Микробиота мочи здоровых женщин в пре- и постменопаузе и ее изменения при синдроме гиперактивного мочевого пузыря
Белый Л.Е.
Микробиота мочи по принципам своей организации аналогична другим микробным сообществам человека: не существует единого «нормального» состояния, однако, несмотря на серьезные межиндивидуальные различия в составе и разнообразии, тенденции в организации присутствуют. Состав микробиоты мочи зависит от пола, возраста, специфики образа жизни, диеты, используемых лекарственных средств, гормонального статуса.
В настоящем обзоре представлены новые научные данные, касающиеся принципов организации микробного сообщества мочи здоровых женщин, описаны наиболее часто встречающиеся уротипы мочевой микробиоты.
Представлены результаты исследований, доказывающие тесные связи мочевой микробиоты с микробным сообществом влагалища и желудочно-кишечного тракта.
Проанализированы клинические исследования, результаты которых демонстрируют, что присутствие Lactobacillus в мочевом пузыре является одним из защитных механизмов мочевых путей от уропатогенов, а количественные и качественные изменения в микробном сообществе мочи в постменопаузе, вероятно, повышают риски развития заболеваний мочевыводящих путей.
Обсуждены результаты исследований, посвященных роли микробиоты мочи в формировании гиперактивного мочевого пузыря и ургентного недержания мочи.
Заключение: Дальнейшее изучение принципов организации микробиоты мочи здоровой женщины и происходящих в условиях патологии изменений в микробном сообществе мочи необходимо, поскольку будет способствовать разработке новых профилактических, диагностических и терапевтических стратегий при самых разных заболеваниях.
Конфликт интересов: Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Работа выполнена без спонсорской поддержки.
Для цитирования: Белый Л.Е. Микробиота мочи здоровых женщин в пре- и постменопаузе и ее изменения при синдроме гиперактивного мочевого пузыря.
Акушерство и гинекология. 2024; 2: 23-30
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.297
Ключевые слова
Список литературы
- Chorbińska J., Krajewski W., Nowak Ł., Małkiewicz B., Del Giudice F., Szydełko T. Urinary microbiome in bladder diseases-review. Biomedicines. 2023; 11(10): 2816. https://dx.doi.org/10.3390/biomedicines11102816.
- Human Microbiome Project Consortium. Structure, function and diversity of the healthy human microbiome. Nature. 2012; 486(7402): 207-14. https://dx.doi.org/10.1038/nature11234.
- Zasloff M. Antimicrobial peptides, innate immunity, and the normally sterile urinary tract. J. Am. Soc. Nephrol. 2007; 18(11): 2810-6. https://dx.doi.org/10.1681/ASN.2007050611.
- Слесаревская М.Н., Кузьмин И.В., Жумадиллаев К.Г., Введенский Г.А., Михеев Ю.А., Максимова А.В. Микробиом и микробиота мочи: современные представления и гендерные особенности. Урологические ведомости. 2022; 12(2): 157-65.
- Borgo F., Verduci E., Riva A., Lassandro C., Riva E., Morace G., Borghi E. Relative abundance in bacterial and fungal gut microbes in obese children: a case control study. Child. Obes. 2017; 13(1): 78-84. https://dx.doi.org/10.1089/chi.2015.0194.
- Saad M.J., Santos A., Prada P.O. Linking gut microbiota and inflammation to obesity and insulin resistance. Physiology (Bethesda). 2016; 31(4): 283-93. https://dx.doi.org/ 10.1152/physiol.00041.2015.
- Kesika P., Suganthy N., Sivamaruthi B.S., Chaiyasut C. Role of gut-brain axis, gut microbial composition, and probiotic intervention in Alzheimer's disease. Life Sci. 2021; 264:118627. https://dx.doi.org/10.1016/j.lfs.2020.118627.
- Łoś-Rycharska E., Gołębiewski M., Sikora M., Grzybowski T., Gorzkiewicz M., Popielarz M. et al. Combined analysis of gut and skin microbiota in infants with food allergy and atopic dermatitis: a pilot study. Nutrients. 2021; 13(5): 1682. https://dx.doi.org/10.3390/nu13051682.
- Price T.K., Hilt E.E., Thomas-White K., Mueller E.R., Wolfe A.J., Brubaker L. The urobiome of continent adult women: a cross-sectional study. BJOG. 2020; 127(2): 193-201. https://dx.doi.org/10.1111/1471-0528.15920.
- Pearce M.M., Hilt E.E., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Thomas-White K., Fok C. et al. The female urinary microbiome: a comparison of women with and without urgency urinary incontinence. mBio. 2014; 5(4):e01283-14. https://dx.doi.org/10.1128/mBio.01283-14.
- Choi H.W., Lee K.W., Kim Y.H. Microbiome in urological diseases: Axis crosstalk and bladder disorders. Investig. Clin. Urol. 2023; 64(2): 126-39. https://dx.doi.org/10.4111/icu.20220357.
- Bučević Popović V., Šitum M., Chow C.T., Chan L.S., Roje B., Terzić J. The urinary microbiome associated with bladder cancer. Sci. Rep. 2018; 8(1): 12157. https://dx.doi.org/ 10.1038/s41598-018-29054-w.
- Liu F., Ling Z., Xiao Y., Yang Q., Zheng L., Jiang P. et al. Characterization of the urinary microbiota of elderly women and the effects of type 2 diabetes and urinary tract infections on the microbiota. Oncotarget. 2017; 8(59):100678-90. https://dx.doi.org/10.18632/oncotarget.21126.
- Perez-Carrasco V., Soriano-Lerma A., Soriano M., Gutiérrez-Fernández J., Garcia-Salcedo J.A. Urinary microbiome: yin and yang of the urinary tract. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021; 11: 617002. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2021.617002.
- 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. https://dx.doi.org/10.1186/1471-2180-11-244.
- Wolfe A.J., Toh E., Shibata N., Rong R., Kenton K., Fitzgerald M. et al. Evidence of uncultivated bacteria in the adult female bladder. J. Clin. Microbiol. 2012; 50(4): 1376-83. https://dx.doi.org/10.1128/JCM.05852-11.
- Wilson M.L., Gaido L. Laboratory diagnosis of urinary tract infections in adult patients. Clin. Infect. Dis. 2004; 38(8): 1150-8. https://dx.doi.org/10.1086/383029.
- Hilt E.E., McKinley K., Pearce M.M., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Mueller E.R. 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; 52(3): 871-6. https://dx.doi.org/10.1128/JCM.02876-13.
- Southworth E., Hochstedler B., Price T.K., Joyce C., Wolfe A.J., Mueller E.R. A cross-sectional pilot cohort study comparing standard urine collection to the peezy midstream device for research studies involving women. Female Pelvic Med. Reconstr. Surg. 2019; 25(2): e28-e33. https://dx.doi.org/10.1097/SPV.0000000000000693.
- Thapaliya J., Khadka P., Thapa S., Gongal C. Enhanced quantitative urine culture technique, a slight modification, in detecting under-diagnosed pediatric urinary tract infection. BMC Res. Notes. 2020; 13(1): 5. https://dx.doi.org/10.1186/s13104-019-4875-y.
- Modena B.D., Milam R., Harrison F., Cheeseman J.A., Abecassis M.M., Friedewald J.J. 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; 17(3): 712-23. https://dx.doi.org/10.1111/ajt.14038.
- Коган М.И., Набока Ю.Л., Ибишев Х.С., Гудима И.А. Нестерильность мочи здорового человека - новая парадигма в медицине. Урология. 2014; 5: 48-52.
- Белый Л.Е. Перспективы применения D-маннозы в профилактике и лечении инфекции мочевых путей у женщин. Акушерство и гинекология. 2023; 5: 21-8.
- Mueller E.R., Wolfe A.J., Brubaker L. Female urinary microbiota. Curr. Opin. Urol. 2017; 27(3): 282-6. https://dx.doi.org/10.1097/MOU.0000000000000396.
- Gottschick C., Deng Z.L., Vital M., Masur C., Abels C., Pieper D.H., 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. https://dx.doi.org/10.1186/s40168-017-0305-3.
- Fouts D.E., Pieper R., Szpakowski S., Pohl H., Knoblach S., Suh M.J. 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; 10: 174. https://dx.doi.org/10.1186/1479-5876-10-174.
- Kramer H., Kuffel G., Thomas-White K., Wolfe A.J., Vellanki K., Leehey D.J. et al. Diversity of the midstream urine microbiome in adults with chronic kidney disease. Int. Urol. Nephrol. 2018; 50(6): 1123-30. https://dx.doi.org/10.1007/s11255-018-1860-7.
- Jacobs K.M., Price T.K., Thomas-White K., Halverson T., Davies A., Myers D.L., Wolfe A.J. Cultivable bacteria in urine of women with interstitial cystitis: (Not) What we expected. Female Pelvic Med. Reconstr. Surg. 2021; 27(5): 322-7. https://dx.doi.org/10.1097/SPV.0000000000000854.
- Putonti C., Thomas-White K., Crum E., Hilt E.E., Price T.K., Wolfe A.J. Genome investigation of urinary Gardnerella strains and their relationship to isolates of the vaginal microbiota. mSphere. 2021; 6(3): e00154-21. https://dx.doi.org/10.1128/mSphere.00154-21.
- Ravel J., Gajer P., Abdo Z., Schneider G.M., Koenig S.S., McCulle S.L. et al. Vaginal microbiome of reproductive-age women. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2011; 108 (Suppl.1): 4680-7. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.1002611107.
- Czaja C.A., Stamm W.E., Stapleton A.E., Roberts P.L., Hawn T.R., Scholes D. et al. Prospective cohort study of microbial and inflammatory events immediately preceding Escherichia coli recurrent urinary tract infection in women. J. Infect. Dis. 2009; 200(4): 528-36. https://dx.doi.org/10.1086/600385.
- Park M.G., Cho S., Oh M.M. Menopausal changes in the microbiome-a review focused on the genitourinary microbiome. Diagnostics (Basel). 2023; 13(6): 1193. https://dx.doi.org/10.3390/diagnostics13061193.
- Кира Е.Ф., Припутневич Т.В., Муравьева В.В., Халтурина Ю.В. Трансплантация вагинальной микробиоты. Акушерство и гинекология. 2023; 10: 39-46.
- Stapleton A.E. The vaginal microbiota and urinary tract infection. Microbiol. Spectr. 2016; 4(6):10.1128/microbiolspec.UTI-0025-2016. https://dx.doi.org/10.1128/microbiolspec.UTI-0025-2016.
- Govender Y., Gabriel I., Minassian V., Fichorova R. The current evidence on the association between the urinary microbiome and urinary incontinence in women. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2019; 9: 133. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2019.00133.
- Ammitzbøll N., Bau B.P.J., Bundgaard-Nielsen C., Villadsen A.B., Jensen A.M., Leutscher P.D.C. et al. Pre- and postmenopausal women have different core urinary microbiota. Sci. Rep. 2021; 11(1): 2212. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-021-81790-8.
- Набока Ю. Л., Рымашевский А. Н., Коган М. И., Гудима И.А., Боровлева О.А., Джалагония К.Т., Заруцкий С.А. Микробиота мочи и влагалища здоровых женщин постменопаузального возраста (пилотное исследование). Урология. 2016; 1:18-24.
- Curtiss N., Balachandran A., Krska L., Peppiatt-Wildman C., Wildman S., Duckett J. Age, menopausal status and the bladder microbiome. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2018; 228: 126-9. https://dx.doi.org/10.1016/j.ejogrb.2018.06.011.
- Hugenholtz F., van der Veer C., Terpstra M.L., Borgdorff H., van Houdt R., Bruisten S. et al. Urine and vaginal microbiota compositions of postmenopausal and premenopausal women differ regardless of recurrent urinary tract infection and renal transplant status. Sci. Rep. 2022; 12(1): 2698. https://dx.doi.org/10.1038/s41598-022-06646-1.
- Bjorling D.E., Wang Z.Y. Estrogen and neuroinflammation. Urology. 2001; 57(6, Suppl. 1): 40-6. https://dx.doi.org/10.1016/s0090-4295(01)01124-4.
- Irwin D.E., Milsom I., Hunskaar S., Reilly K., Kopp Z., Herschorn S. et al. Population-based survey of urinary incontinence, overactive bladder, and other lower urinary tract symptoms in five countries: results of the EPIC study. Eur. Urol. 2006; 50(6): 1306-14. https://dx.doi.org/10.1016/j.eururo.2006.09.019.
- Peyronnet B., Mironska E., Chapple C., Cardozo L., Oelke M., Dmochowski R. et al. A comprehensive review of overactive bladder pathophysiology: on the way to tailored treatment. Eur. Urol. 2019; 75(6): 988-1000. https://dx.doi.org/10.1016/j.eururo.2019.02.038.
- Deen N.S., Ahmed A., Tasnim N.T., Khan N. Clinical relevance of expanded quantitative urine culture in health and disease. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2023; 13: 1210161. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2023.1210161.
- Ковалев Г.В., Шкарупа Д.Д., Зайцева А.О., Старосельцева O.Ю., Бородулина И.В., Калинина Д.С., Мусиенко П.Е. Особенности клеточной регуляции нижних мочевыводящих путей как причина гиперактивности мочевого пузыря и снижения эффективности медикаментозной терапии. Урология. 2020; 5: 149-56.
- Mansfield K.J., Chen Z., Moore K.H., Grundy L. Urinary tract infection in overactive bladder: an update on pathophysiological mechanisms. Front. Physiol. 2022; 13: 886782. https://dx.doi.org/10.3389/fphys.2022.886782.
- Uhlig F., Grundy L., Garcia-Caraballo S., Brierley S.M., Foster S.J., Grundy D. Identification of a quorum sensing-dependent communication pathway mediating bacteria-gut-brain cross talk. iScience. 2020; 23(11): 101695. https://dx.doi.org/10.1016/j.isci.2020.101695.
- Yang N.J., Chiu I.M. Bacterial signaling to the nervous system through toxins and metabolites. J. Mol. Biol. 2017; 429(5): 587-605. https://dx.doi.org/10.1016/j.jmb.2016.12.023.
- Павлова И.В., Бердичевский В.Б., Сапоженкова Е.В., Гоняев А.Р., Болдырев А.Л., Петров Д.И., Хилькевич Е.С., Ахундов Э.Ф. Микробиота и функциональное состояние мочевых путей (обзор литературы). Бюллетень медицинской науки. 2023; 30(2): 99-105.
- Thomas-White K.J., Kliethermes S., Rickey L., Lukacz E.S., Richter H.E., Moalli P. et al. National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases Urinary Incontinence Treatment Network. Evaluation of the urinary microbiota of women with uncomplicated stress urinary incontinence. Am. J. Obstet. Gynecol. 2017; 216(1): 55.e1-55.e16. https://dx.doi.org/10.1016/j.ajog.2016.07.049.
- Price T.K., Lin H., Gao X., Thomas-White K.J., Hilt E.E., Mueller E.R., Wolfe A.J. et al. Bladder bacterial diversity differs in continent and incontinent women: a cross-sectional study. Am. J. Obstet. Gynecol. 2020; 223(5): 729.e1-729.e10. https://dx.doi.org/ 10.1016/j.ajog.2020.04.033.
- Halverson T., Mueller E.R., Brubaker L., Wolfe A.J. Symptom improvement with mirabegron treatment is associated with urobiome changes in adult women. Int. Urogynecol. J. 2022; 33(5): 1319-28. https://dx.doi.org/10.1007/s00192-022-05190-w.
Поступила 19.12.2023
Принята в печать 01.02.2024