Рецидивирующие инфекции мочевыводящих путей и эстроген определяют таксономическую экологию и функциональный потенциал урогенитального микробиома в постменопаузеРецидивирующие инфекции мочевыводящих путей и эстроген определяют таксономическую экологию и функциональный потенциал урогенитального микробиома в постменопаузе
Терапия активной рецидивирующей инфекции мочевыводящих путей (РИМП) в основном сводится к использованию антибиотиков для достижения стерильности мочевыводящих путей.
Однако растущая частота резистентных к антибиотикам ИМП делает эту стратегию неустойчивой. Необходимы альтернативные терапевтические стратегии для повышения качества жизни и снижения неблагоприятных исходов для женщин с ИМП.
Перспективным источником терапии для лечения РИМП является модуляция или восстановление микробиома мочеполовой системы. Десятилетия медицинской догмы предполагали стерильность мочи и мочевыводящих путей, однако, большое количество работ установило существование микробиома мочеполовой системы человека. Таксономические анализы связывали дисбиоз микробиома мочеполовой системы с недержанием мочи, гиперактивным мочевым пузырем и раком мочевого пузыря.
Исследование 1600 близнецов показало, что увеличение разнообразия микробиома мочи связано с пожилым возрастом и что предыдущие ИМП, менопауза и генетика хозяина являются одними из наиболее значимых факторов, связанных с различиями в составе микробиома мочи. В недавних работах использовались культуральные методы, чтобы пролить свет на микробную экологию микробиома мочи у женщин в постменопаузе (ПМ) с ИМП.
Хотя женщины в ПМ были включены в предыдущие исследования, целенаправленное отображение этих работ в литературе только начинается. Фундаментальные знания о составе и функции урогенитального микробиома в контексте восприимчивости к ИМП отсутствуют. В результате взаимосвязь между микробиомом мочеполовой системы и восприимчивостью к ИМП у женщин в ПМ плохо изучена. В работе, опубликованной в 2021 году, показано, что у женщин в пременопаузе и у женщин в ПМ микробиота мочи отличается на уровне родов, что дает веские основания для характеристики урогенитального микробиома ПМ при урогенитальных заболеваниях.
Сообщается, что женский урогенитальный микробиом взаимосвязан с микробиомом влагалища. Например, D(-)лактат-продуцирующие лактобациллы, известные тем, что способствуют подкислению влагалища и защищают его от колонизации бактериальными и грибковыми патогенами, постоянно наблюдались в женском урогенитальном микробиоме в многочисленных независимых исследованиях. Лактобациллы могут непосредственно инактивировать урогенитальные патогены in vitro, а недавние работы показали, что фенил-молочная кислота, вырабатываемая Lactobacillus crispatus, является бактерицидной в отношении уропатогенных бактерий, включая уропатогенную Escherichia coli (UPEC).
В связи с этими наблюдениями возникает вопрос, выполняют ли эти защитные вагинальные лактобациллы аналогичную роль в урогенитальном микробиоме? Клиническое исследование 2011 года показало умеренное снижение заболеваемости РИМП среди женщин, принимавших интравагинальный пробиотик L. crispatus. Хотя это исследование проводилось среди женщин в пременопаузе и еще не подтверждено более крупным исследованием, оно позволяет предположить, что лактобактерии поддерживают здоровье мочевыводящих путей. Исследования также начали устанавливать связь между эстрогенной гормональной терапией (ЭГТ) и популяциями лактобацилл в мочеполовой системе. В 1993 году Raz et al. сообщили, что интравагинальная терапия эстриолом уменьшила частоту ИМП и увеличила популяции Lactobacillus во влагалище, а недавнее рандомизированное клиническое исследование показало значительное снижение частоты ИМП среди женщин, принимающих вагинальную ЭГТ, по сравнению с плацебо.
Учитывая геномное разнообразие, наблюдаемое внутри и между таксономическими кладами, для оценки функционального потенциала микробных сообществ необходима метагеномная информация, помимо обогащения последовательностей 16S рРНК. Для выявления генов и метаболических путей, связанных со здоровьем мочевыводящих путей, необходим целостный метагеномный анализ микробиома мочеполовой системы.
В данном исследовании мы представляем результаты полногеномного секвенирования урогенитального микробиома когорты женщин в ПМ, разделенных на три группы, определяемые историей ИМП и текущим статусом ИМП. Таксономический анализ биомаркеров выявил микробную сигнатуру, которая указывает на то, что в урогенитальном микробиоме сохраняется следы перенесенных ИМП. В данном исследовании мы также наблюдали ассоциацию между использованием ЭГТ и присутствием лактобацилл в микробиоме мочеполовой системы.
С помощью измерения метаболитов эстрогена в моче мы определили виды микроорганизмов мочеполовой системы, численность которых положительно или отрицательно коррелировала с концентрацией эстрогена в моче, и обнаружили, что различные таксоны коррелируют с эстрогеном у женщин с ИМП в анамнезе по сравнению с женщинами без ИМП. Наконец, мы обнаружили, что резистом (т.е.гены резистентности к противомикробным препаратам [ARGs]) урогенитального микробиома изменен у женщин с анамнезом РИМП даже при отсутствии активной инфекции. Наши результаты позволяют предположить, что таксономия и функциональный потенциал микробиома урогенитального тракта формируются под влиянием анамнеза ИМП и ЭГТ у женщин в ПМ.
Основные выводы исследования:
- Рецидивирующие ИМП изменяют состав урогенитального микробиома в постменопаузе
- Сетевой анализ выявляет новые потенциальные взаимодействия между урогенитальными микробными таксонами
- Эстроген в моче коррелирует с количеством Lactobacillus и Bifidobacterium в моче
- Резистентность к противомикробным препаратам накапливается в урогенитальных микробиомах с историей рецидивирующих ИМП
