระยะเวลาโดยได้รับอิทธิพลจากทั้งปัจจัยภายในและภายนอกของแต่ละบุคคล
จุลินทรีย์ที่ผิวหนังมีความสัมพันธ์โดยตรงกับสุขภาพผิว จุลินทรีย์บนผิวหนังสามารถสร้างสารต่างๆ หรือทำให้ผิวหนังตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาวะแวดล้อมได้อย่างรวดเร็ว จุลินทรีย์ที่อยู่แบบถาวรยังมีผลต่อการจดจำเชื้อโรคแปลกปลอม ทำให้การตอบสนองและการควบคุมเชื้อโรคที่ผิวหนังของแต่ละบุคคลแตกต่างกัน การเปลี่ยนแปลงหรือความไม่สมดุลของจุลินทรีย์ที่ผิวหนังจึงเป็นสาเหตุของโรคผิวหนังหลายชนิด เช่น โรคภูมิแพ้ผิวหนัง สิว โรคสะเก็ดเงิน เป็นต้น จุลินทรีย์บางกลุ่มสามารถสร้างกรดทำให้ผิวมีสภาวะเป็นกรดอ่อนๆ ซึ่งสามารถช่วยลดเชื้อก่อโรคที่ผิวหนังบางชนิดได้ จุลินทรีย์บางชนิดสามารถสร้างสารปฏิชีวนะทำลายแบคทีเรียกลุ่มอื่น ช่วยทำให้เกิดความสมดุลของแบคทีเรียบนผิวหนังได้ นอกจากนี้จุลินทรีย์บางชนิดยังสามารถปกป้องผิวจากรังสียูวีได้ จากการศึกษาพบว่าหนูที่ผิวหนังมีแบคทีเรียชื่อ สแตฟิโลคอคคัส อีพิเดอร์มิดิส (
Staphylococcus epidermidis) เมื่อได้รับรังสี UV เนื้องอกจะโตช้ากว่ากลุ่มที่ไม่มีเชื้อชนิดนี้ แบคทีเรียสายพันธุ์นี้เป็นจุลินทรีย์ที่สำคัญของผิวหนังซึ่งสามารถปรับตัวอยู่ร่วมกับเซลล์ของร่างกายได้ สามารถสร้างฟิล์มชีวภาพ (biofilm) ที่ยากต่อการชำระล้างจึงทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันทางกายภาพ ป้องกันการแทรกซึมผ่านของสารเคมี นอกจากนี้บนผิวหนังยังพบแบคทีเรียสำคัญชื่อ สแตฟิโลคอคคัส ออเรียส (
Staphylococcus aureus) จัดเป็นแบคทีเรียที่เป็นจุลินทรีย์กึ่งถาวร (semi-resident) แต่สามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อก่อโรคทันทีเมื่อจุลินทรีย์กลุ่มอื่นมีปริมาณลดลง เชื้อนี้สามารถผลิตสารพิษกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันทำให้บาดแผลหายได้ช้าลงและทำให้เยื่อบุผิวเสื่อมสภาพ การเพิ่มขึ้นของเชื้อราสกุลมาลาสซีเซีย (
Malassezia spp.) แบบชั่วคราวซึ่งเกิดจากค่าความเป็นกรดด่าง (pH) หรือสารจากต่อมใต้ผิวหนังมีการเปลี่ยนแปลง ทำให้หนังกำพร้าถูกทำลายได้ โดยเชื้อราสกุลนี้สร้างเอนไซม์ไลเปส ฟอสโฟลิไลเปส และสารกลุ่มอินโดล ที่สามารถเปลี่ยนแปลงกลไกการป้องกันของเยื่อบุผิวทำให้เกิดโรคและกระตุ้นการทำงานของระบบภูมิคุ้มกัน พบว่าการใช้ผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางมีผลโดยตรงต่อการเปลี่ยนแปลงไมโครไบโอมบริเวณผิวหนัง โดยสารจากผลิตภัณฑ์จะยังคงอยู่บนผิวหนังได้ประมาณ 1 สัปดาห์ ตั้งแต่การใช้ครั้งแรกและจะคงอยู่ที่ผิวหนังถึงแม้ว่าจะมีการทำความสะอาดผิวหนังแล้วก็ตาม องค์ประกอบของเครื่องสำอางมีผลต่อความหลากหลายของจุลินทรีย์ที่อยู่บนผิวหนัง ซึ่งการเปลี่ยนแปลงนี้สามารถวัดได้ตั้งแต่สัปดาห์แรกหลังการใช้ผลิตภัณฑ์ ผลิตภัณฑ์บางชนิดอาจส่งเสริมการเจริญหรือยับยั้งจุลินทรีย์บางกลุ่ม เช่น ไขมันหรือสารเพิ่มความชุ่มชื้นอาจช่วยเพิ่มจำนวนกลุ่มแบคทีเรียที่ชอบไขมัน เช่น สแตฟิโลคอคคัสและโพรทีโอแบคทีเรีย เป็นต้น
นอกจากจุลินทรีย์จะมีผลโดยตรงกับโฮสต์แล้ว จุลินทรีย์ที่ผิวหนังยังมีปฏิสัมพันธ์ระหว่างจุลินทรีย์ที่อยู่ร่วมกันด้วย จุลินทรีย์บางชนิดสามารถสร้างสารยับยั้งจุลินทรีย์ชนิดอื่น หรือสามารถสร้างสารส่งเสริมการเจริญของจุลินทรีย์อีกกลุ่มได้เช่นกัน ภาวะไม่สมดุลของจุลินทรีย์ (dysbiosis) จึงอาจเป็นสาเหตุของโรคผิวหนังได้ การรักษาสภาวะของจุลินทรีย์ให้มีความสมดุลจึงเป็นแนวทางหนึ่งในปกป้องผิวทำให้มีผิวมีสุขภาพดี
