English
Вирусурия как составляющая микробиоты мочи и ее значение для оценки состояния здоровья мочевого тракта: описательное клиническое исследование
DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2020.1.12-18
Ю.Л. Набока, И.А. Гудима, С.В. Морданов, Д.В. Крахоткин, А.В. Ильяш, М.И. Коган, Д.В. Сизякин, Х.С. Ибишев
ФГБОУ ВО РостГМУ «Ростовский государственный медицинский университет» Минздрава России, Ростов-на-Дону, Россия
Материалы и методы. Обследованы 40 здоровых сексуально активных женщин (n=19) и мужчин (n=21) в возрасте от 20 до 25 лет (средний возраст – 22,4±1,2 года). В обеих группах на исследование забирали среднюю порцию утренней мочи после соответствующей гигиенической процедуры при самостоятельном мочеиспускании обследуемых в стерильный пластиковый контейнер. Помимо питательных сред, регламентированных в Клинических рекомендациях, использовали дополнительные хромогенные среды HiMedia для культивирования факультативно-анаэробных и неклостридиальных анаэробных бактерий. Определение вирусов осуществляли методом ПЦР с детекцией в режиме реального времени. Выделение ДНК производили сорбционным методом с использованием набора АмплиПрайм ДНК-сорб-В («НекстБио») из образцов мочи с предварительным концентрированием.
Результаты. Во всех 40 случаях в моче обнаружена нормативная лейкоцитурия. По результатам бактериологического исследования мочи у здоровых мужчин и женщин во всех случаях обнаруживали аэробно-анаэробные ассоциации. В кластере аэробных таксонов микробиоты доминировали коагулазоотрицательные стафилококки (CNS) и Corynebacterium spp. (75 и 55% соответственно). Спектр CNS был представлен пятью видами: S. epidermidis (30%), S. haemolyticus (27,5%) и
S. warneri (25%), S. saprophyticus и S. lentus (по 15%). Enterococcus spp. регистрировали в моче в 32,5% случаев. Представители семейства Enterobacteriaceae были представлены четырьмя таксонами: E. coli (10%), Klebsiella spp., Proteus spp. (по 5%), Enterobacter spp., Citrobacter spp. (по 2,5%).
В кластере анаэробных бактерий в моче преобладали Eubacterium spp. (60%), практически у половины здоровых лиц регистрировали Lactobacillus spp. и Peptococcus spp. (по 42,5%). При анализе частот обнаружения различных таксонов микробиоты установлено, что у женщин достоверно чаще в моче регистрировали Corynebacterium spp., Eubacterium spp. и Lactobacillus spp., а также Enterococcus spp. и Peptococcus spp. У мужчин в моче достоверно чаще (p<0,05) определялись Peptostreptococcus spp., Veillonella spp.
У здоровых людей в моче были обнаружены HHV6 (10%), HPV18 и парвовирусы B19 (по 2,5%). Изученные вирусы чаще регистрировались у мужчин, в частности HPV 18 и парвовирус В19 – только у мужчин, HHV6 – чаще у мужчин (7,5%), реже у женщин (2,5%).
Значимые связи некоторых родов микроорганизмов с полом обследуемых выявлены для E. faecalis и Lactobacillus spp., которые чаще обнаруживали в моче здоровых женщин. Достоверно значимые взаимосвязи обнаружены для трех таксонов: при наличии в моче Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., Prevotella spp. определялись вирусы HPV6, HPV18 и парвовирусы B19 (16,7%). Соответственно, в 83,3% случаев данные вирусы обнаруживали в отсутствие в моче вышеперечисленных таксонов микроорганизмов.
Выводы. Микробиота мочи в норме у здоровых женщин и мужчин имеет различия: у мужчин в моче отсутствуют Lactobacillus spp. и Candida spp., у женщин – Streptococcus spp. В моче здоровых людей регистрируют HHV6, HPV18, парвовирусы B19, причем чаще у мужчин. Данные о виробиоте и микробиоте мочи у здоровых людей могут пролить свет на патогенез инфекции мочевых путей различной локализации и разработать направленные подходы к персонализированной терапии данной группы заболеваний.
Литература
1. 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;11(1):18–24. Doi: 10.1007/s11884-016-0345-8. 2. Wolfe A.J., Brubaker L. Sterile Urine and the Presence of Bacteria. Eur Urol. 2015;68(2):173–174. Doi: 10.1016/j.eururo.2015.02.041. 3. Karstens L., Asquith M., Davin S., Stauffer P., Fair D., Gregory W.T., Rosenbaum J.T., McWeeney S.K., Nardos R. Does the Urinary Microbiome Play a Role in Urgency Urinary Incontinence and Its Severity? Front Cell Infect Microbiol. 2016;6:78. Doi: 10.3389/fcimb.2016.00078. 4. Kogan M.I., Naboka Y.L., Ibishev K.S., Gudima I.A., Naber K.G. Human urine is not sterile – shift of paradigm. Urol Int. 2015;94(4):445–452. Doi: 10.1159/000369631. 5. Santiago-Rodriguez T.M., Ly M., Bonilla N., Pride D.T. The human urine virome in association with urinary tract infections. Front Microbiol. 2015;6:14. Doi: 10.3389/fmicb.2015.00014. 6. Mueller E.R., Wolfe A.J., Brubaker L. Female urinary microbiota. Curr Opin Urol. 2017;27(3):282–286. Doi: 10.1097/MOU.0000000000000396. 7. Santiago-Rodriguez T.M. Identification and Quantification of DNA Viral Populations in Human Urine Using Next Generation Sequencing Approaches. Methods Mol Biol. 2018;1838:191–200. Doi: 10.1007/978-1-4939-8682-8_14. 8. Siddiqui H., Nederbragt A.J., Lagesen K., Jeansson S.L., Jakobsen K.S. Assessing diversity of the female urine microbiota by high throughput sequencing of 16S rDNA amplicons. BMC Microbiol. 2011;11:244. Doi: 10.1186/1471-2180-11-244. 9. Pearce M.M., Hilt E.E., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Thomas-White K., Fok C., Kliethermes S., Schreckenberger P.C., Brubaker L., Gai X., Wolfe A.J. The female urinary microbiome: a comparison of women with and without urgency urinary incontinence. MBio. 2014;5(4):e01283–14. Doi: 10.1128/mBio.01283-14. 10. Nelson D.E., Van Der Pol B., Dong Q., et al. Characteristic male urine microbiomes associate with asymptomatic sexually transmitted infection. PLoS One. 2010;5(11):e14116. Doi: 10.1371/journal.pone.0014116. 11. Krakhotkin D.V., Ivanov S.N., Naboka Y.L., Kogan M.I., Gudima I.A., Ilyash A.V., Savkin M.Е., Krasulin V.V., Sizyakin D.V. Viral pathogens in urological diseases. Medical Herald of the South of Russia. 2018;9(4):14–21. Russian. Doi: 10.21886/2219-8075-2018-9-4-14-21 (Крахоткин Д.В., Иванов С.Н., Набока Ю.Л., Коган М.И., Гудима И.А., Ильяш А.В., Савкин М.Э., Красулин В.В., Сизякин Д.В. Вирусные патогены при урологических заболеваниях. Медицинский вестник Юга России. 2018;9(4):14–21. Doi: 10.21886/2219-8075-2018-9-4-14-21) 12. Jhang J.F., Hsu Y.H., Peng C.W., Jiang Y.H., Ho H.C., Kuo H.C.. Epstein-Barr Virus as a Potential Etiology of Persistent Bladder Inflammation in Human Interstitial Cystitis/Bladder Pain Syndrome. J Urol. 2018;200(3):590–596. Doi: 10.1016/j.juro.2018.03.133 13. Ibishev H.S., Krakhotkin D.A., Vasiliev A.A., Krayniy P.A. Viral etiology of recurrent urinary tract infections. Urology Herald. 2017;5(1):26–31. Russian. Doi: 10.21886/2308-6424-2017-5-1-26-31 (Ибишев Х.С., Крахоткин Д.В., Васильев А.А., Крайний П.А. Рецидивирующая инфекция нижних мочевых путей вирусной этиологии. Вестник урологии. 2017;5(1):26–31. Doi: 10.21886/2308-6424-2017-5-1-26-31). 14. Bradshaw C.S., Tabrizi S.N., Read T.R., Garland S.M., Hopkins C.A., Moss L.M., Fairley C.K. Etiologies of nongonococcal urethritis: bacteria, viruses, and the association with orogenital exposure. J Infect Dis. 2006;193(3):336–345. Doi: 10.1086/499434. 15. Gomberg M.A., Vinarov A.Z., Evdokimov V.V. Gerpeticheskaya infekciya v urologicheskoj praktike. Effektivnaya farmakoterapiya. 2012;43:6–9. Russian. (Гомберг М.А., Винаров А.З., Евдокимов В.В. Герпетическая инфекция в урологической практике. Эффективная фармакотерапия. 2012;43:6–9). 16. Kozlov R.S., Men’shikov V.V., Mihajlova V.S., Shuljak B.F., Dolgih T.I., Kruglov A.N., Alieva E.V., Malikova V.E. Bakteriologicheskij analiz mochi: Klinicheskie rekomendacii. M.; 2014. Russian. (Р.С. Козлов, В.В. Меньшиков, В.С. Михайлова, Б.Ф. Шуляк, Т.И. Долгих, А.Н. Круглов, Е.В. Алиева, В.Е. Маликова. Бактериологический анализ мочи: Клинические рекомендации. М., 2014). 17. Organizacija raboty laboratorij, ispol’zujushhih metody amplifikacii nukleinovyh kislot pri rabote s materialom, soderzhashhim mikroorganizmy I–IV grupp patogennosti: Metodicheskie ukazanija. M.: Federal’nyj centr gigieny i jepidemiologii Rospotrebnadzora; 2010. Russian. (Организация работы лабораторий, использующих методы амплификации нуклеиновых кислот при работе с материалом, содержащим микроорганизмы I–IV групп патогенности: Методические указания. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора, 2010). 18. Abeles S.R., Pride D.T. Molecular bases and role of viruses in the human microbiome. J Mol Biol. 2014;426(23):3892–3906. Doi: 10.1016/j.jmb.2014.07.002. 19. Duerkop B.A., Hooper L.V. Resident viruses and their interactions with the immune system. Nat Immunol. 2013;14(7):654–659. Doi: 10.1038/ni.2614. 20. Hooper L.V., Littman D.R., Macpherson A.J. Interactions between the microbiota and the immune system. Science. 2012;336(6086):1268–1273. Doi: 10.1126/science.1223490. 21. Naboka Yu.L., Kogan M.I., Vasilyeva L.I., Gudima I.A., Miroshnichenko E.A.,Ibishev Kh.S. Bacterial mixed infection in women with chronic recurrent cystitis. ZHurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2011;1:8–12. Russian. (Набока Ю.Л., Коган М.И., Васильева Л.И.,Гудима И.А., Мирошниченко Е.А., Ибишев Х.С. Бактериальная микст инфекция у женщин с хроническим рецидивирующим циститом. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011;1:8–12). 22. Siddiqui H., Nederbragt A.J., Lagesen K., Jeansson S.L., Jakobsen K.S. Assessing diversity of the female urine microbiota by high throughput sequencing of 16S rDNA amplicons. BMC Microbiol. 2011;11:244. Doi: 10.1186/1471-2180-11-244. 23. Naboka Y.L., Il’yash A.V., Krakhotkin D.V. Virus and bacterial associations verified in the urine of healthy subjects (pilot study). Urology Herald. 2018;6(3):44–49. Russian. Doi: 10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49 (Набока Ю.Л., Ильяш А.В., Крахоткин Д.В. Вирусо-бактеральные ассоциации, верифицированные в моче здоровых людей (пилотное исследование). Вестник урологии. 2018;6(3):44–49. Doi: 10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49). 24. Naboka Yu.L., Kogan M.I., Mordanov S.V., Ibishev Kh.S., Ilyash A.V., Gudima I.A. Bacterial-viral urine microbiota in uncomplicated recurrent infection of the lower urinary tract: results of pilot study. Urology Herald. 2019;7(4):13–19. Russian. Doi: 10.21886/2308-6424-2019-7-4-13-19. (Набока Ю.Л., Коган М.И., Морданов С.В., Ибишев Х.С., Ильяш А.В., Гудима И.А. Бактериально-вирусная микробиота мочи при неосложнённой рецидивирующей инфекции нижних мочевых путей (пилотное исследование). Вестник урологии. 2019;7(4):13–19. Doi: 10.21886/2308-6424-2019-7-4-13-19). 25. Arora N., Novak Z., Fowler K.B., Boppana S.B., Ross S.A. Cytomegalovirus viruria and DNAemia in healthy seropositive women. J Infect Dis. 2010;202(12):1800–1803. Doi: 10.1086/657412. 26. Boukoum H., Nahdi I., Sahtout W., Skiri H., Segondy M., Aouni M.. BK and JC virus infections in healthy patients compared to kidney transplant recipients in Tunisia. Microb Pathog. 2016;97:204–208. Doi: 10.1016/j.micpath. 2016.06.015. 27. Lee S.H., Hong S.H., Lee J.Y., Hwang T.K., Kim K.S., Lee H., Choi Y.J. Asymptomatic hematuria associated with urinary polyomavirus infection in immunocompetent patients. J Med Virol. 2014;86(2):347–353. Doi: 10.1002/jmv.23724. 28. Moustafa A, Li W, Singh H, Moncera KJ, Torralba MG, Yu Y, Manuel O, Biggs W, Venter J.C., Nelson K.E., Pieper R., Telenti A. Microbial metagenome of urinary tract infection. Sci Rep. 2018;8(1):4333. Doi: 10.1038/s41598-018-22660-8. 29. Rani A, Ranjan R, McGee HS, Metwally A, Hajjiri Z, Brennan DC, Finn PW, Perkins DL. A diverse virome in kidney transplant patients contains multiple viral subtypes with distinct polymorphisms. Sci Rep. 2016;6:33327. DOI: 10.1038/srep33327 30. Garretto A., Thomas-White K., Wolfe A.J., Putonti C. Detecting viral genomes in the female urinary microbiome. J Gen Virol. 2018;99(8):1141–1146. Doi: 10.1099/jgv.0.001097. 31. Varyukhina S., Freitas M., Bardin S., Robillard E., Tavan E., Sapin C., Grill J.P.,Trugnan G. Glycan-modifying bacteria-derived soluble factors from Bacteroides thetaiotaomicron and Lactobacillus casei inhibit rotavirus infection in human intestinal cells. Microbes Infect. 2012;14(3):273–278. Doi: 10.1016/j.micinf.2011.10.007. 32. Gounder A.P., Wiens M.E., Wilson S.S., Lu W., Smith J.G. Critical determinants of human α-defensin 5 activity against non-enveloped viruses. J Biol Chem. 2012;287(29):24554–24562. Doi: 10.1074/jbc.M112.354068. 33. Gao W., Weng J., Gao Y., Chen X. Comparison of the vaginal microbiota diversity of women with and without human papillomavirus infection: a cross-sectional study. BMC Infect Dis. 2013;13:271. Doi: 10.1186/1471-2334-13-271.
Об авторах / Для корреспонденции
А в т о р д л я с в я з и: М. И. Коган – д.м.н., профессор, заведующий кафедрой урологии и репродуктивного
здоровья человека с курсом детской урологии-андрологии ФПК и ППС ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России,
Ростов-на-Дону, Россия; е-mail: dept_kogan@mail.ru
Похожие статьи
