Цервиковагинальная микробиота предсказывает клиническую картину при инфекции Neisseria gonorrhoeae (аннотация)Цервиковагинальная микробиота предсказывает клиническую картину при инфекции Neisseria gonorrhoeae
Neisseria gonorrhoeae - бактериальный патоген, передающийся половым путем, который ежегодно вызывает 90 миллионов инфекций во всем мире.
N. gonorrhoeae является исключительно человеческим патогеном, и инфекции обычно локализуются в нижнем отделе генитального тракта. Хотя острая симптоматическая инфекция часто распознается и лечится с помощью антибиотикотерапии, удивительно большая часть инфекций N. gonorrhoeae протекает бессимптомно. Так, до 50% инфекций нижних половых путей у женщин протекают бессимптомно. Хотя доминирующей догмой является то, что инфекции уретры у мужчин протекают бессимптомно, убедительные данные свидетельствуют о том, что бессимптомная генитальная гонорея распространена среди представителей обоих биологических полов и в самых разных условиях.
Бессимптомная инфекция не проходит бесследно. Нелеченные бессимптомные инфекции могут распространяться на верхние половые пути, приводя к осложнениям, включая воспалительные заболевания органов малого таза и бесплодие у женщин. Бессимптомная генитальная N. gonorrhoeae представляет риск передачи половым партнерам и восходящей инфекции. Математические модели передачи гонореи однозначно подтвердили значительный вклад субклинических инфекций в поддержание передачи в сообществе (Hazel et al., 2015). Детерминанты и механизмы, лежащие в основе бессимптомной и симптоматической гонорейной инфекции, неизвестны. Этот пробел в знаниях значительно затрудняет усилия по разработке новых стратегий борьбы с гонореей.
Симптоматическая инфекция N. gonorrhoeae чаще всего приводит к локализованному воспалению в месте заражения, уретриту у мужчин и цервициту у женщин. Сама N. gonorrhoeae резистентна ко многим антимикробным реакциям хозяина, что может способствовать ее способности вызывать инфекцию в условиях локализованного воспаления. Во время инфекции N. gonorrhoeae должна конкурировать с естественным микробным сообществом на поверхности слизистой оболочки, чтобы вызвать инфекцию (Aroutcheva et al., 2001). Цервиковагинальные микробные сообщества играют важную роль в сексуальных и репродуктивных исходах, включая защиту от патогенов, поскольку было показано, что состав цервиковагинальной микробиоты изменяет восприимчивость к нескольким патогенам, передающимся половым путем (ИППП). Например, микробиота влагалища женщин с преобладанием Lactobacillus crispatus связана со снижением риска заболевания ИППП, таких как ВИЧ (Borgdorff et al., 2014; Gosmann et al., 2017; van der Veer et al., 2017; Tamarelle et al., 2019).
Кроме того, женщины с клинически выраженным бактериальным вагинозом (БВ) - клиническим состоянием, характеризующимся обедненным уровнем видов Lactobacillus и повышенным обилием различных групп факультативных анаэробов, - имеют повышенный риск приобретения и передачи ИППП, включая N. gonorrhoeae и повышенный риск неблагоприятных репродуктивных и акушерских исходов, независимо от того, является ли БВ симптоматическим или нет (Atashili et al., 2008; Brotman, 2011; McKinnon et al., 2019). Эти факторы указывают на вклад L. crispatus в защиту от ИППП, предположительно через производство молочной кислоты и, таким образом, поддержание микросреды влагалища с низким уровнем pH. Причины, по которым в микробиоте одних женщин преобладают виды Lactobacillus, а у других - анаэробы, до конца не выяснены.
Молекулярные характеристики цервиковагинальной микробиоты женщин репродуктивного возраста с точки зрения микробного состава и разнообразия в настоящее время являются стандартными. С помощью секвенирования 16S рРНК или метагеномики были классифицированы различные типы цервиковагинальных микробных сообществ (CT) (Ravel et al., 2011; Anahtar et al., 2015; Gosmann et al., 2017).
В "оптимальных типах" CT1 и CT2 доминируют L. crispatus и L. gasseri, соответственно. Два других типа молекулярных сообществ с преобладанием Lactobacillus - это L. iners (CT3) и L. jensenii (CT5). Примечательно, что не все виды Lactobacillus с преобладанием одинаково защищают от ИППП, так как микробиота влагалища с преобладанием L. iners может фактически подвергать пациенток повышенному риску заражения ИППП, такими как хламидии или ВИЧ, по сравнению с микробиотой с преобладанием L. crispatus (Gosmann et al., 2017; van der Veer et al., 2017; Tamarelle et al., 2019). Наконец, сообщества CT4 характеризуются разнообразной и гетерогенной группой анаэробов (например, Atopobium, Prevotella, Dialister, Gardnerella, Megasphaera, Peptoniphilus, Sneathia, Eggerthella, Aerococcus, Finegoldia и Mobiluncus), и эта вагинальная среда является значительным фактором риска для клинически диагностированного БВ и называется молекулярным БВ (McKinnon et al., 2019).
Исследования, изучающие влияние микробиома влагалища на состояние воспаления, показали, что у женщин с клиническим БВ или молекулярным БВ (т.е. микробными сообществами CT4) уровень провоспалительных цитокинов (IL-1α, IL-1β, IL-6, IL-12 и IL-8) в цервиковагинальной области выше, чем у женщин с отрицательным БВ или доминированием Lactobacillus, соответственно. Примечательно, что чем больше микробиота влагалища смещается от состояния с преобладанием L. crispatus в сторону дисбиоза (то есть в сторону CT3 и CT4 типов), тем более выражено воспаление, независимо от сопутствующих ИППП, включая гонорею (Anahtar et al., 2015). Это указывает на то, что вариации микробного разнообразия влагалища, характерные для женщин с БВ, могут влиять на воспалительные реакции, которые характеризуют симптоматическую инфекцию N. gonorrhoeae.
Мы попытались понять, связаны ли различия в микробном составе половых путей с симптоматическим или бессимптомным течением инфекции N. gonorrhoeae, используя глубокое секвенирование ампликонов 16S рибосомальной РНК (рРНК) цервиковагинальных образцов, взятых у женщин с диагнозом гонореи.
Мы провели пилотное исследование для оценки различий в цервиковагинальном микробном сообществе пациенток, обратившихся в клинику инфекций, передаваемых половым путем (ИППП), с симптоматическими и бессимптомными инфекциями N. gonorrhoeae. ДНК была выделена из цервиковагинальных мазков женщин, которые дали положительный результат на инфекцию N. gonorrhoeae с помощью клинического диагностического теста амплификации нуклеиновых кислот. Мы провели глубокое секвенирование ампликонов гена 16S рибосомальной РНК, затем анализ микробиома с помощью QIIME и видоспецифическую ПЦР в реальном времени, чтобы оценить состав микробных сообществ, сосуществующих в нижнем генитальном тракте с инфицирующим N. gonorrhoeae.
Образцы, собранные у бессимптомных лиц с инфекцией N. gonorrhoeae и без сопутствующей инфекции Chlamydia trachomatis и/или Trichomonas vaginalis, несли микробные сообщества с преобладанием Lactobacillus чаще, чем у симптоматических пациенток без сопутствующей инфекции. По сравнению с бессимптомными лицами, у симптоматических женщин микробные сообщества характеризовались более разнообразными и гетерогенными бактериальными таксонами, обычно ассоциированными с бактериальным вагинозом (БВ) [Prevotella, Sneathia, Mycoplasma hominis и Bacterial Vaginosis-Associated Bacterium-1 (BVAB1)/"Candidatus Lachnocurva vaginae"]. Как у симптоматических, так и у бессимптомных пациентов с N. gonorrhoeae и дополнительной коинфекцией ИППП наблюдалось БВ-подобное микробное сообщество. Эти результаты позволяют предположить, что микробное сообщество влагалища с преобладанием Lactobacillus может защищать женщин от развития симптомов при инфекции нижних половых путей N. gonorrhoeae.
В целом, наше исследование показало, что симптоматическое и бессимптомное проявление гонореи коррелирует с наличием молекулярного БВ, что дает два возможных объяснения. Во-первых, молекулярный тип сообщества БВ по сравнению с типом сообщества с преобладанием L. iners мог предрасполагать к развитию симптомов, ассоциированных с гонококками. Во-вторых, состояние БВ развивается после или даже вызывается развитием инфекции N. gonorrhoeae из-за стимулирования роста БВ-ассоциированных бактерий или потери видов Lactobacillus.
Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что цервиковагинальная микробиота является определяющим фактором или, по крайней мере, фактором, способствующим развитию клинической картины гонореи у женщин. Необходимы дальнейшие исследования, определяющие взаимосвязь между микробиомами половых путей и провоспалительными иммунными реакциями при симптоматическом проявлении инфекции N. gonorrhoeae, чтобы выяснить, служат ли лактобациллы или определяющие БВ микробные сообщества биомаркером симптомов при инфекции N. gonorrhoeae или непосредственно влияют на симптомы.
