Composition of endometrial microbiota and chronic endometritis severity in patients with in vitro fertilization failures. Is there any connection?

Cover Page


Cite item

Full Text

Abstract

Background. Pelvic inflammatory disease (PID), including chronic endometritis (CE), is a factor leading to endometrial receptivity disorder and in vitro fertilization (IVF) failures. The role of microorganisms in colonizing the endometrium, the pathogenesis of chronic inflammation, and associated infertility require further study.

Aims: To determine the taxonomic profile of the endometrial microbiota in different grades of CE in patients with a history of IVF failure.

Materials and methods. This study included 107 patients with ≥ 1 IVF failures. Depending on the severity of CE, and according to the morphological analysis of endometrial biopsy, the patients were categorized into three groups: group I (n = 14), patients without signs of CE; group II (n= 20); patients with signs of mild CE; and group III (n = 73),patients with signs of moderate and severe CE. All the patients underwent Pipelle biopsy of the endometrium according to our modified technique on days 18–23 of the menstrual cycle. Species and quantitative composition of the endometrial microbiota were investigated using real-time polymerase chain reaction (PCR).

Results. Compared to groups II and III, Lactobacillus spp. (50% and 46.6% versus 85.7%) and Eubacterium spp. (25% and 35.6% versus 78.6%) were detected significantly more frequently in the endometrial microflora of group I patients, respectively. Simultaneously, significantly more bacteria of the families Enterobacteriaceae (50% and 64.4% versus 35.7%, respectively) and Streptococcus spp. (55% and 56.2% versus 7.1%, respectively) were found in the patients of groups II and III compared to group I. The abundance of lactobacilli and Eubacterium spp. have also been shown to be significantly higher in the endometrial samples of women in group I than in those of the women in groups II and III, whereas the abundance of enterobacteria and streptococci are significantly higher in women with CE than in women without CE.

Conclusions. In patients without signs of CE, Lactobacillus spp. and Eubacterium spp. prevail in the endometrial microbiota. Chronic inflammation in the endometrium is associated with an increase in the frequency and abundance of Streptococcus spp., Staphylococcus spp., and bacteria of the family Enterobacteriaceae.

About the authors

Natalia D. Tsypurdeeva

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Author for correspondence.
Email: tsypurdeevan@mail.ru

PhD Student of Department Reproductive Technologies

Russian Federation, St. Petersburg

Elena V. Shipitsyna

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: iagmail@ott.ru

Leading Researcher, Laboratory of Microbiology

Russian Federation, St. Petersburg

Alevtina M. Savicheva

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: savicheva@mail.ru

MD, Honoured Worker of Science of Russia, Professor, Head of Laboratory of Microbiology

Russian Federation, St. Petersburg

Alexander M. Gzgzyan

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: iagmail@ott.ru

Head of Department Reproductive Technologies

Russian Federation, St. Petersburg

Igor Yu. Kogan

Research Institute of Obstetrics, Gynecology and Reproductology named after D.O. Ott

Email: ikogan@mail.ru

MD, AM RAM, Professor, Scientific Secretary

Russian Federation, St. Petersburg

References

  1. Тапильская Н.И., Карпеев С.А., Кузнецова И.В. Хрони ческий эндометрит — субклиническое воспалительное заболевание органов малого таза // Гинекология. — 2014. — № 1. — C. 104–109. [Tapilskaya NI, Karpeev SA, Kuzne tsova IV. Subclinical inflammatory diseases of the pelvic organs : chronic endometritis. Gynecology. 2014;(1):104-109. (In Russ.)]
  2. Костин И.Н., Куванкина Л.Ю., Симоновская Х.Ю. Микробиом человека: наш второй геном // StatusPraesens. — 2013. — № 5. — С. 9–15. [Kostin IN, Kuvankina LY, Simo novskaya HY. Human microbiome: our second gene. StatusPraesens. 2013;(5):9-15. (In Russ.)]
  3. Ansbacher R, Boyson WA, Morris JA. Sterility of the ute rine cavity. Am J Obstet Gynecol. 1967;99(3):394-396. doi: 10.1016/s0002-9378(16)34549-5.
  4. Teisala K. Endometrial microbial flora of hysterectomy specimens. Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 1987;26(2):151-155. doi: 10.1016/0028-2243(87)90050-5.
  5. Mitchell CM, Haick A, Nkwopara E, et al. Colonization of the upper genital tract by vaginal bacterial species in nonpregnant women. Am J Obstet Gynecol. 2015;212(5):611.e1-9. doi: 10.1016/j.ajog.2014.11.043.
  6. Haggerty CL, Totten PA, Tang G, et al. Identification of no vel microbes associated with pelvic inflammatory disease and infertility. Sex Transm Infect. 2016;92(6):441-446. doi: 10.1136/sextrans-2015-052285.
  7. Cicinelli E, De Ziegler D, Nicoletti R, et al. Chronic endometritis: correlation among hysteroscopic, histologic, and bacteriologic findings in a prospective trial with 2190 consecutive office hysteroscopies. Fertil Steril. 2008;89(3):677-684. doi: 10.1016/j.fertnstert.2007.03.074.
  8. Тапильская Н.И., Савичева А.М., Рыжкова О.С., Синицына О.В. Эффективность препарата Вирутер® в лечении хронического эндометрита // Медицинский алфавит. — 2016. — Т. 1. — № 7. — С. 10–14. [Tapilskaya NI, Ryzhkova OS, Savicheva AM, Sinitsyna OV. Effectiveness of drug Viruter® in treatment of chronic endometritis. Meditsinskii alfavit. 2016;1(7):10-14. (In Russ.)]
  9. Polisseni F, Bambirra EA, Camargos AF. Detection of chronic endometritis by diagnostic hysteroscopy in asymptomatic infertile patients. Gynecol Obstet Invest. 2003;55(4):205-210. doi: 10.1159/000072075.
  10. Cicinelli E, Matteo M, Tinelli R, et al. Chronic endometritis due to common bacteria is prevalent in women with recurrent miscarriage as confirmed by improved pregnancy outcome after antibiotic treatment. Reprod Sci. 2014;21(5):640-647. doi: 10.1177/1933719113508817.
  11. Краснопольский В.И., Серова О.Ф., Туманова В.А., и др. Влияние инфекций на репродуктивную систему женщин // Российский вестник акушера-гинеколога. — 2004. — Т. 4. — № 5. — С. 11–29. [Krasnopol’skiy VI, Serova OF, Tumanova VA, et al. Influence of infections on the reproductive system of women. Rossiiskii vestnik akushera-ginekologa. 2004;4(5):11-29. (In Russ.)]
  12. Horner P, Blee K, Adams E. Time to manage Mycoplasma genitalium as an STI: but not with azithromycin 1 g! Curr Opin Infect Dis. 2014;27(1):68-74. doi: 10.1097/QCO.0000000000000030.
  13. Кондриков Н.И. Патология матки: атлас. — М.: Прак тическая медицина, 2008. [Kondrikov NI. Uterine patho logy: an atlas. Moscow: Prakticheskaya meditsina; 2008. (In Russ.)]
  14. Glasser SR, Aplin JD. The endometrium. London: Taylor and Francis; 2002.
  15. Радзинский В.Е., Дмитрова В.И., Майскова И.Ю. Неразвивающаяся беременность. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. [Radzinskiy VE, Dmitrova VI, Mayskova IY. Non-developing pregnancy. Moscow: GEOTAR-Media; 2008. (In Russ.)]
  16. Шуршалина А.В. Хронический эндометрит у женщин с патологией репродуктивной функции: Автореф. дис. … д-ра мед. наук. — М., 2007. [Shurshalina AV. Chronic endometritis in women with reproductive pathology. [dissertation] Moscow; 2007. (In Russ.)]
  17. Matteo M, Cicinelli E, Greco P, et al. Abnormal pattern of lymphocyte subpopulations in the endometrium of infertile women with chronic endometritis. Am J Reprod Immunol. 2009;61(5):322-329. doi: 10.1111/j.1600-0897.2009.00698.x.
  18. Savaris RF, Pedrini JL, Flores R, et al. Expression of alpha 1 and beta 3 integrins subunits in the endometrium of patients with tubal phimosis or hydrosalpinx. Fertil Steril. 2006;85(1):188-192. doi: 10.1016/j.fertnstert.2005.06.039.
  19. Daftary GS, Kayisli U, Seli E, et al. Salpingectomy increases peri-implantation endometrial HOXA10 expression in women with hydrosalpinx. Fertil Steril. 2007;87(2):367-372. doi: 10.1016/j.fertnstert.2006.06.041.
  20. Cicinelli E, Resta L, Nicoletti R, et al. Endometrial micropo lyps at fluid hysteroscopy suggest the existence of chronic endometritis. Hum Reprod. 2005;20(5):1386-1389. doi: 10.1093/humrep/deh779.
  21. Johnston-MacAnanny EB, Hartnett J, Engmann LL, et al. Chronic endometritis is a frequent finding in women with recurrent implantation failure after in vitro fertilization. Fertil Steril. 2010;93(2):437-441. doi: 10.1016/j.fertnstert.2008.12.131.
  22. Sahmay S, Oral E, Saridogan E, et al. Endometrial biopsy findings in infertility: analysis of 12,949 cases. Int J Fertil Menopausal Stud. 1995;40(6):316-321.
  23. Wild RA, Sanfilippo JS, Toledo AA. Endometrial biopsy in the infertility investigation. The experience at two institutions. J Reprod Med. 1986;31(10):954-957.
  24. Haggerty CL, Ness RB, Amortegui A, et al. Endometritis does not predict reproductive morbidity after pelvic inflammatory disease. Am J Obstet Gynecol. 2003;188(1):141-148. doi: 10.1067/mob.2003.87.
  25. Kitaya K. Prevalence of chronic endometritis in recurrent miscarriages. Fertil Steril. 2011;95(3):1156-1158. doi: 10.1016/j.fertnstert.2010.09.061.
  26. Quaas A, Dokras A. Diagnosis and treatment of unexplained infertility. Rev Obstet Gynecol. 2008;1(2):69-76.
  27. Kasius JC, Fatemi HM, Bourgain C, et al. The impact of chronic endometritis on reproductive outcome. Fertil Steril. 2011;96(6):1451-1456. doi: 10.1016/j.fertnstert.2011.09.039.
  28. Толибова Г.Х., Траль Т.Г., Коган И.Ю., и др. Молекулярные аспекты эндометриальной дисфункции. Методологические и прикладные аспекты нейроиммуноэндокринологии // Молекулярная морфология. — М.: ШИКО, 2015. — С. 239–252. [Tolibova GH, Tral’ TG, Kogan IY, et al. Molecular aspects of endometrial dysfunction. Metho dological and applied aspects of neuroimmunoendocrino logy. In: Molecular morphology. Moscow: ShIKO; 2015. P. 239-252. (In Russ.)]
  29. Cicinelli E, Trojano G, Mastromauro M, et al. Higher prevalence of chronic endometritis in women with endometriosis: a possible etiopathogenetic link. Fertil Steril. 2017;108(2):289-295.e1. doi: 10.1016/j.fertnstert. 2017.05.016.
  30. Espinoza J, Erez O, Romero R. Preconceptional antibiotic treatment to prevent preterm birth in women with a previous preterm delivery. Am J Obstet Gynecol. 2006;194(3):630-637. doi: 10.1016/j.ajog.2005.11.050.
  31. Гомболевская Н.А. Совершенствование диагностики и терапии хронического эндометрита у женщин в репродуктивном периоде: Автореф. дис. … канд. мед. наук. — М., 2016. [Gombolevskaya NA. Perfection of diagnosis and therapy of chronic endometritis in women in the reproductive period. [dissertation] Moscow; 2016. (In Russ.)]
  32. Moreno I, Codoner FM, Vilella F, et al. Evidence that the endometrial microbiota has an effect on implantation success or failure. Am J Obstet Gynecol. 2016;215(6):684-703. doi: 10.1016/j.ajog.2016.09.075.
  33. Хмельницкий О.К. Патоморфологическая диагностика гинекологических заболеваний. — СПб.: СОТИС, 1994. [Khmel’nitskiy OK. Patomorfologicheskaja diagnostika ginekologicheskih zabolevanij. Saint Petersburg: SOTIS; 1994. (In Russ.)]
  34. Назарова В.В., Шипицына Е.В., Герасимова Е.Н., Савичева А.М. Критерии диагностики бактериального вагиноза с использованием теста Фемофлор-16 // Журнал акушерства и женских болезней. — 2017. — Т. 66. — № 4. — С. 57–67. [Nazarova VV, Shipitsyna EV, Gerasimova EN, Savi cheva AM. Criteria for diagnosis of bacterial vaginosis using the test Femoflor-16. Journal of Obstetrics and Women’s Diseases. 2017;66(4):57-67. (In Russ.)]. doi: 10.17816/JOWD66457-67.
  35. Hillier SL, Kiviat NB, Hawes SE, et al. Role of bacterial vaginosis — associated microorganisms in endometritis. Am J Obstet Gynecol. 1996;175(2):435-441. doi: 10.1016/s0002-9378(96)70158-8.
  36. Haggerty CL, Hillier SL, Bass DC, et al. Bacterial vaginosis and anaerobic bacteria are associated with endometritis. Clin Infect Dis. 2004;39(7):990-995. doi: 10.1086/423963.
  37. Wiesenfeld H. Lower genital tract infection and endomet ritis: insight into subclinical pelvic inflammatory disease. Obstet Gynecol. 2002;100(3):456-463. doi: 10.1016/s0029-7844(02)02118-x.
  38. Korn A, Bolan G, Padian N, et al. Plasma cell endomet ritis in women with symptomatic bacterial vaginosis. Obstet Gynecol. 1995;85(3):387-390. doi: 10.1016/0029-7844(94)00400-8.
  39. Andrews WW, Hauth JC, Cliver SP, et al. Association of asymp tomatic bacterial vaginosis with endometrial microbial colonization and plasma cell endometritis in nonpregnant women. Am J Obstet Gynecol. 2006;195(6):1611-1616. doi: 10.1016/j.ajog.2006.04.010.
  40. Hillier SL, Rabe LK, Meyn L, et al. O05.6 Endometrial Gardnerella Vaginalis and Atopobium Vaginea Are Associated with Histologic Endometritis Among Women with Clinically Diagnosed Pelvic Inflammatory Disease (PID). Sex Transm Infect. 2013;89(Suppl 1):A36-A36. doi: 10.1136/sextrans-2013-051184.0112.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Distribution of endometrial microbiota in women of group I

Download (155KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Distribution of endometrial microbiota in women of group II

Download (141KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of endometrial microbiota in women of group III

Download (151KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2018 Tsypurdeeva N.D., Shipitsyna E.V., Savicheva A.M., Gzgzyan A.M., Kogan I.Y.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».