How do the skin barrier and microbiome adapt to the extra-uterine environment after birth? Implications for the clinical practice

Abstract

The multiple protective functions of the skin derive from the interactions between epithelial skin and immune cells as well as the commensal microbiota. Developed in the last trimester of intra-uterine life, the skin barrier adapts dynamically after birth. Specific differences in the structure and physiology have been disclosed between infant and adult skin. The stratum corneum of infants is thinner and structured by thicker corneocytes with a more anisotropic surface in comparison to adult skin. Lower levels of the natural moisturizing factor and its constituents, together with the increased protease activity in the epidermis result in dry baby skin and ongoing adaptation of the desquamation to the extra-uterine environment. Infant epidermis is characterized by an accelerated proliferation rate and clinically competent permeability barrier in term neonates, despite the higher baseline values of transepidermal water loss in infants. The skin surface of newborns is less acidic, which could increase susceptibility to diaper and atopic dermatitis. Immediately after birth, skin is colonized by commensal bacteria-a process dependent on the mode of delivery and of major importance for the maturation of the immune system. Skin bacterial diversity and dysbiosis have been related to different pathology such as atopic and seborrheic dermatitis. This paper focuses on the ongoing structural, functional and biochemical adaptation of the human skin barrier after birth. We discuss the interactions on the 'skin barrier/ microbiota/ immune system' axis and their role in the development of competent functional integrity of the epidermal barrier.

Les multiples fonctions protectrices de la peau découlent des interactions entre les cellules épithéliales de la peau et les cellules immunitaires, ainsi que le microbiote commensal. Développée au cours du dernier trimestre de la vie intra-utérine, la barrière cutanée s'adapte de manière dynamique après la naissance. Des différences spécifiques dans la structure et la physiologie ont été mises en évidence entre la peau des nourrissons et celle des adultes. La couche cornée des nourrissons est plus fine et structurée par des cornéocytes plus épais avec une surface plus anisotrope par rapport à la peau adulte. Des niveaux plus faibles des NMF et de ses constituants, ainsi qu'une activité protéasique accrue dans l'épiderme entraînent une sécheresse de la peau du bébé et une adaptation continue de la desquamation à l'environnement extra-utérin. L'épiderme du nourrisson est caractérisé par un taux de prolifération accéléré et une barrière de perméabilité cliniquement compétente chez les nouveau-nés nés à terme, malgré les valeurs de base plus élevées de la perte insensible d'eau transépidermique chez les nourrissons. La surface de la peau des nouveau-nés est moins acide, ce qui pourrait augmenter la susceptibilité aux dermatites fessières et atopiques. Immédiatement après la naissance, la peau est colonisée par des bactéries commensales—un processus dépendant du mode d'accouchement et d'une importance majeure pour la maturation du système immunitaire. La diversité et la dysbiose bactériennes de la peau ont été associées à différentes pathologies telles que la dermatite atopique et séborrhéique. Cet article se concentre sur l'adaptation structurelle, fonctionnelle et biochimique de la barrière cutanée humaine après la naissance. Nous discutons des interactions sur l'axe “barrière cutanée/microbiote/système immunitaire” et de leur rôle dans le développement d'une intégrité fonctionnelle compétente de la barrière épidermique.