Preview

Вестник урологии

Расширенный поиск

Вирусо-бактеральные ассоциации, верифицированные в моче здоровых людей (пилотное исследование)

https://doi.org/10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49

Полный текст:

Аннотация

Введение. В настоящий момент появляется всё больше новых данных о том, что моча здорового человека имеет свою уникальную микробиоту и виробиоту. Тем не менее в этиологии и патогенезе воспалительных заболеваний мочевой системы наиболее изучена бактериальная составляющая, а вирусный компонент, как правило, остаётся за рамками стандартного клинического обследования пациентов.

Цель исследования. Изучение вирусно-бактериальных ассоциаций в моче здоровых людей.

Материалы и методы. Обследованы 20 здоровых сексуально активных женщин и мужчин, которые по гендерному признаку разделены на группы: I группа – женщины (n=10), II группа – мужчины (n=10). Средний возраст обследуемых составил 22,4±1,2 года.

Результаты. Бактериологическое исследование показало, что в моче здоровых женщин доминируют Lactobacillus spp. (90,0%), Peptococcus spp. (80,0%), Propionibacterium spp. (70,0%), а в моче здоровых мужчин – Eubacterium spp. (70,0%) и Peptostreptococcus spp. (40,0%). При проведении полимеразной цепной реакции мочи в 40,0% случаев выявлены папилломные (HPV) и герпетические (HSV) вирусы. В I группе верифицированы HPV (20,0%) и HSVII (10,0%), во II группе – только HPV (10,0%). Во всех случаях при обнаружении вирусов в моче их регистрировали в составе вирусо-бактериальных ассоциаций. У одной здоровой женщины в моче обнаружены ассоциации HPV+HSVII.

Выводы. Данные о верификации различных таксонов вирусов в моче здоровых людей являются основой для понимания и детализации этиологической структуры инфекций мочевой системы. Дальнейшие исследования должны быть направлены на увеличение когорты обследуемых здоровых людей для получения корректной фактограммы бактериальных и вирусных паттернов, присутствующих в моче здоровых людей.

Для цитирования:


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. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49

For citation:


Naboka Yu.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. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49

Введение

На протяжении длительного времени счи­талось, что отрицательный результат куль­турального исследования мочи или отсут­ствие каких-либо уропатогенов является показателем стерильности и здоровья мочевого тракта [1]. В на­стоящий момент появляется все больше новых дан­ных о том, что моча здорового человека имеет свою уникальную микробиоту и виробиоту. Это стало воз­можным благодаря использованию расширенных ме­тодик культурального исследования мочи в аэробных и анаэробных условиях культивирования, а также метагеномных и молекулярно-биологических методов таких как, полимеразная цепная реакция (ПЦР) в ре­жиме реального времени, секвенирование гена 16S рРНК, саузерн- и нозерн-блоттинг [2][3].

В отношении характеристики качественного со­става микробиоты и/или микробиома мочи имеются единичные работы. Wolfe AJ et al. с помощью пиросеквенирования и ПЦР с праймерами направленными на гипервариабельные V1-V3 субрегионы эубактериальной 16S рРНК в средней порции мочи выявляли Lactobacillus, Actinobaculum, Aerococcus, Anaerococcus, Atopobium, Burkholderia, Corynebacterium, Gardnerella, Prevotella, Ralstonia, Sneathia, Staphylococcus,

Streptococcus, Veillonella как у здоровых женщин, так и с пролапсом тазовых органов или ургентным недер­жание мочи [4]. Nelson DE et al. в своём исследовании показали присутствие облигатных и/или факультатив­ных анаэробов в моче здоровых юношей [5]. Данные литературы относительно вирусных патогенов, вери­фицированных в моче и/или слизистой мочевого пу­зыря, или в других отделах мочевых путей в настоящее время не систематизированы и разрознены. Имеются сообщения о наличии в моче ВК-полиомавирусов, цитомегаловирусов (ЦМВ) и аденовируса у больных с геморрагическим циститом после аллогенной транс­плантации костного мозга и пересадки почек [6][7][8]. Для правильной интерпретации полученных резуль­татов по обнаружению каких-либо таксонов вирусов в моче, необходимо знать не только микробиоту мочи в норме, но и частоту присутствия вирусов. Цель ис­следования: изучить вирусно-бактериальные ассоци­ации в моче здоровых людей.

Материалы и методы

Обследованы 20 здоровых сексуально активных женщин и мужчин, которые по гендерному признаку разделены на равнозначные группы: I группа - здоро­вые женщины (n=10), II группа - здоровые мужчины (n=10). Возраст обследуемых колебался от 20 до 25 лет, средний возраст составил 22,4 + 1,2 года. Критерии включения групп в исследование: возраст до 25 лет, отсутствие гинекологических заболеваний в I группе, урологических заболеваний - в I и II группах, заболе­ваний, передающихся половым путем как в анамнезе, так и на момент исследования, отсутствие инфекцион­ных, генетических, аутоиммунных заболеваний, а так­же факторов риска (радиоактивное облучение и т.д.), отсутствие патологических изменений почек, мочевой системы, внутренних половых органов при ультразву­ковом исследовании, приема различных препаратов (антибиотиков, кортикостероидов) последние 2 меся­ца, а также противозачаточных - в I группе, формально нормативные показатели общего анализа крови и мочи, согласие обследуемых на участие в исследова­нии. Из исследования исключались мужчины с ранее диагностированным крипторхизмом и орхитом.

В обеих группах на исследование забирали сред­нюю порцию утренней мочи после соответствующей гигиенической процедуры при самостоятельном мо­чеиспускании обследуемых в стерильный пластико­вый контейнер (Sterile Uricol for urine sample collection «HiMedia»). Пробы мочи кодировали идентификаци­онным номером и разделяли на 3 аликвоты: 1 - для проведения общего анализа мочи, 2 - для бактерио­логического исследования, 3 - для проведения ПЦР. Бактериологическое исследование мочи проводили в соответствии с Клиническими рекомендациями («Бактериологический анализ мочи» (2014)). Помимо питательных сред, регламентированных в Клиниче­ских рекомендациях, использовали дополнительные хромогенные среды «HiMedia» для культивирования факультативно-анаэробных (ФАБ) и неклостридиальных анаэробных бактерий (НАБ). Соответственно использовали аэробные и анаэробные условия куль­тивирования. Идентификацию выделенных микро­организмов проводили по общепринятым признакам (морфо-тинкториальным, культуральным, биохими­ческим). В моче определяли присутствие ДНК папил- ломавирусов человека (HPV), вирусов простого герпе­са I и II типов (HSV I и II), цитомегаловирусов (CMV), вирусов Эпштейна-Барр (EBV) с помощью стандартной ПЦР, используя коммерческие ПЦР-диагностические наборы производства АО «Дон-технологи», «Литех» (Москва).

Статистические расчёты выполняли в R (версия 3.2, R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria). Различия анализировали на основе оценок частот встречаемости и концентраций. Для анализа сходства использовали метод Варда (расстояние Брея- Кёртиса). Средние значения представлены в виде Ме­диана [Нижний квартиль; Верхний квартиль].

Результаты

При бактериологическом исследовании мочи сте­рильные посевы отсутствовали. Во всех случаях ми­кроорганизмы, верифицированные в моче здоровых людей, регистрировали в составе аэробно-анаэроб­ных ассоциаций (от 3- до 7-компонентных). В моче об­следуемых I и II групп доминировали 3-компонентные ассоциации (40,0% и 30,0% соответственно).

В кластере ФАБ (табл. 1) в обеих группах доми­нировали коагулаза-отрицательные стафилококки (КОС) (90,0 и 80,0% соответственно). Однако, видовой спектр КОС был шире в I группе и представлен 5 вида­ми (S. epidermidis (40,0%), S. xylosus (20,0%), S. haemo- lyticus, S. saprophyticus, S warneri (по 10,0%). Во II груп­пе паттерн КОС включал 3 вида с доминированием S. haemolyticus (40,0%), реже из мочи выделяли S. epi­dermidis (30,0%) и S. saprophyticus (10,0%). Представи­тели семейства Enterobacteriaceae регистрировали в моче в 20,0% случаев в I группе и в 10,0% - во II группе. Во всех случаях из мочи выделяли банальные E. coli в незначительном количестве (табл. 1). Enterococcus spp. чаще регистрировали в моче мужчин (60,0%), их паттерн был представлен E. faecalis (30,0%), E. faecium (30,0%) и недифференцированными видами (20,0%). В моче обследуемых I группы обнаруживали только E. faecium.

 

Таблица 1. Микробиота мочи

Table 1. Microbiota of urine

Примечания: средние значения представлены в виде Медиана [Нижний квартиль; Верхний квартиль].

Comments: The mean values are presented as Median [Lower quartile; Upper quartile].

При анализе таскономической структуры НАБ, вы­деленных из мочи обнаружена следующая тенденция (табл. 1): в моче здоровых женщин доминировали Lactobacillus spp. (90,0%), Peptococcus spp. (80,0%), Propionibacterium spp. (70,0%), а в моче здоровых муж­чин - Eubacterium spp. (70,0%) и Peptostreptococcus spp. (40,0%). Дрожжеподобные грибы рода Candida, выделенные из мочи женщин были представлены C. tropicalis (20,0%) и C. albicans (10,0%). Средние уровни бактериурии для большинства таксонов ФАБ и НАБ со­ставили 102 КОЕ/мл.

При проведении ПЦР мочи папилломные и гер­петические вирусы регистрировали в 40,0% случаев в обеих группах (30,0% - в I группе, 10,0% - во II груп­пе). В I группе верифицированы HPV (20,0%) и HSVII (10,0%), во II группе - только HPV (10,0%). Во всех слу­чаях при обнаружении вирусов в моче их регистриро­вали в составе вирусо-бактериальных ассоциаций. У одной здоровой женщины (10,0%) в моче обнаруже­ны ассоциации HPV+HSVII.

Обсуждение

Понимание того, как развиваются микробиота и виробиота мочи у здоровых людей под действием разнообразных факторов является важным для бу­дущих исследований. Потому, что эти исследования являются основой в интерпретации результатов бак­териологического и вирусологического исследований при различных урологических заболеваниях. Они мо­гут влиять на патогенетические механизмы, клинику, исход урологических заболеваний и открывать новые перспективы в лечении [9][10].

Ряд наших, ранее опубликованных исследований свидетельствуют о том, что в моче пациентов с ин­фекциями верхних и нижних мочевых путей чаще ре­гистрируется аэробная-анаэробная микст-инфекция [11][12][13][14][15][16]. Аналогичная картина наблюдаются в моче здоровых людей. В обследованных группах ПЦР мочи показал наличие ДНК папилломавируса и вируса про­стого герпеса 2 типа (HSVII) в 30% и 10% случаев, со­ответственно. Наличие вирусной инфекции в моче было также продемонстрировано в исследовании о роли ВПЧ как высокого, так и низкого риска в генезе хронического рецидивирующего цистита у женщин [17]. Santiago-Rodriguez TM et al. в своем исследова­нии показали, что моча, как здоровых субъектов, так и с инфекцией мочевых путей (ИМП) имеет свои виромы, а ВПЧ является частью вирома мочи у 95% ис­следуемых субъектов, как мужчин, так и женщин [3][10]. В моче человека могут присутствовать аденови­русы, полиомавирусы, которые являются патогенны­ми в основном для лиц с иммунодефицитом и пере­несших трансплантацию почек, костного мозга [8][18]. Для характеристики мочевого микробиома ряд исследователей применяли метод секвенирования гена 16S рРНК, используя образцы мочи как от здоро­вых людей, так и от пациентов с ИМП, инфекциями, передаваемыми половым путём и различными за­болеваниями верхних мочевых путей. Однако метод метагеномного секвенирования гена 16S рРНК имеет одно существенное ограничение, которое заключает­ся в невозможности дифференцировки между живы­ми и мертвыми бактериями [19][20][21]. В нашем иссле­довании при использовании расширенного набора питательных сред с учётом аэробной и анаэробной методик культивирования мы показали, что в моче здоровых женщин доминируют Lactobacillus spp. (90,0%), Peptococcus spp. (80,0%), Propionibacterium spp. (70,0%), а в моче здоровых мужчин - Eubacterium spp. (70,0%) и Peptostreptococcus spp. (40,0%). Fouts DE et al. при изучении гендерных различий микробиома в средней порции мочи, используя метод сек­венирования гена 16S рРНК пришли к выводу, что у женщин преобладают Lactobacillales spp., а у мужчин Corynebacterim spp. [22].

Выводы

Данные о верификации различных таксонов ви­русов в моче здоровых людей являются основой для понимания и детализации этиологической структуры ИМП, решения вопроса о необходимости включения верификации различных таксонов вирусов при ИМП, особенно в ситуациях с относительным «бактериаль­ным благополучием» при бактериологическом иссле­довании мочи и разработке подходов к персонализи­рованной терапии.

Дальнейшие исследования должны быть направ­лены на увеличение когорты обследуемых здоровых людей для получения корректной фактограммы бак­териальных и вирусных паттернов, присутствующих в моче здоровых людей.

Список литературы

1. Thomas-White K, Brady M, Wolfe AJ, Mueller ER. 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. Kogan MI, Naboka YL, Ibishev KS, Gudima IA, Naber KG.Human urine is not sterile - shi of paradigm. Urol Int. 2015;94(4):445-52. DOI: 10.1159/000369631

3. Santiago-Rodriguez TM, Ly M, Bonilla N, Pride DT. The human urine virome in association with urinary tract infections. Front Microbiol. 2015;6:14. DOI: 10.3389/fmicb.2015.00014

4. Wolfe AJ, Toh E, Shibata N, Rong R, Kenton K, Fitzgerald M, Mueller ER, Schreckenberger P, Dong Q, Nelson DE, Brubaker L. Evidence of uncultivated bacteria in the adult female bladder. J Clin Microbiol. 2012 A;50(4):1376-83. DOI: 10.1128/JCM.05852-11

5. Nelson DE, Dong Q, Van der Pol B, Toh E, Fan B, Katz BP, Mi D, Rong R, Weinstock GM, Sodergren E, Fortenberry JD. Bacterial communities of the coronal sulcus and distal urethra of adolescent males. PLoS One. 2012;7(5):e36298. DOI: 10.1371/journal.pone.0036298

6. Coomes EA, Wolfe Jacques A, Michelis FV, Kim DDH, Thyagu S, Viswabandya A, Lipton JH, Messner HA, Deotare U. Efficacy of Cidofovir in Treatment of BK Virus-Induced Hemorrhagic Cystitis in Allogeneic Hematopoietic Cell Transplant Recipients. Biol Blood Marrow Transplant. 2018;24(9):1901-1905. DOI: 10.1016/j.bbmt.2018.04.009

7. Helanterä I, Hirsch HH, Wernli M, Ortiz F, Lempinen M, Räisänen-Sokolowski A, Auvinen E, Mannonen L, Lautenschlager I. Simultaneous BK Polyomavirus (BKPyV)associated nephropathy and hemorrhagic cystitis after living donor kidney transplantation. J Clin Virol. 2016;76:47. DOI: 10.1016/j.jcv.2015.12.008

8. Dosin G, Aoun F, El Rassy E, Assi T, Lewalle P, Blanc J, van Velthoven R, Bron D. Viral-induced Hemorrhagic Cystitis After Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplant. Clin Lymphoma Myeloma Leuk. 2017;17(7):438-442. DOI: 10.1016/j.clml.2017.05.013

9. Whiteside SA, Razvi H, Dave S, Reid G, Burton JP. The microbiome of the urinary tract--a role beyond infection. Nat Rev Urol. 2015;12(2):81-90. DOI: 10.1038/nrurol.2014.361

10. Santiago-Rodriguez TM. Identification and Quantification of DNA Viral Populations in Human Urine Using NextGeneration Sequencing Approaches. Methods Mol Biol. 2018;1838:191-200. DOI: 10.1007/978-1-4939-8682-8_14

11. Набока Ю.Л., Гудима И.А., Мирошничнко Е.А. Коган М. И., Ибишев X.С., Васильева Л.И. Этиологическая структура и антибиотикочувствительность уропатогенов при хронической рецидивирующей инфекции нижних мочевых путей. Урология. 2011;6:12-15.

12. Набока Ю.Л., Коган М.И., Васильева Л.И., Гудима И.А., Мирошниченко Е.А., Ибишев Х.С. Бактериальная микстинфекция у женщин с хроническим рецидивирующим циститом. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2011;1:8–12.

13. Набока Ю.Л., Гудима И.А., Коган М.И., Ибишев Х.С., Черницкая М.Л. Микробный спектр мочи и биоптатов мочевого пузыря у женщин с хроническим рецидивирующим циститом. Урология. 2013;4:16-18.

14. Ибишев Х.С. Некоторые аспекты лечения персистирующей инфекции нижних мочевыводящих путей у женщин. Урология. 2014;5:30-34.

15. Набока Ю.Л., Гудима И.А. Коган М.И., Черницкая М.Л. Микробный спектр мочи молодых здоровых женщин. Урология. 2010;5:7-10.

16. Коган М.И., Набока Ю.Л., Гудима И.А., Газаев З.И., Ибишев Х.С., Митусова Е.В. Новый взгляд на этиологическую структуру острого обструктивного пиелонефрита. Современные проблемы науки и образования. 2012;4:68. Доступно по: http://science-education.ru/ru/article/view?id=6878 Ссылка активна на 01.08.2018.

17. 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

18. Masutani K. Viral infec ons directly involved in kidney allogra func on. Nephrology (Carlton). 2018;23 Suppl 2:3137. DOI: 10.1111/nep.13285

19. Siddiqui H, Nederbragt AJ, Lagesen K, Jeansson SL, Jakobsen KS. 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

20. Hilt EE, McKinley K, Pearce MM, Rosenfeld AB, Zilliox MJ, Mueller ER, Brubaker L, Gai X, Wolfe AJ, Schreckenberger PC. Urine is not sterile: use of enhanced urine culture techniques to detect resident bacterial flora in the adult female bladder. J Clin Microbiol. 2014;52(3):871-6. DOI: 10.1128/JCM.02876-13. Epub 2013 Dec 26

21. Gottschick C, Deng ZL, Vital M, Masur C, Abels C, Pieper DH, Wagner-Döbler I. The urinary microbiota of men and women and its changes in women during bacterial vaginosis and antibiotic treatment. Microbiome. 2017;5(1):99. DOI: 10.1186/s40168-017-0305-3

22. Fouts DE, Pieper R, Szpakowski S, Pohl H, Knoblach S, Suh MJ, Huang ST, Ljungberg I, Sprague BM, Lucas SK, Torralba M, Nelson KE, Groah SL. 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;10:174. DOI: 10.1186/1479-5876-10-174


Об авторах

Ю. Л. Набока
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» MЗ РФ
Россия

Набока Юлия Лазаревна ‒ доктор медицинских наук, профессор; заведующая кафедрой микробиологии и вирусологии №1.

Ростов-на-Дону



А. В. Ильяш
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» MЗ РФ
Россия

Ильяш Анна Владимировна ‒ кандидат медицинских наук., ассистент кафедры урологии и репродуктивного здоровья человека с курсом детской урологии-андрологии ФПК и ППС.

Ростов-на-Дону, тел.: +7 (928) 103-23-33



Д. В. Крахоткин
ФГБОУ ВО «Ростовский государственный медицинский университет» MЗ РФ
Россия

Крахоткин Денис Валерьевич – аспирант кафедры урологии и репродуктивного здоровья человека с курсом детской урологии-андрологии.

Ростов-на-Дону


Для цитирования:


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. https://doi.org/10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49

For citation:


Naboka Yu.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. (In Russ.) https://doi.org/10.21886/2308-6424-2018-6-3-44-49

Просмотров: 281


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2308-6424 (Online)