Применение метода флуоресцентной гибридизации in situ в диагностике бактериального вагиноза

DOI

https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.129

Савичева А.М., Крысанова А.А., Шалепо К.В., Спасибова Е.В., Будиловская О.В., Хуснутдинова Т.А., Тапильская Н.И., Коган И.Ю., Свидзинский А.В., Свидзинская С.
1) ФГБНУ «Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии имени Д.О. Отта», Санкт-Петербург, Россия; 2) ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия; 3) ФГБОУ ВО «Санкт-Петербургский государственный университет», Санкт-Петербург, Россия; 4) Лаборатория молекулярной генетики, полимикробных инфекций и биопленок Университета имени Гумбольдта, госпиталь Шарите, Берлин, Германия; 5) Международный центр по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок; 6) ФГАОУ ВО «Первый Московский государственный медицинский университет имени И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет), Москва, Россия

Бактериальный вагиноз (БВ) – полимикробный биопленочный вагинальный синдром, характеризующийся высокой распространенностью, частотой рецидивов и связанных с ними осложнений, включая преждевременные роды, бесплодие и более высокий риск развития инфекций, передаваемых половым путем. Традиционные методы диагностики, используемые для выявления заболевания, не дают полной информации о морфологии, количестве и пространственном расположении микроорганизмов, ассоциированных с БВ. Метод флуоресцентной гибридизации in situ (FISH) сочетает в себе точность молекулярной генетики и информативность микроскопии, что позволяет визуализировать взаимосвязи между бактериями в их естественной микросреде обитания, такой как биопленка при БВ. Персистенция биопленки, состоящей из ассоциированных с БВ микроорганизмов, является одним из самых вероятных путей возникновения рецидивов и является важным диагностическим маркером заболевания. В обзоре литературы представлены данные по истории использования метода FISH, приведены основные принципы данного метода и показаны преимущества в диагностике БВ, особенно его рецидивирующих форм.
Заключение: Использование метода FISH позволит не только изменить представление о патогенезе БВ, но и выявить этиологический агент у каждой конкретной женщины, диагностировать биопленочный/небиопленочный вагиноз, определив пространственное отношение бактерий друг к другу и к эпителиальным клеткам, прогнозировать развитие рецидива заболевания и с учетом этого подбирать соответствующую терапию.

Вклад авторов: Савичева А.М., Крысанова А.А. – обзор публикаций по теме статьи, анализ полученных данных, написание рукописи, одобрение окончательной версии статьи; Шалепо К.В., Спасибова Е.В., Будиловская О.В., Хуснутдинова Т.А., Тапильская Н.И., Свидзинская С. – редактирование текста, одобрение окончательной версии статьи; Коган И.Ю., Свидзинский А.В. – финальное редактирование текста и одобрение окончательной версии статьи.
Конфликт интересов: Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Финансирование: Работа выполнена в рамках инициативной темы.
Для цитирования: Савичева А.М., Крысанова А.А., Шалепо К.В., Спасибова Е.В., Будиловская О.В., Хуснутдинова Т.А., Тапильская Н.И., Коган И.Ю., Свидзинский А.В., Свидзинская С. Применение метода флуоресцентной гибридизации in situ
в диагностике бактериального вагиноза.
Акушерство и гинекология. 2023; 12: 68-77
https://dx.doi.org/10.18565/aig.2023.129

рецидивирующий бактериальный вагиноз

биопленка

FISH

Gardnerella spp

Полный текст статьи
доступен в "Библиотеке Врача"

Redelinghuys M.J., Geldenhuys J., Jung H., Kock M.M. Bacterial vaginosis: Current diagnostic avenues and future opportunities. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020; 10:354. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2020.00354.
Савичева А.М. Современные представления о лабораторной диагностике репродуктивно значимых инфекций у женщин репродуктивного возраста. Мнение эксперта. Вопросы практической кольпоскопии. Генитальные инфекции. 2022; (3): 34-9.
Pandya S., Ravi K., Srinivas V., Jadhav S., Khan A., Arun A. et al. Comparison of culture-dependent and culture-independent molecular methods for characterization of vaginal microflora. J. Med. Microbiol. 2017; 66(2): 149-53. https://dx.doi.org/10.1099/jmm.0.000407.
Свидзинская С., Свидзинский А.В., Савичева А.М., Гущин А.Е. Патогенез бактериального вагинозa: расширяем знания и лечебные возможности. StatusPraesens. Гинекология, акушерство, бесплодный брак. 2023; 3(98): 39-46.
Gall J.G., Pardue M.L. Formation and detection of RNA-DNA hybrid molecules in cytological preparations. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1969; 63(2): 378-83. https://dx.doi.org/10.1073/pnas.63.2.378.
John H.A., Birnstiel M.L., Jones K.W. RNA-DNA hybrids at the cytological level. Nature. 1969; 223(5206): 582-7. https://dx.doi.org/10.1038/223582a0.
Giovannoni S.J., DeLong E.F., Olsen G.J., Pace N.R. Phylogenetic group-specific oligodeoxynucleotide probes for identification of single microbial cells. J. Bacteriol. 1988; 170(2): 720-6. https://dx.doi.org/10.1128/jb.170.2.720-726.1988.
McNicol A.M., Farquharson M.A. In situ hybridization and its diagnostic applications in pathology. J. Pathol. 1997; 182(3): 250-61. https://dx.doi.org/10.1002/(SICI)1096-9896(199707)182:3<250::AID-PATH837>3.0.CO;2-S..
Moter A., Göbel U.B. Fluorescence in situ hybridization (FISH) for direct visualization of microorganisms. J. Microbiol. Methods. 2000; 41(2): 85-112. https://dx.doi.org/10.1016/s0167-7012(00)00152-4.
Bauman J.G., Wiegant J., Borst P., van Duijn P. A new method for fluorescence microscopical localization of specific DNA sequences by in situ hybridization of fluorochromelabelled RNA. Exp. Cell. Res. 1980; 128(2): 485-90.https://dx.doi.org/10.1016/0014-4827(80)90087-7.
Amann R., Moraru C. Two decades of fluorescence in situ hybridization in systematic and applied microbiology. Syst. Appl. Microbiol. 2012; 35(8): 483-4. https://dx.doi.org/10.1016/j.syapm.2012.10.002.
Kikhney J., Moter A. Quality control in diagnostic fluorescence in situ hybridization (FISH) in microbiology. Methods Mol. Biol. 2021; 2246: 301-6. https://dx.doi.org/10.1007/978-1-0716-1115-9_20.
Peebles K., Velloza J., Balkus J.E., McClelland R.S., Barnabas R.V. High global burden and costs of bacterial vaginosis: A systematic review and meta-analysis. Sex. Transm. Dis. 2019; 46(5): 304-11. https://dx.doi.org/10.1097/OLQ.0000000000000972.
Ng B.K., Chuah J.N., Cheah F.C., Mohamed Ismail N.A., Tan G.C.,Wong K.K. et al. Maternal and fetal outcomes of pregnant women with bacterial vaginosis. Front. Surg. 2023; 10:1084867. https://dx.doi.org/10.3389/fsurg.2023.1084867.
Martins B.C.T., Guimarães R.A., Alves R.R.F., Saddi V.A. Bacterial vaginosis and cervical human papillomavirus infection in young and adult women: a systematic review and meta-analysis. Rev. Saude Publica. 2023; 56:113.https://dx.doi.org/10.11606/s1518-8787.2022056004412.
Skafte-Holm A., Humaidan P., Bernabeu A., Lledo B., Jensen J.S., Haahr T. The association between vaginal dysbiosis and reproductive outcomes in sub-fertile women undergoing IVF-treatment: A systematic PRISMA review and meta-analysis. Pathogens. 2021; 10(3): 295. https://dx.doi.org/10.3390/pathogens10030295.
Joag V., Obila O., Gajer P., Scott M.C., Dizzell S., Humphrys M. et al. Impact of standard bacterial vaginosis treatment on the genital microbiota, immune milieu, and ex vivo human immunodeficiency virus susceptibility. Clin. Infect. Dis. 2019; 68(10): 1675-83. https://dx.doi.org/10.1093/cid/ciy762.
Abou Chacra L., Fenollar F., Diop K. Bacterial vaginosis: What do we currently know? Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022; 11: 672429. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2021.672429.
Oduyebo O.O., Anorlu R.I., Ogunsola F.T. The effects of antimicrobial therapy on bacterial vaginosis in non-pregnant women. Cochrane Database Syst. Rev. 2009; (3): CD006055. https://dx.doi.org/10.1002/14651858.
Zemouri C., Wi T.E., Kiarie J., Seuc A., Mogasale V., Latif A. et al. The performance of the vaginal discharge syndromic management in treating vaginal and cervical infection: A systematic review and meta-analysis. PLoS One. 2016; 11(10):e0163365. https://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0163365.
Bradshaw C.S., Morton A.N., Hocking J., Garland S.M., Morris M.B., Moss L.M. et al. High recurrence rates of bacterial vaginosis over the course of 12 months after oral metronidazole therapy and factors associated with recurrence. J. Infect. Dis. 2006; 193(11): 1478-86. https://dx.doi.org/10.1086/503780.
Bostwick D.G., Woody J., Hunt C., Budd W. Antimicrobial resistance genes and modelling of treatment failure in bacterial vaginosis: clinical study of 289 symptomatic women. J. Med. Microbiol. 2016; 65(5): 377-86.https://dx.doi.org/10.1099/jmm.0.000236.
Faught B.M., Reyes S. Characterization and treatment of recurrent bacterial vaginosis. J. Women’s Health (Larchmt). 2019; 28(9): 1218-26.https://dx.doi.org/10.1089/jwh.2018.7383.
Vodstrcil L.A., Muzny C.A., Plummer E.L., Sobel J.D., Bradshaw C.S. Bacterial vaginosis: drivers of recurrence and challenges and opportunities in partner treatment. BMC Med. 2021; 19(1): 194. https://dx.doi.org/10.1186/s12916-021-02077-3.
Moser C., Pedersen H.T., Lerche C.J., Kolpen M., Line L., Thomsen K. et al. Biofilms and host response - helpful or harmful. APMIS. 2017; 125(4): 320-38. https://dx.doi.org/10.1111/apm.12674.
Vestby L.K., Grønseth T., Simm R., Nesse L.L. Bacterial biofilm and its role in the pathogenesis of disease. Antibiotics (Basel). 2020; 9(2): 59.https://dx.doi.org/10.3390/antibiotics9020059.
Muzny C.A., Taylor C.M., Swords W.E., Tamhane A., Chattopadhyay D., Cerca N. et al. An updated conceptual model on the pathogenesis of bacterial vaginosis. J. Infect. Dis. 2019; 220(9): 1399-405. https://dx.doi.org/10.1093/infdis/jiz342.
Machado A., Cerca N. Influence of biofilm formation by Gardnerella vaginalis and other anaerobes on bacterial vaginosis. J. Infect. Dis. 2015; 212(12): 1856-61. https://dx.doi.org/10.1093/infdis/jiv338.
Rosca A.S., Castro J., França Â., Vaneechoutte M., Cerca N. Gardnerella vaginalis dominates multi-species biofilms in both pre-conditioned and competitive in vitro biofilm formation models. Microb. Ecol. 2022; 84(4): 1278-87.https://dx.doi.org/10.1007/s00248-021-01917-2.
Amsel R., Totten P.A., Spiegel C.A., Chen K.C., Eschenbach D., Holmes K.K. Nonspecific vaginitis. Diagnostic criteria and microbial and epidemiologic associations. Am. J. Med. 1983; 74(1): 14-22. doi: 10.1016/0002-9343(83)91112-9.
Swidsinski A., Mendling W., Loening-Baucke V., Ladhoff A., Swidsinski S.,Hale L.P. et al. Adherent biofilms in bacterial vaginosis. Obstet. Gynecol. 2005; 106(5 Pt 1): 1013-23. https://dx.doi.org/10.1097/01.AOG.0000183594.45524.d2.
Swidsinski A., Loening-Baucke V., Swidsinski S., Sobel J.D., Dörffel Y., Guschin A. Clue cells and pseudo clue cells in different morphotypes of bacterial vaginosis. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2022; 12: 905739. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2022.905739.
Coudray M.S., Madhivanan P. Bacterial vaginosis - a brief synopsis of the literature. Eur. J. Obstet. Gynecol. Reprod. Biol. 2020; 245: 143-8.https://dx.doi.org/10.1016/j.ejogrb.2019.12.035.
Gardner H.L., Dukes C.D. Haemophilus vaginalis vaginitis: a newly defined specific infection previously classified non-specific vaginitis. Am. J. Obstet. Gynecol. 1955; 69(5): 962-76.
Morrill S., Gilbert N.M., Lewis A.L. Gardnerella vaginalis as a cause of bacterial vaginosis: appraisal of the evidence from in vivo models. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2020; 10:168. https://dx.doi.org/10.3389/fcimb.2020.00168.
Крысанова А.А., Гущин А.Е., Савичева А.М. Значение определения генотипов Gardnerella vaginalis в диагностике рецидивирующего бактериального вагиноза. Медицинский алфавит. 2021; 1(30): 48-52.
Castro J., Alves P., Sousa C., Cereija T., França Â., Jefferson K.K. et al. Using an in-vitro biofilm model to assess the virulence potential of bacterial vaginosis or non-bacterial vaginosis Gardnerella vaginalis isolates. Sci. Rep. 2015; 5: 11640. https://dx.doi.org/10.1038/srep11640.
Alves P., Castro J., Sousa C., Cereija T.B., Cerca N. Gardnerella vaginalis outcompetes 29 other bacterial species isolated from patients with bacterial vaginosis, using in an in vitro biofilm formation model. J. Infect. Dis. 2014; 210(4): 593-6. https://dx.doi.org/10.1093/infdis/jiu131.
Castro J., Machado D., Cerca N. Unveiling the role of Gardnerella vaginalis in polymicrobial bacterial vaginosis biofilms: the impact of other vaginal pathogens living as neighbors. ISME J. 2019; 13(5): 1306-17. https://dx.doi.org/10.1038/s41396-018-0337-0.
Swidsinski A., Doerffel Y., Loening-Baucke V., Swidsinski S., Verstraelen H.,Vaneechoutte M. et al. Gardnerella biofilm involves females and males and is transmitted sexually. Gynecol. Obstet. Invest. 2010; 70(4): 256-63.https://dx.doi.org/10.1159/000314015.
Vaneechoutte M., Guschin A., Van Simaey L., Gansemans Y., Van Nieuwerburgh F., Cools P. Emended description of Gardnerella vaginalis and description of Gardnerella leopoldii sp. nov., Gardnerella piotii sp. nov. and Gardnerella swidsinskii sp. nov., with delineation of 13 genomic species within the genus Gardnerella. Int. J. Syst. Evol. Microbiol. 2019; 69(3): 679-87.https://dx.doi.org/10.1099/ijsem.0.003200.
Swidsinski A., Loening-Baucke V., Mendling W., Dörffel Y., Schilling J.,Halwani Z. et al. Infection through structured polymicrobial Gardnerella biofilms (StPM-GB). Histol. Histopathol. 2014; 29(5): 567-87.https://dx.doi.org/10.14670/HH-29.10.567.

Поступила 22.05.2023

Принята в печать 20.09.2023

Савичева Алевтина Михайловна, заслуженный деятель науки РФ, д.м.н., профессор, руководитель отдела медицинской микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; заведующая кафедрой клинической лабораторной диагностики,
Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2;
руководитель Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, savitcheva@mail.ru,
https://orcid.org/0000-0003-3870-5930
Крысанова Анна Александровна, к.м.н., н.с. группы экспериментальной микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2; к.м.н., н.с. Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, krusanova.anna@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-4798-1881
Шалепо Кира Валентиновна, к.м.н., с.н.с. отдела медицинской микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2; к.м.н., с.н.с. Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, 2474151@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-3002-3874
Спасибова Елена Владимировна, врач-бактериолог отдела медицинской микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта,
199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2; врач-бактериолог Международного центра
по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, elena.graciosae@gmail.com, https://orcid.org/0009-0002-6070-4651
Будиловская Ольга Владимировна, к.м.н., с.н.с. группы экспериментальной микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта,
199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2; к.м.н., с.н.с. Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, o.budilovskaya@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-7673-6274
Хуснутдинова Татьяна Алексеевна, к.м.н., с.н.с. группы экспериментальной микробиологии, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта,
199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2; к.м.н., с.н.с. Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, husnutdinovat@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-2742-2655
Тапильская Наталья Игоревна, д.м.н., профессор, в.н.с. отдела репродукции, НИИ акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта,
199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; профессор кафедры акушерства и гинекологии, Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет Минздрава России, 194100, Россия, Санкт-Петербург, ул. Литовская, д. 2, tapnatalia@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-5309-0087
Коган Игорь Юрьевич, чл.-корр. РАН, д.м.н., профессор, директор, Научно-исследовательский институт акушерства, гинекологии и репродуктологии им. Д.О. Отта, 199034, Россия, Санкт-Петербург, Менделеевская линия, д. 3; профессор, Санкт-Петербургский государственный университет, ovr@ott.ru,
https://orcid.org/0000-0002-7351-6900
Свидзинский Александр Владимирович, руководитель лаборатории молекулярной генетики, полимикробных инфекций и биопленок Университета им. Гумбольдта, госпиталь Шарите (Берлин, Германия); со-руководитель Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, alexander.swidsinski@charite.de, https://orcid.org/0000-0002-7071-0417
Свидзинская Соня, врач-бактериолог лаборатории молекулярной генетики, полимикробных инфекций и биопленок Университета им. Гумбольдта, госпиталь Шарите (Берлин, Германия); врач-бактериолог Международного центра по изучению жизнедеятельности и резистентности полимикробных сообществ и биопленок, alexander.swidsinski@charite.de
Автор, ответственный за переписку: Анна Александровна Крысанова, krusanova.anna@mail.ru

Применение метода флуоресцентной гибридизации in situ в диагностике бактериального вагиноза

Савичева А.М., Крысанова А.А., Шалепо К.В., Спасибова Е.В., Будиловская О.В., Хуснутдинова Т.А., Тапильская Н.И., Коган И.Ю., Свидзинский А.В., Свидзинская С.

Ключевые слова

Список литературы

Об авторах / Для корреспонденции

Также по теме