Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2022; 99: 428-435
К оценке этиологической значимости бактерий, детектированных в генитальном тракте мужчин
https://doi.org/10.36233/0372-9311-257Аннотация
Введение. В настоящее время отмечается возрастающее значение микробных ассоциаций в патогенезе генитальных воспалительных заболеваний. Однако нерешенными остаются вопросы расшифровки таксономической принадлежности и диагностической значимости детектируемых при этом бактерий.
Цель исследования — пересмотр диагностической значимости количественного подхода при определении этиологической роли условно-патогенных микроорганизмов в андрологии.
Материалы и методы. Для исследования использовали пробы эякулята и/или отделяемого из уретры 15 мужчин, состоявших в бесплодном браке, 12 — с подтверждённым диагнозом «острая генитальная гонококковая инфекция». Проводили классическое бактериологическое исследование. Метагеномное исследование 16S рибосомальной РНК образцов осуществлено в отделе коллекционных культур ФБУН ГНЦ ПМБ. Для стандартизации распределения образцов по группам с учётом показателей альфа-разнообразия и концентрации путресцина использовали размах вариации и среднее линейное отклонение.
Результаты. Микробный пейзаж эякулята характеризовался преобладанием представителей родов Enterococcus, Neisseria, Lactobacillus, Corynebacterium, Prevotella, Bacteroides. В эякуляте детектировали устойчивые ассоциации E. faecalis и M. osloensis. При использовании культурального метода представители рода Moraxella не были выделены ни в одной пробе. Показано, что разночтения могут не только затрагивать количественные показатели, но и выявлять несоответствия качественной оценки детектированных генетических маркеров с результатами идентификации в бактериологическом исследовании отдельных представителей соименных и фенотипически сходных таксонов.
Обсуждение. Результаты настоящего исследования указывают на то, что при меньшем разнообразии у условно-патогенных микроорганизмов больше возможностей для реализации своего патогенного потенциала. С другой стороны, в составе сложного сообщества, когда альфа-разнообразие больше, его реализация затруднена из-за сложных межмикробных отношений, с одной стороны, и необходимостью выживать ‒ с другой.
Заключение. Наиболее перспективным следует признать комплексное использование культуромики и метагеномики с учётом сравнительного статистического анализа получаемых качественных и количественных показателей.
Список литературы
1. Кубанова А.А., Рахматулина М.Р. Урогенитальные инфекционные заболевания, вызванные генитальными микоплазмами. Клинические рекомендации. Вестник дерматологии и венерологии. 2009; (3): 78–82.
2. Рахматулина М.Р. Урогенитальные заболевания, вызванные генитальными микоплазмами (Mycoplasma genitalium, Ureaplasma spp., Mycoplasma hominis). Дерматология. Приложение к журналу Consilium Medicum. 2012; (2): 22–5.
3. Hesterberg R.S., Cleveland J.L., Epling-Burnette P.K. Role of polyamines in immune cell functions. Med. Sci. (Basel). 2018; 6(1): 22. https://doi.org/10.3390/medsci6010022
4. Годовалов А.П., Карпунина Т.И. Микроэкологический подход к оценке особенностей микробиоты эякулята в профилактике снижения фертильности. Профилактическая медицина. 2020; 23(3): 108–12. https://doi.org/10.17116/profmed202023031108
5. Fujisawa S., Kadoma Y. Kinetic evaluation of polyamines as radical scavengers. Anticancer Res. 2005; 25(2A): 965–9.
6. Федеральные клинические рекомендации. Дерматовенерология 2015: Болезни кожи. Инфекции, передаваемые половым путем. М.: Деловой экспресс; 2016.
7. Гомберг М.А., Гущин А.Е. Хламидийная инфекция в современной гинекологии: основные аспекты профилактики и лечения воспалительных заболеваний органов малого таза. Гинекология. 2012; 14(4): 19–22.
8. Muralidhar S. Molecular methods in the laboratory diagnosis of sexually transmitted infections. Indian J. Sex. Transm. Dis. AIDS. 2015; 36(1): 9–17. https://doi.org/10.4103/0253-7184.156686
9. Ткаченко А.Г., Шумков М.С., Ахова А.В. Путресцин как модулятор содержания σS-субъединицы РНК-полимеразы в клетках Escherichia coli при кислотном стрессе. Биохимия. 2006; 71(2): 237–46.
10. Богданов Ю.А., Карпунина Т.И., Нестерова Л.Ю., Ахова А.В. О диагностической значимости содержания полиаминов в эякуляте инфертильных мужчин при асимптомных воспалительных процессах. Андрология и генитальная хирургия. 2013; 14(3): 19–22.
11. Демин С.Е., Демина Е.Л. Математическая статистика. Нижний Тагил; 2016.
12. Browne H.P., Forster S.C., Anonye B.O., Kumar N., Neville B.A., Stares M.D., et al. Culturing of “unculturable”' human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation. Nature. 2016; 533(7604): 543–6. https://doi.org/10.1038/nature17645
13. Turnbaugh P.J., Ley R.E., Hamady M., Fraser-Liggett C.M., Knight R., Gordon J.I. The human microbiome project. Nature. 2007; 449(7164): 804–10. https://doi.org/10.1038/nature06244
14. Lagier J.C., Armougom F., Million M., Hugon P., Pagnier I., Robert C., et al. Microbial culturomics: paradigm shift in the human gut microbiome study. Clin. Microbiol. Infect. 2012; 18(12): 1185–93. https://doi.org/10.1111/1469-0691.12023
15. Goodman A.L., Kallstrom G., Faith J.J., Reyes A., Moore A., Dantas G., et al. Extensive personal human gut microbiota culture collections characterized and manipulated in gnotobiotic mice. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2011; 108(15): 6252–7. https://doi.org/10.1073/pnas.1102938108
16. Pagnier I., Raoult D., La Scola B. Isolation and identification of amoeba-resisting bacteria from water in human environment by using an Acanthamoeba polyphaga co-culture procedure. Environ. Microbiol. 2008; 10(5): 1135–44. https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2007.01530.x
17. Годовалов А.П., Гущин М.О., Карпунина Т.И. Особенности межмикробных отношений в микробиоте влагалища инфертильных женщин. Медицинский вестник Северного Кавказа. 2019; 14(1-1): 40–44. https://doi.org/10.14300/mnnc.2019.14045
18. Fugère A., Lalonde Séguin D., Mitchell G., Déziel E., Dekimpe V., Cantin A.M., et al. Interspecific small molecule interactions between clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus from adult cystic fibrosis patients. PLoS One. 2014; 9(1): e86705. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086705
19. Atalla H., Gyles C., Mallard B. Staphylococcus aureus small colony variants (SCVs) and their role in disease. Anim. Health Res. Rev. 2011; 12(1): 33–45. https://doi.org/10.1017/S1466252311000065
20. Trizna E.Y., Yarullina M.N., Baidamshina D.R., Mironova A.V., Akhatova F.S., Rozhina E.V., et al. Bidirectional alterations in antibiotics susceptibility in Staphylococcus aureus – Pseudomonas aeruginosa dual-species biofilm. Sci. Rep. 2020; 10(1): 14849. https://doi.org/10.1038/s41598-020-71834-w
Journal of microbiology, epidemiology and immunobiology. 2022; 99: 428-435
On the assesment of the etiological significance of bacteria detected in the male genital tract
https://doi.org/10.36233/0372-9311-257Abstract
Introduction. Currently, there is an increasing importance of microbial associations in the pathogenesis of genital inflammatory diseases. However, the issues of deciphering the taxonomic affiliation and the diagnostic significance of the bacteria detected in this case remain unresolved.
The aim of the study was to review the diagnostic significance of the quantitative approach in determining the etiological role of microorganisms in andrology.
Materials and methods. For the study, samples of ejaculate and/or discharge from the urethra from 15 men who were in infertile marriages, 12 with a confirmed diagnosis of "acute genital gonococcal infection" were used. The testing included a classic bacteriological study and the metagenomic analysis of 16S ribosomal RNA samples carried out at the Department of Collection Cultures of the State Research Center for Applied Microbiology (Obolensk). To standardize the distribution of samples into groups based on the indicators of alpha diversity and the concentration of putrescine, the range of variation and the average linear deviation were used. Statistical analysis of the obtained data was carried out using Excel software (MS Office package).
Results. The microbial landscape of the ejaculate was characterized by the predominance of representatives of the genera Enterococcus, Neisseria, Lactobacillus, Corynebacterium, Prevotella, Bacteroides. Stable associations of E. faecalis and M. osloensis were detected in the ejaculate. When using the cultural method, representatives of the genus Moraxella were not isolated in any sample. It was shown that discrepancies can affect not only quantitative indicators, but also reveal inconsistencies between the qualitative assessment of detected genetic markers and the results of identification in a bacteriological study of individual representatives of similar or phenotypically similar taxa.
Discussion. The results of this study indicate that the lesser diversity of opportunistic pathogens gives them more opportunities to realize their pathogenic potential. On the other hand, in a complex community with greater alpha diversity, its realization is hindered by a complex intermicrobial relationships and the need to survive.
Conclusion. As a result, it seems that the most promising approach is the integrated use of cultural methods and metagenomics with a comparative statistical analysis of the obtained qualitative and quantitative indicators.
References
1. Kubanova A.A., Rakhmatulina M.R. Urogenital'nye infektsionnye zabolevaniya, vyzvannye genital'nymi mikoplazmami. Klinicheskie rekomendatsii. Vestnik dermatologii i venerologii. 2009; (3): 78–82.
2. Rakhmatulina M.R. Urogenital'nye zabolevaniya, vyzvannye genital'nymi mikoplazmami (Mycoplasma genitalium, Ureaplasma spp., Mycoplasma hominis). Dermatologiya. Prilozhenie k zhurnalu Consilium Medicum. 2012; (2): 22–5.
3. Hesterberg R.S., Cleveland J.L., Epling-Burnette P.K. Role of polyamines in immune cell functions. Med. Sci. (Basel). 2018; 6(1): 22. https://doi.org/10.3390/medsci6010022
4. Godovalov A.P., Karpunina T.I. Mikroekologicheskii podkhod k otsenke osobennostei mikrobioty eyakulyata v profilaktike snizheniya fertil'nosti. Profilakticheskaya meditsina. 2020; 23(3): 108–12. https://doi.org/10.17116/profmed202023031108
5. Fujisawa S., Kadoma Y. Kinetic evaluation of polyamines as radical scavengers. Anticancer Res. 2005; 25(2A): 965–9.
6. Federal'nye klinicheskie rekomendatsii. Dermatovenerologiya 2015: Bolezni kozhi. Infektsii, peredavaemye polovym putem. M.: Delovoi ekspress; 2016.
7. Gomberg M.A., Gushchin A.E. Khlamidiinaya infektsiya v sovremennoi ginekologii: osnovnye aspekty profilaktiki i lecheniya vospalitel'nykh zabolevanii organov malogo taza. Ginekologiya. 2012; 14(4): 19–22.
8. Muralidhar S. Molecular methods in the laboratory diagnosis of sexually transmitted infections. Indian J. Sex. Transm. Dis. AIDS. 2015; 36(1): 9–17. https://doi.org/10.4103/0253-7184.156686
9. Tkachenko A.G., Shumkov M.S., Akhova A.V. Putrestsin kak modulyator soderzhaniya σS-sub\"edinitsy RNK-polimerazy v kletkakh Escherichia coli pri kislotnom stresse. Biokhimiya. 2006; 71(2): 237–46.
10. Bogdanov Yu.A., Karpunina T.I., Nesterova L.Yu., Akhova A.V. O diagnosticheskoi znachimosti soderzhaniya poliaminov v eyakulyate infertil'nykh muzhchin pri asimptomnykh vospalitel'nykh protsessakh. Andrologiya i genital'naya khirurgiya. 2013; 14(3): 19–22.
11. Demin S.E., Demina E.L. Matematicheskaya statistika. Nizhnii Tagil; 2016.
12. Browne H.P., Forster S.C., Anonye B.O., Kumar N., Neville B.A., Stares M.D., et al. Culturing of “unculturable”' human microbiota reveals novel taxa and extensive sporulation. Nature. 2016; 533(7604): 543–6. https://doi.org/10.1038/nature17645
13. Turnbaugh P.J., Ley R.E., Hamady M., Fraser-Liggett C.M., Knight R., Gordon J.I. The human microbiome project. Nature. 2007; 449(7164): 804–10. https://doi.org/10.1038/nature06244
14. Lagier J.C., Armougom F., Million M., Hugon P., Pagnier I., Robert C., et al. Microbial culturomics: paradigm shift in the human gut microbiome study. Clin. Microbiol. Infect. 2012; 18(12): 1185–93. https://doi.org/10.1111/1469-0691.12023
15. Goodman A.L., Kallstrom G., Faith J.J., Reyes A., Moore A., Dantas G., et al. Extensive personal human gut microbiota culture collections characterized and manipulated in gnotobiotic mice. Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2011; 108(15): 6252–7. https://doi.org/10.1073/pnas.1102938108
16. Pagnier I., Raoult D., La Scola B. Isolation and identification of amoeba-resisting bacteria from water in human environment by using an Acanthamoeba polyphaga co-culture procedure. Environ. Microbiol. 2008; 10(5): 1135–44. https://doi.org/10.1111/j.1462-2920.2007.01530.x
17. Godovalov A.P., Gushchin M.O., Karpunina T.I. Osobennosti mezhmikrobnykh otnoshenii v mikrobiote vlagalishcha infertil'nykh zhenshchin. Meditsinskii vestnik Severnogo Kavkaza. 2019; 14(1-1): 40–44. https://doi.org/10.14300/mnnc.2019.14045
18. Fugère A., Lalonde Séguin D., Mitchell G., Déziel E., Dekimpe V., Cantin A.M., et al. Interspecific small molecule interactions between clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa and Staphylococcus aureus from adult cystic fibrosis patients. PLoS One. 2014; 9(1): e86705. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0086705
19. Atalla H., Gyles C., Mallard B. Staphylococcus aureus small colony variants (SCVs) and their role in disease. Anim. Health Res. Rev. 2011; 12(1): 33–45. https://doi.org/10.1017/S1466252311000065
20. Trizna E.Y., Yarullina M.N., Baidamshina D.R., Mironova A.V., Akhatova F.S., Rozhina E.V., et al. Bidirectional alterations in antibiotics susceptibility in Staphylococcus aureus – Pseudomonas aeruginosa dual-species biofilm. Sci. Rep. 2020; 10(1): 14849. https://doi.org/10.1038/s41598-020-71834-w
