Микробиом и микробиота мочи: современные представления и гендерные особенности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В обзорной статье даны определения и представлены современные данные о биологическом значении микробиома и микробиоты мочи. Микробиота мочевыводящих путей изучена хуже по сравнению с микробиотой кишечника, однако ее биологическая роль сложна и многогранна. К настоящему моменту очевидно ее значение в формировании колонизационной резистентности, предотвращающей инвазию уропатогенов. Проведен анализ методов оценки микробиома и микробиоты мочи. Показаны недостатки широко используемых стандартных микробиологических методов исследования. Подробно описан современный метод секвенирования гена 16S рРНК. Приведены сведения о гендерных особенностях микробиоты мочи и результаты ее исследования у здоровых женщин и мужчин. Дальнейший прогресс в исследовании уробиома связан с получением новых технологий геномных исследований и развитием биоинформатики.

Об авторах

Маргарита Николаевна Слесаревская

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Автор, ответственный за переписку.
Email: mns-1971@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4911-6018
SPIN-код: 9602-7775
Scopus Author ID: 57196117211

канд. мед. наук, ст. научн. сотр.

Россия, Санкт-Петербург

Игорь Валентинович Кузьмин

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Email: kuzminigor@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7724-7832
SPIN-код: 2684-4070
Scopus Author ID: 56878681300

д-р мед. наук, профессор кафедры урологии

Россия, Санкт-Петербург

Кайрхан Галимухамбетович Жумадиллаев

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Email: kairyoyo@mail.ru

студент

Россия, Санкт-Петербург

Глеб Андреевич Введенский

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Email: vvedenskiy.99@mail.ru

студент

Россия, Санкт-Петербург

Юрий Александрович Михеев

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Email: Mikheevyra@gmail.com

студент

Россия, Санкт-Петербург

Альбина Вадимовна Максимова

Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова

Email: maksimova_av77@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5627-2596

студент

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Sender R., Fuchs S., Milo R. Revised Estimates for the Number of Human and Bacteria Cells in the Body // PLoS Biol. 2016. Vol. 14, No. 8. ID e1002533. doi: 10.1371/journal.pbio.1002533
  2. Gilbert J.A., Blaser M.J., Caporaso J.G., et al. Current understanding of the human microbiome // Nat Med. 2018. Vol. 24. P. 392–400. doi: 10.1038/nm.4517
  3. Li J., Jia H., Cai X., et al. An integrated catalog of reference genes in the human gut microbiome // Nat Biotechnol. 2014. Vol. 32, No. 8. P. 834–841. doi: 10.1038/nbt.2942
  4. Lederberg J. “Ome sweet” omics — a genealogical treasury of words // The Scientist. 2001. Vol. 15, No. 7. P. 8.
  5. Лазебник Л.Б., Конев Ю.В. Микробиота, дисбиоз и возраст-зависимые заболевания // Клиническая геронтология. 2020. Т. 26, № 1–2. С. 43–50. doi: 10.26347/1607-2499202001-02043-050
  6. Микробиота / под ред. Е.Л. Никонова, Е.Н. Поповой. Москва: Медиа Сфера, 2019. 255 с.
  7. Maskell R., Pead L., Allen J. The puzzle of “urethral syndrome”: a possible answer? // Lancet. 1979. Vol. 313, No. 8125. P. 1058–1059. doi: 10.1016/s0140-6736(79)92953-2
  8. Rani A., Ranjan R., McGee H.S., et al. Urinary microbiome of kidney transplant patients reveals dysbiosis with potential for antibiotic resistance // Transl Res. 2017. Vol. 181. P. 59–70. doi: 10.1016/j.trsl.2016.08.008
  9. Wolfe A.J., Brubaker L. “Sterile Urine” and the Presence of Bacteria // Eur Urol. 2015. Vol. 68, No. 2. P. 173–174. doi: 10.1016/j.eururo.2015.02.041
  10. Whiteside S.A., Razvi H., Dave S., et al. The microbiome of the urinary tract — a role beyond infection // Nat Rev Urol. 2015. Vol. 12, No. 2. P. 81–90. doi: 10.1038/nrurol.2014.361
  11. Thomas-White K., Brady M., Wolfe A.J., Mueller E.R. The bladder is not sterile: History and current discoveries on the urinary microbiome // Curr Bladder Dysfunct Rep. 2016. Vol. 11, No. 1. P. 18–24. doi: 10.1007/s11884-016-0345-8
  12. Кадыров З.А., Степанов В.Н., Фаниев М.В., Рамишвили Ш.В. Микробиота органов урогенитальной системы: обзор литературы // Урология. 2020. № 1. C. 116–120. doi: 10.18565/urology.2020.1.116-120
  13. Захарова И.Н., Османов И.М., Мачнева Е.Б., и др. От бактериурии до микробиома мочевых путей: эволюция взглядов ученых и клиницистов // Медицинский совет. 2018. № 17. С. 168–177. doi: 10.21518/2079-701X-2018-17-168-176
  14. Голощапов Е.Т., Четвериков А.В. Микробная нагрузка мочи при рецидивирующем уролитиазе и ее коррекция // Урологические ведомости. 2020. Т. 10, № 1. C. 51–55. doi: 10.17816/uroved10151-55
  15. Козлов Р.С., Меньшиков В.В., Михайлова В.С., и др. Бактериологический анализ мочи. Руководство по клинической лабораторной диагностике. Москва: Министерство здравоохранения РФ. 33 с. Доступ по ссылке: https://antimicrob.net/wp-content/uploads/Bakteriologicheskiy-analiz-mochi_metodicheskie-rekomendacii.pdf
  16. Hilt E.E., McKinley K., Pearce M.M., et al. Urine is not sterile: use of enhanced urine culture techniques to detect resident bacterial flora in the adult female bladder // J Clin Microbiol. 2014. Vol. 52, No. 3. P. 871–876. doi: 10.1128/JCM.02876-13
  17. Perez-Carrasco V., Soriano-Lerma A., Soriano M., et al. Urinary Microbiome: Yin and Yang of the Urinary Tract // Front Cell Infect Microbiol. 2021. Vol. 11. ID617002. doi: 10.3389/fcimb.2021.617002
  18. Thomas-White K., Forster S.C., Kumar N., et al. Culturing of female bladder bacteria reveals an interconnected urogenital microbiota // Nat Commun. 2018. Vol. 9, No. 1. ID1557. doi: 10.1038/s41467-018-03968-5
  19. Price T.K., Dune T., Hilt E.E., et al. The Clinical Urine Culture: Enhanced Techniques Improve Detection of Clinically Relevant Microorganisms // J Clin Microbiol. 2016. Vol. 54, No. 5. P. 1216–1222. doi: 10.1128/JCM.00044-16
  20. Малаева Е.Г. Инфекции мочевыводящих путей и микробиота // Проблемы здоровья и экологии. 2021. Т. 18, № 3. С. 5–14. doi: 10.51523/2708-6011.2021-18-3-1
  21. Wolfe A.J., Toh E., Shibata N., et al. Evidence of uncultivated bacteria in the adult female bladder // J Clin Microbiol. 2012. Vol. 50, No. 4. P. 1376–1383. doi: 10.1128/JCM.05852-11
  22. Human Microbiome Project Consortium. A framework for human microbiome research // Nature. 2012. Vol. 486, No. 7402. P. 215–221. doi: 10.1038/nature11209
  23. Van de Peer Y., Chapelle S., De Wachter R. A quantitative map of nucleotide substitution rates in bacterial rRNA // Nucleic Acids Res. 1996. Vol. 24, No. 17. P. 3381–3391. doi: 10.1093/nar/24.17.3381
  24. Brubaker L., Wolfe A.J. The female urinary microbiota, urinary health and common urinary disorders // Ann Transl Med. 2017. Vol. 5, No. 2. ID34. doi: 10.21037/atm.2016.11.62
  25. Pearce M.M., Hilt E.E., Rosenfeld A.B., et al. The female urinary microbiome: a comparison of women with and without urgency urinary incontinence // mBio. 2014. Vol. 5, No. 4. ID e01283–14. doi: 10.1128/mBio.01283-14
  26. Modena B.D., Milam R., Harrison F., et al. Changes in Urinary Microbiome Populations Correlate in Kidney Transplants with Interstitial Fibrosis and Tubular Atrophy Documented in Early Surveillance Biopsies // Am J Transplant. 2017. Vol. 17, No. 3. P. 712–723. doi: 10.1111/ajt.14038
  27. Fouts D.E., Pieper R., Szpakowski S., et al. Integrated next-generation sequencing of 16S rDNA and metaproteomics differentiate the healthy urine microbiome from asymptomatic bacteriuria in neuropathic bladder associated with spinal cord injury // J Transl Med. 2012. Vol. 10. ID174. doi: 10.1186/1479-5876-10-174
  28. Siddiqui H., Nederbragt A.J., Lagesen K., et al. Assessing diversity of the female urine microbiota by high throughput sequencing of 16S rDNA amplicons // BMC Microbiol. 2011. Vol. 11. ID 244. doi: 10.1186/1471-2180-11-244
  29. Stapleton A.E. The Vaginal Microbiota and Urinary Tract Infection // Microbiol Spectr. 2016. Vol. 4, No. 6. ID UTI-0025-2016. doi: 10.1128/microbiolspec.UTI-0025-2016
  30. Kenneally C., Murphy C.P., Sleator R.D., Culligan E.P. The urinary microbiome and biological therapeutics: Novel therapies for urinary tract infections // Microbiol Res. 2022. Vol. 259. ID127010. doi: 10.1016/j.micres.2022.127010
  31. Gilbert N.M., O’Brien V.P., Lewis A.L. Transient microbiota exposures activate dormant Escherichia coli infection in the bladder and drive severe outcomes of recurrent disease // PLoS Pathog. 2017. Vol. 13, No. 3. ID e1006238. doi: 10.1371/journal.ppat.1006238
  32. Набока Ю.Л., Коган М.И., Гудима И.А., и др. Есть ли дневные вариации микробиоты мочи у здоровых женщин? // Нефрология. 2016. Т. 20, № 5. С. 36–42.
  33. Набока Ю.Л., Рымашевский А.Н., Коган М.И., и др. Микробиота мочи и влагалища здоровых женщин постменопаузального возраста (пилотное исследование) // Урология. 2016. № 1. С. 18–24.
  34. Thomas-White K.J., Gao X., Lin H., et al. Urinary microbes and postoperative urinary tract infection risk in urogynecologic surgical patients // Int Urogynecol J. 2018. Vol. 29, No. 12. P. 1797–1805. doi: 10.1007/s00192-018-3767-3
  35. Dubourg G., Morand A., Mekhalif F., et al. Deciphering the Urinary Microbiota Repertoire by Culturomics Reveals Mostly Anaerobic Bacteria From the Gut // Front Microbiol. 2020. Vol. 11. ID 513305. doi: 10.3389/fmicb.2020.513305
  36. Tariq R., Pardi D.S., Tosh P.K., et al. Fecal Microbiota Transplantation for Recurrent Clostridium difficile Infection Reduces Recurrent Urinary Tract Infection Frequency // Clin Infect Dis. 2017. Vol. 65, No. 10. P. 1745–1747. doi: 10.1093/cid/cix618
  37. Curtiss N., Balachandran A., Krska L., et al. Age, menopausal status and the bladder microbiome // Eur J Obstet Gynecol Reprod Biol. 2018. Vol. 228. P. 126–129. doi: 10.1016/j.ejogrb.2018.06.011
  38. Nelson D.E., Van Der Pol B., Dong Q., et al. Characteristic male urine microbiomes associate with asymptomatic sexually transmitted infection // PLoS One. 2010. Vol. 5, No. 11. ID e14116. doi: 10.1371/journal.pone.0014116
  39. Dong Q., Nelson D.E., Toh E., et al. The microbial communities in male first catch urine are highly similar to those in paired urethral swab specimens // PLoS One. 2011. Vol. 6, No. 5. ID e19709. doi: 10.1371/journal.pone.0019709
  40. Moustafa A., Li W., Singh H., et al. Microbial metagenome of urinary tract infection // Sci Rep. 2018. Vol. 8, No. 1. ID 4333. doi: 10.1038/s41598-018-22660-8
  41. Groah S.L., Pérez-Losada M., Caldovic L., et al. Redefining Healthy Urine: A Cross-Sectional Exploratory Metagenomic Study of People With and Without Bladder Dysfunction // J Urol. 2016. Vol. 196, No. 2. P. 579–587. doi: 10.1016/j.juro.2016.01.088
  42. Набока Ю.Л., Коган М.И., Гудима И.А., и др. Микробиота нижних мочевых путей и половых органов здоровых мужчин и при инфертильности // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2015. № 1. С. 65–71.
  43. Wojciuk B., Salabura A., Grygorcewicz B., et al. Urobiome: In Sickness and in Health // Microorganisms. 2019. Vol. 7, No. 11. ID 548. doi: 10.3390/microorganisms7110548

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Слесаревская М.Н., Кузьмин И.В., Жумадиллаев К.Г., Введенский Г.А., Михеев Ю.А., Максимова А.В., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 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».