English
Характеристика таксономической структуры микробиоты тестикул и уретры у мужчин с необструктивной азооспермией c различными исходами в протоколах вспомогательных репродуктивных технологий
DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2025.1.47-53
Фаниев М.В., Кадыров З.А., Дружинина Н.К., Степанов В.С., Прокопьев Я.В., Федоренко Т.В., Маркелова М.И., Хуснутдинова Д.Р., Григорьева Т.В.
1) ФНМО МИ РУДН, Москва, Россия; 2) КГМА – филиал ФГБОУ ДПО «РМАНПО» МЗ РФ, Казань, Россия; 3) Центр репродуктивной и клеточной медицины диагностического центра ГБУЗ «ДГКБ г. Краснодар» МЗ КК, Краснодар, Россия; 4) ФГАОУ ВО «КФУ», Институт фундаментальной медицины и биологии, Казань, Россия
Материалы и методы. Материалом исследования послужили образцы тестикулярной ткани и уретры инфертильных пациентов с НОА (n=62). Для реализации репродуктивного потенциала всем пациентам была выполнена micro-TESE в протоколе ВРТ. Все пациенты ретроспективно были распределены на две группы: группа 1 – пациенты с НОА и положительным результатом ВРТ (n=16); группа 2 – пациенты с НОА и отрицательным результатом ВРТ (n=46).
Для исследования бактериального разнообразия тестикулярной ткани был проведен анализ ампликонов бактериального гена 16S pРНК с использованием высокопроизводительного NGS.
Результаты. Сравнительный анализ относительной представленности бактериальных таксонов тестикулярной ткани пациентов НОА с положительными и отрицательными результатами ВРТ выявил ряд статистически значимых различий. Так, например, были выявлены достоверные отличия (р<0,05) относительной представленности филы Fusobacteriota, семейств Pasteurellaceae, Dialisteraceae, Porphyromonadaceae, Alcanivoracaceae, Neisseriaceae_563222, Ruminococcaceae, Acutalibacteraceae, Peptostreptococcaceae_256921, Marinilabiliaceae, Exiguobacteraceae, Coprobacillaceae, Bacillaceae_H_289398, Burkholderiaceae_A_595427 у пациентов группы 1. Также были обнаружены достоверные отличия (р<0,05) частоты встречаемости у пациентов с положительными результатами ВРТ филы Fusobacteriota, семейств Lactobacillaceae, Pasteurellaceae, Alcanivoracaceae, Acutalibacteraceae, Peptostreptococcaceae_256921, Exiguobacteraceae, Coprobacillaceae, Bacillaceae_H_289398, Burkholderiaceae_A_595427. При проведении исследований микробиома уретры с использованием анализа высокопроизводительного секвенирования не было обнаружено достоверных различий индексов альфа-разнообразия. Также нами были обнаружены достоверные отличия (р<0,05) частоты встречаемости семейства Streptococcaceae, причем они чаще встречались у пациентов с отрицательными результатами ВРТ. В то время как представители семейств Enterococcaceae и Brevibacteriaceae встречаются чаще у пациентов с положительными результатами ВРТ.
Выводы. Очевидно, что изменения в микробиоте половых путей оказывают специфическое влияние на репродуктивную систему, а коррекция аномальных микробиомов может улучшить репродуктивные результаты.
Литература
1. Bushmakin A.D. and others. Management of a patient with a secretory form of azoospermia. Medicine in Kuzbass. 2022;21(3):115–121. doi:10.24412/2687-0053-2022-3-115-12. Russian (Бушмакин А.Д. и др. Ведение пациента с секреторной формой азооспермии. Медицина в Кузбассе. 2022;21(3):115–121. doi:10.24412/2687-0053-2022-3-115-121).
2. Tharakan T, Luo R, Jayasena CN, Minhas S. Non-obstructive azoospermia: current and future perspectives. Fac Rev. 2021 Jan 26;10:7. doi: 10.12703/r/10-7. PMID: 33659925; PMCID: PMC7894261.
3. Popova A.Yu. and others. Varicocele and non–obstructive azoospermia - where to start? Andrology and genital surgery. 2017;18(4):77–80. Russian (Попова А.Ю. и др. Варикоцеле и необструктивная азооспермия – с чего начать? Андрология и генитальная хирургия. 2017;18(4):77–80).
4. Mossadegh-Keller N., Sieweke M.H. Testicular macrophages: Guardians of fertility. Cell Immunol. 2018 Aug;330:120-125. doi: 10.1016/j.cellimm.2018.03.009. Epub 2018 Apr 3. PMID: 29650243.
5. Sirota I., Zarek S.M., Segars J.H. Potential influence of the microbiome on infertility and assisted reproductive technology. Semin Reprod Med. 2014 Jan;32(1):35-42. doi: 10.1055/s-0033-1361821. Epub 2014 Jan 3. PMID: 24390919; PMCID: PMC4137456.
6. Schoenmakers S., Steegers-Theunissen R., Faas M. The matter of the reproductive microbiome. Obstet Med. 2019 Sep;12(3):107-115. doi: 10.1177/1753495X18775899. Epub 2018 May 17. PMID: 31523266; PMCID: PMC6734629.
7. Tomaiuolo R., Veneruso I., Cariati F., D’Argenio V. Microbiota and Human Reproduction: The Case of Male Infertility. High Throughput. 2020;9(2):10. doi: 10.3390/ht9020010.
8. Almeida O.G.G., De Martinis E.C.P. Bioinformatics tools to assess metagenomic data for applied microbiology. Appl Microbiol Biotechnol. 2019;103(1):69-82. doi: 10.1007/s00253-018-9464-9.
9. Altmäe S., Franasiak J.M., Mändar R. The seminal microbiome in health and disease. Nat Rev Urol. 2019 Dec;16(12):703-721. doi: 10.1038/s41585-019-0250-y.
10. Lundy S.D. et al. Functional and taxonomic dysbiosis of the gut, urine, and semen microbiomes in male infertility. Eur Urol. 2021;79(6):826–836. Doiж 10.1016/j.eururo.2021.01.014.
11. Borodinov A.G. and others. Generations of DNA sequencing methods (review). Scientific instrumentation. 2020;30(4):3–20. Russian (Бородинов А. Г. и др. Поколения методов секвенирования ДНК (обзор). Научное приборостроение. 2020;30(4):3–20).
12. Janaina Aderaldo, Diego Teixeira Teixeira, Mychelle Garcia Torres et al. A Shotgun Metagenomic Mining Approach of Human Semen Microbiome, 16 March 2022, PREPRINT (Version 1) available at Research Square. doi.org/10.21203/rs.3.rs-1220437/v1.
13. Garcia-Segura S., Del Rey J., Closa L., Garcia-Martínez I., Hobeich C., Castel A.B., Vidal F., Benet J., Ribas-Maynou J., Oliver-Bonet M. Seminal Microbiota of Idiopathic Infertile Patients and Its Relationship With Sperm DNA Integrity. Front Cell Dev Biol. 2022 Jun 28;10:937157. doi: 10.3389/fcell.2022.937157. PMID: 35837328; PMCID: PMC9275566.
14. Schlegel P.N. Testicular sperm extraction: microdissection improves sperm yield with minimal tissue excision. Hum Reprod. 1999;14:131–135. doi.org/10.1093/humrep/14.1.131.
15. Sirota I., Zarek S.M., Segars J.H. Potential influence of the microbiome on infertility and assisted reproductive technology. Semin Reprod Med. 2014 Jan;32(1):35-42. doi: 10.1055/s-0033-1361821. Epub 2014 Jan 3. PMID: 24390919; PMCID: PMC4137456.
16. Brennan C.A., Garrett W.S. Fusobacterium nucleatum - symbiont, opportunist and oncobacterium. Nat Rev Microbiol. 2019 Mar;17(3):156-166. doi: 10.1038/s41579-018-0129-6. PMID: 30546113; PMCID: PMC6589823.
17. Bauernfeind A., Schneider I., Jungwirth R., Roller C. Discrimination of Burkholderia gladioli from other Burkholderia species detectable in cystic fibrosis patients by PCR. J Clin Microbiol. 1998 Sep;36(9):2748-51. doi: 10.1128/JCM.36.9.2748-2751.1998. PMID: 9705429; PMCID: PMC105199.
18. Alfano M., Ferrarese R., Locatelli I., Ventimiglia E., Ippolito S., Gallina P., Cesana D., Canducci F., Pagliardini L., Viganò P., Clementi M., Nebuloni M., Montorsi F., Salonia A. Testicular microbiome in azoospermic men-first evidence of the impact of an altered microenvironment. Hum Reprod. 2018 Jul 1;33(7):1212-1217. doi: 10.1093/humrep/dey116. PMID: 29850857; PMCID: PMC6012977.
19. Baqui A.H. et al. Prevalence of and risk factors for abnormal vaginal flora and its association with adverse pregnancy outcomes in a rural district in north‐east Bangladesh. Acta obstetricia et gynecologica Scandinavica. Acta Obstet Gynecol Scand. 2019 Mar;98(3):309-319. doi: 10.1111/aogs.13492. Epub 2018 Nov 22. PMID: 30346023; PMCID: PMC6389396.
20. Koedooder R. et al. The vaginal microbiome as a predictor for outcome of in vitro fertilization with or without intracytoplasmic sperm injection: a prospective study. Hum Reprod. 2019 Jun 4;34(6):1042-1054. doi: 10.1093/humrep/dez065.
21. Lewkowicz P. et al. Lipopolysaccharide-activated CD4+ CD25+ T regulatory cells inhibit neutrophil function and promote their apoptosis and death //The Journal of Immunology. 2006;177(10):7155-7163.
22. Candelli M., Franza L., Pignataro G., Ojetti V., Covino M., Piccioni A., Gasbarrini A., Franceschi F. Interaction between Lipopolysaccharide and Gut Microbiota in Inflammatory Bowel Diseases. Int J Mol Sci. 2021 Jun 10;22(12):6242. doi: 10.3390/ijms22126242. PMID: 34200555; PMCID: PMC8226948.
23. Tvrdá E., Lovíšek D., Gálová E., Schwarzová M., Kováčiková E., Kunová S., Žiarovská J., Kačániová M. Possible Implications of Bacteriospermia on the Sperm Quality, Oxidative Characteristics, and Seminal Cytokine Network in Normozoospermic Men. Int J Mol Sci. 2022 Aug 4;23(15):8678. doi: 10.3390/ijms23158678. PMID: 35955814; PMCID: PMC9369207.
24. Rojas C., Gálvez-Jirón F., De Solminihac J., Padilla C., Cárcamo I., Villalón N., Kurte M., Pino-Lagos K. Crosstalk between Body Microbiota and the Regulation of Immunity. J Immunol Res. 2022 May 19;2022:6274265. doi: 10.1155/2022/6274265. PMID: 35647199; PMCID: PMC9135571.
25. Visconti A., Le Roy C.I., Rosa F., Rossi N., Martin T.C., Mohney R.P., Li W., de Rinaldis E., Bell J.T., Venter J.C., Nelson K.E., Spector T.D., Falchi M. Interplay between the human gut microbiome and host metabolism. Nat Commun. 2019 Oct 3;10(1):4505. doi: 10.1038/s41467-019-12476-z. PMID: 31582752; PMCID: PMC6776654.
26. O’Hanlon D.E., Come R.A., Moench T.R. Vaginal pH measured in vivo: lactobacilli determine pH and lactic acid concentration. BMC Microbiol. 2019 Jan 14;19(1):13. doi: 10.1186/s12866-019-1388-8. PMID: 30642259; PMCID: PMC6332693.
27. Toh E., Xing Y., Gao X., Jordan S.J., Batteiger T.A., Batteiger B.E., Van Der Pol B., Muzny C.A., Gebregziabher N., Williams J.A., Fortenberry L.J., Fortenberry J.D., Dong Q., Nelson D.E. Sexual behavior shapes male genitourinary microbiome composition. Cell Rep Med. 2023 Mar 21;4(3):100981. doi: 10.1016/j.xcrm.2023.100981. PMID: 36948151; PMCID: PMC10040456.
28. Santacroce L., Imbimbo C., Ballini A., Crocetto F., Scacco S., Cantore S., Di Zazzo E., Colella M., Jirillo E. Testicular Immunity and Its Connection with the Microbiota. Physiological and Clinical Implications in the Light of Personalized Medicine. J Pers Med. 2022 Aug 20;12(8):1335. doi: 10.3390/jpm12081335. PMID: 36013286; PMCID: PMC9409709.
29. Faniev M.V., Kadyrov Z.A., Fedorenko T.V., Prokopiev Ya.V., Vodolazhsky D.I., Sinitsyna A.R. Interaction between microbiome and testicular tissue mastocytes in male infertility. Urology Herald. 2024;12(3):97-105. Russian (Фаниев М.В., Кадыров З.А., Федоренко Т.В., Прокофьев Я.В., Водолажский Д.И., Синицына А.Р. Взаимосвязь микробиома и мастоцитоза тестикулярной ткани при азооспермии. Вестник урологии. 2024;12(3):97-105. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2024-12-3-97-105).
30. Gu X., Li S.Y., DeFalco T. Immune and vascular contributions to organogenesis of the testis and ovary. FEBS J. 2022 May;289(9):2386-2408. doi: 10.1111/febs.15848.
31. Ibishev K.S., Mamedov E.A., Magomedov H.A. The immunological aspects of male infertility: 2016-2020 literature review. Urology Herald. 2020;8(3):97–102. Russian (Ибишев Х.С., Мамедов Э.А., Магомедов Г.А. Иммунологические аспекты мужского бесплодия: обзор литературы 2016–2020 годов. Вестник урологии. 2020;8(3):97–102). doi.org/10.21886/2308-6424-2020-8-3-97-102.
Об авторах / Для корреспонденции
А в т о р д л я с в я з и: М. В. Фаниев – к.м.н., доцент кафедры эндоскопической урологии и ультразвуковой диагностики факультета непрерывного медицинского образования медицинского института Российского университета дружбы народов им. Патриса Лумумбы, Москва, Россия; e- mail: faniev.mv@gmail.сom
Похожие статьи
