Мужской мочеиспускательный и репродуктивный каналы сливаются в постпростатической уретре, и микроорганизмы, которые выходят или входят в мужской мочеполовой тракт, проходят через пенильную уретру (ПУ).
Подобно другим слизистым оболочкам, ПУ богато снабжена клетками врожденного и адаптивного иммунитета, которые могут обнаруживать микроорганизмы и реагировать на них. Тем не менее, ПУ может быть инфицирована и передавать широкий спектр бактериальных, вирусных и эукариотических патогенов, передающихся половым путем. Тем не менее, неясно, поддерживает ли здоровая ПУ характерный микробиом или микробиомы, которые способствуют здоровью или заболеваниям ПУ.
Несколько факторов препятствуют определению характеристик микробиома ПУ. Взятие проб из ПУ болезненно и редко показано здоровым людям; поэтому микробиом ПУ в основном изучался у мужчин с инфекциями, передаваемыми половым путем (ИППП). Некоторые микроорганизмы ПУ могут быть обнаружены в неинвазивных образцах, таких как моча, но эти подходы могут привести к чрезмерной выборке эпителия верхнего урогенитального тракта и проксимальной уретры и недостаточной выборке эпителия ПУ. Полезность методов идентификации микроорганизмов на основе ПЦР, не зависящих от культивирования, включая секвенирование гена 16S рРНК, также ограничивается низкой биомассой микроорганизмов в урогенитальных образцах, неспособностью этих методов обнаружить все разнообразные типы микроорганизмов, которые были зарегистрированы в урогенитальных образцах (бактерии, вирусы, грибы, протисты, паразиты).
Появляется все больше доказательств того, что микроорганизмы действительно колонизируют здоровую половую систему. В исследовании случай-контроль мужчин с негонококковым уретритом Bowie и коллеги культивировали стрептококки, лактобациллы и более широкий спектр анаэробных бактерий из 91% образцов уретры контрольной группы. Подобные бактерии были обнаружены в моче и мазках из уретры бессимптомных мужчин с помощью секвенирования гена 16S рРНК в двух других исследованиях, которые дополнительно показали, что многие из них соответствуют бактериям, ассоциированным с бактериальным вагинозом (БАБВ).
Другие исследования мочи, в основном от контрольных мужчин, включенных в исследования урогенитальных заболеваний, воспроизвели эти результаты. Хотя стабильность микробиома ПУ взрослых не оценивалась, некоторые бактерии ПУ, которые наблюдались у взрослых, были обнаружены в последовательных ежемесячных образцах мочи, собранных у подростков в течение 3-месячного интервала. И наоборот, некоторые бактерии, распространенные у взрослых, не были обнаружены у подростков.
Существующие данные свидетельствуют о том, что микробиом здоровой ПУ прост, стабилен и может быть связан с воздействием окружающей среды и половой жизни; однако таксономическое качество большинства исследований было низким, поэтому идентичность многих микроорганизмов ПУ остается неясной. Взаимосвязь между специфическим сексуальным поведением и составом микробиома ПУ также неизвестна.
В данном исследовании мы использовали строгие критерии включения, основанные на клиническом осмотре, тестировании на ИППП, оценке воспаления уретры и поведенческих опросах для выявления здоровых мужчин без признаков и симптомов воспаления уретры или заболевания для определения коррелятов состава микробиома ПУ. Образцы ПУ от 110 мужчин и 24 вагинальных образца из отдельной валидационной когорты были охарактеризованы с помощью дробного метагеномного секвенирования, что позволило нам провести детальную характеристику микробиома ПУ. Также была оценена роль факторов риска ИППП и сексуального поведения на состав микробиома ПУ.
Наши результаты свидетельствуют о том, что колонизация ПУ бактериями женского репродуктивного тракта (ЖРТ) зависит от вагинального воздействия и согласуется с предыдущими отчетами, в которых документально подтверждена предполагаемая передача от женщины к мужчине недифференцированных штаммов G. vaginalis и биопленок бактериального вагиноза (БВ). Проверить это и обратное утверждение, могут ли мужчины передавать эти бактерии женщинам, напрямую сложно, так как в идеале это потребует отбора образцов сексуальных пар до и после первой партнерской сексуальной активности, поскольку предполагается, что существующие пары уже имеют общие легко передающиеся микроорганизмы.
В качестве альтернативы можно было бы ответить на эти вопросы с помощью проспективного исследования диад, включающего интервальное лечение антибиотиками одного или обоих партнеров или периоды добровольного воздержания. Тем не менее, инцидентный БВ ассоциируется с новыми половыми партнерами-мужчинами, но попытки предотвратить БВ путем лечения антибиотиками партнеров-мужчин были в основном безуспешными. Примечательно, что ни в одном из этих испытаний лечения не оценивалось, устраняются ли все БАБВ, которые мы наблюдали у мужчин. Таким образом, улучшение понимания того, как антибиотики влияют на микробиоту половых органов, может стать основой для будущих испытаний по лечению БВ и позволит понять роль сексуального воздействия при БВ и других мочеполовых синдромах.
Сексуальное поведение игнорировалось в большинстве исследований микробиома человека. Поэтому наше наблюдение, что сексуальное поведение объясняет более 10% дисперсии в составе микробиоты ПУ в определенные промежутки времени, еще более поразительно, если учесть дополнительный контекст. Многие участницы нашего исследования сообщили о редких, нечастых или вообще отсутствующих вагинальных контактах, а распространенность многих выявленных нами бактерий ЖРТ низка в общей популяции взрослых женщин. Гораздо меньшие размеры эффекта были приписаны тем бактериям, которые, как считается, являются ключевыми факторами состава других микробиомов человека. Например, недавнее исследование более 4000 взрослых, в котором учитывались сотни ковариаций, смогло объяснить только 16% дисперсии микробиома кишечника. Однако очевидное сильное влияние вагинального секса на микробиом ПУ может отражать то, что этот участок менее подвержен воздействию других источников микроорганизмов, чем кожа и слизистые поверхности кишечника и легких.
Ассоциации между вагинальным сексом и БАБВ, которые мы наблюдали, могут быть неудивительными в контексте того, что известно о роли вагинального секса в распространении патогенов, передающихся половым путем. Редкость защитных вагинальных Lactobacillus spp., наблюдаемых в образцах нашего исследования, согласуется с некоторыми предыдущими наблюдениями, и может отражать, что эти бактерии сохраняются во влагалище и попадают туда из желудочно-кишечного тракта.
Нам не удалось обнаружить несколько известных и предполагаемых возбудителей инфекций, передающихся половым путем, и возбудителей мочевых инфекций, которые были обнаружены в предыдущих исследованиях мужчин с заболеваниями мочеполовой системы или мужчин, у которых воспаление уретры не оценивалось. Некоторые из различий могут объясняться более чувствительными методами ПЦР, использованными в предыдущих исследованиях. В качестве альтернативы, адаптации, позволяющие специфическим БАБВ колонизировать ПУ, не вызывая воспаления, могут быть не распространены широко, и мы строго исключили мужчин с воспалением или заболеванием уретры. Исследования естественной истории микробиома уретры в контролируемых условиях представляются оправданными для дифференциации этих возможностей, учитывая их высокую значимость для общественного здравоохранения.
Мы охарактеризовали 110 образцов уретры мужчин без уретральных симптомов, инфекций или воспаления с помощью метагеномного секвенирования. Большинство образцов уретры содержали характерные молочнокислые бактерии и Corynebacterium spp. Напротив, несколько бактерий, связанных с дисбиозом влагалища, присутствовали только в образцах от мужчин, которые сообщили о вагинальном половом акте. Сексуальное поведение, но не другие оцениваемые поведенческие, демографические или клинические переменные, сильно ассоциировались с межвидовыми различиями в составе микробиома уретры. Таким образом, мужская уретра поддерживает простой основной микробиом, который формируется независимо от сексуальных воздействий, но может быть изменен вагинальным сексом. В целом, полученные результаты свидетельствуют о том, что микробиология мочеполовой системы и сексуальное поведение неразрывно связаны между собой, и показывают, что в мужской уретре обитают женские урогенитальные патобионты.
