- Авторы
- Файлы
Потатуркина Мясникова А.В. Немова И.С. Волгина Т.И. 
106 KB
Инфекционно-воспалительные заболевания женских половых органов занимают особое место в структуре общей заболеваемости. Их значимость обусловлена, прежде всего, тем, что они оказывают непосредственное влияние на репродуктивную функцию. Все большее значение при данных заболеваниях приобретают воспалительные процессы, этиологическим агентом которых выступают условно-патогенные бактерии и грибы (U. urealyticum, Bacteroides spp., Corynebacterium spp., Candida spp. и др.), являющиеся составной частью нормальной микрофлоры (Быковская О.В., 2008; Кудрявцева и др., 2000).
В связи с этим целью работы явилось изучение этиологической роли условно-патогенных микроорганизмов в структуре воспалительных заболеваний урогенитального тракта у женщин.
Обследовано 78 женщин в возрасте от 17 до 45 лет с различными инфекциями внутренних половых органов. Группу сравнения составили 35 женщин, на момент обследования не предъявлявших жалоб и не имевших в течение года воспалительных заболеваний половой системы. Бактериоскопическое и бактериологическое исследование вагинального отделяемого проводили традиционным методом (Федоров с соавт., 1998).
Проведенный анализ показал, что наиболее часто среди воспалительных заболеваний у обследованных встречался кольпит — у 54% женщин, вульвит выявлен у 22%, аднексит — у 13% обследованных, эндометрит и сальпингит — у 6% и 5% пациенток соответственно.
В результате исследования микрофлоры влагалища пациенток было установлено преобладание грамположительных бактерий. Так, стафилококки были выделены у 55,12%, стрептококки — у 21,79%, энтерококки — у 30,76%, коринебактерии — у 2,56% женщин. Среди грамотрицательных бактерий преобладали эшерихии (29,48%). Следует отметить, что частота встречаемости Candida spp. составляла 32,05%. Из патогенных микроорганизмов обнаружен S. aureus (3%) и S. pyogenes (5,13%). Выявленные изменения микрофлоры сопровождались снижением содеожания представителей нормальной микробиоты — Lactobacillus spp., Corynebacterium spp. и др.
Микрофлора влагалища здоровых женщин характеризовалась высоким содержанием Lactobacillus spp., Corynebacterium spp., Bifidobacterium spp. и представителей рода Enterobacteriaceae. У 14,25% были обнаружены Staphylococcus spp. и у 10,05% — Streptococcus spp. Mycoplasma spp. и грибы рода Candida обнаружены не были.
Таким образом, воспалительные заболевания внутренних половых органов женщин сопровождаются изменением микрофлоры влагалища, характеризующимся появлением представителей патогенной биоты (S. aureus, S. pyogenes) и значительным увеличением количества условно-патогенных микроорганизмов, таких как S. epidermites и C. albicans..В микробном пейзаже превалировали ассоциации (83,21%), основным участником которых являлись Staphylococcus spp. (55,12%). Указанные изменения развивались на фоне снижения содержания нормальной микробиоты.
Библиографическая ссылка
Потатуркина, Мясникова А.В., Немова И.С., Волгина Т.И. ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОБИОТЫ ВЛАГАЛИЩА ПРИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ ВНУТРЕННИХ ПОЛОВЫХ ОРГАНОВ // Успехи современного естествознания. – 2010. – № 5. – С. 66-66;
URL: http://www.natural-sciences.ru/ru/article/view?id=8117 (дата обращения: 29.10.2020).
Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания» (Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления) «Современные проблемы науки и образования» список ВАК ИФ РИНЦ = 0.791 «Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074 «Современные наукоемкие технологии» список ВАК ИФ РИНЦ = 0.909 «Успехи современного естествознания» список ВАК ИФ РИНЦ = 0.736 «Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований» ИФ РИНЦ = 0.570 «Международный журнал экспериментального образования» ИФ РИНЦ = 0.431 «Научное Обозрение. Биологические Науки» ИФ РИНЦ = 0.303 «Научное Обозрение. Медицинские Науки» ИФ РИНЦ = 0.380 «Научное Обозрение. Экономические Науки» ИФ РИНЦ = 0.600 «Научное Обозрение. Педагогические Науки» ИФ РИНЦ = 0.308 «European journal of natural history» ИФ РИНЦ = 1.369 Издание научной и учебно-методической литературы ISBN РИНЦ DOI
ЭЛЕКТРОННЫЙ ЖУРНАЛ
Оп-1 I пе версия жу рнала на сайте
ОРЕНБУРГСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА УрО РАН
Ьуеаепа ШегБатоп (ЕБрег, 1784) Червонец блестящий Шовкун Д.Ф.
«
ОРЕНБУРГСКИЙ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР УрО РАН
© И.В. Гладышева, С.В. Черкасов, 2019 УДК 579.61
И.В. Гладышева, С.В. Черкасов
КОРИНЕБАКТЕРИИ ВАГИНАЛЬНОГО МИКРОБИОМА — ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ПАТОГЕНЫ ИЛИ ПЕРСПЕКТИВНЫЕ ПРОБИОТИКИ?
Оренбургский федеральный исследовательский центр УрО РАН (Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН), Оренбург, Россия
Род Corynebacterium содержит более 100 видов, подавляющее большинство которых было выделено от человека. Обычный подход к рассмотрению данной группы микроорганизмов в качестве возбудителей инфекции у людей в последнее время утратил свою актуальность. Внимание исследователей все больше привлекают недифтерийные или непатогенные коринебактерии — основные представители нормальной флора кожи и слизистых оболочек человека. В этом обзоре мы суммировали литературные данные и результаты наших собственных исследований биологических свойств недифтерийных коринебакте-рий, выделенных из женского репродуктивного тракта. Мы полагаем, что non-diphtheriae corynebacterium, присутствующие в женском репродуктивном тракте, обладают высоким адаптационным потенциалом. Благодаря уникальным биологическим свойствам, эти микроорганизмы взаимодействуют с организмом хозяина и другими представителями микро-биоты влагалища, что позволяет им существовать как у женщин с вагинальным эубиозом, так и у женщин с неспецифическими инфекционными заболеваниями влагалища. Способность non-diphtheriae corynebacterium продуцировать органические кислоты, снижая таким образом pH, способность стимулировать выработку противовоспалительных цитоки-нов, усиливать антагонистическую активность пероксид-продуцирующих лактобацилл в отношении условно-патогенных микроорганизмов, а также способность разрушать биопленки патогенных микроорганизмов указывает на важную роль non-diphtheriae corynebacterium в формировании эубиоза и, вероятно, определяет ключевую роль недифтерийных коринебактерий в защите влагалищного биотопа от инфекции у тех женщин, у которых нет лактобацилл. Полученные данные открывают перспективы для будущих фундаментальных медицинских исследований по изучению отдельных штаммов non-diphtheriae corynebacterium как перспективных пробиотических микроорганизмов.
Ключевые слова: Corynebacterium spp., вагинальный микробиом, адгезия, межмикробные взаимодействия, пробиотики.
I. V. Gladysheva, S. V. Cherkasov
CORINEBACTERIA OF VAGINAL MICROBIOM — POTENTIAL PATHOGENS OR PERSPECTIVE PROBIOTCS?
Orenburg Federal Research Center, UB RAS (Institute of Cellular and Intracellular Symbiosis, UB RAS), Orenburg, Russia
Key words: Corynebacterium spp., vaginal microbiome, adhesion, microbial interactions, probiotics.
Введение
Вагинальный микробиоценоз — открытая сложная многокомпонентная система, находящаяся в состоянии динамического равновесия. Основой данной системы служит феномен колонизационной резистентности, который реализуется благодаря эволюционно сложившимся относительно устойчивым симбиотическим взаимодействиям между хозяином (макроорганизмом) и доминантными микроорганизмами — лактобациллами.
Лактобактерии, продуцируют пероксид водорода, лактат, органические кислоты, лизоцим и ряд других антагонистически активных веществ, тем самым подавляют рост и препятствуют размножению облигатных анаэробов, условно-патогенных микроорганизмов .
В то же время, используя культурально-независимые методы, в нескольких исследованиях продемонстрировано, что у значительной доли (733%) здоровых женщин во влагалище отсутствуют лактобациллы . Вагинальная микробиота представлена другими молочно-кислыми бактериями — Atopobium vaginae, Megasphaera species, Leptotrichia species и Corynebacterium species, за счет которых поддерживается колонизационная резистентность . Хотя структура сообществ микроорганизмов в разных популяциях может различаться, здоровье женщины может поддерживать при условии, что функция этих сообществ, то есть производство молочной кислоты, сохраняется. Следовательно, отсутствие лактобацилл или присутствие некоторых микроорганизмов, таких как G. vaginalis, или различных видов Peptostreptococcus, Prevotella, Pseudomonas, Streptococcus и/или
Corynebacterium, не является патологическим состоянием . В таком случае, вероятно, именно эти микроорганизмы играют роль в защите влагалищного биотопа от патогенных микроорганизмов.
В данном обзоре мы обобщили литературные данные и результаты собственных исследований относительно биологических свойств микроорганизмов рода Corynebacterium, выделенных из репродуктивного тракта женщин, и попытались оценить их функциональную роль в занимаемом биотопе.
1.1. Общая характеристика рода Corynebacterium.
Коринебактерии имеют форму прямых или слегка изогнутых палочек с заостренными иногда булавовидными концами, 0,3-0,8*1,5-8,0 мкм; характерным признаком этих бактерий является полиморфизм — наличие, помимо типичных палочек, длинных, коротких, ветвящихся форм . Как правило, одиночные или в парах, часто V-образной конфигурации, либо в стопках (палисад) из нескольких параллельно лежащих клеток. Грамположительные, хотя некоторые клетки окрашиваются неравномерно (вид «четок»). Внутри клеток, как правило, образуются метахроматиновые гранулы полиметафос-фата. Неподвижные, неспорообразущие, некислотоустойчивые, каталазопо-ложительные. По типу дыхания одни из них — облигатные аэробы, другие -факультативные анаэробы либо строгие анаэробы.
Оптимальная температура для роста большинства видов коринебактерий 35-37°С, для некоторых видов оптимальное значение рН 4,3-4,5, для других рН=7,6-7,8. Для выращивания используют сывороточные среды и среды с тел-луритом калия: кровяно-тeллуритовые, сывороточно-теллуритовые, для некоторых видов необходимо наличие в среде Твин-80.
В зависимости от видовой принадлежности коринебактерии на средах образуют колонии круглые, выпуклые, гладкие (редко шероховатые), матовые или слегка блестящие, сероватые, беловато-кремовые до светло-желтых, желтые; некоторые штаммы образуют черный пигмент . О.Н. Костюковская с соавт. (1992) и З.М. Мартикайнен (1996) классифицировали коринебактерии, выделенные из репродуктивного тракта женщин, независимо от микроэкологического статуса, на «макрокоринеформы» и «микрокоринеформы» . «Макрокоринеформы» образуют чаще средние и крупные колонии диаметром 1 -4 мм, непрозрачные, серые или кремовые (иногда желтоватые), чаще с неровными, нередко «ажурными» краями и выпуклым в виде «шарика» центром, диаметром 0,5 мм, матовые, сухие, ломкие, крошащиеся (R-формы) или
D0I:10.24411/2304-9081-2019-13022 3
серые, гладкие с ровными краями и белым выпуклым центром, блестящие, влажные, немного вязкие (S-форма). «Микрокоринеформы» — мелкие, диаметром 0,5-1,0 мм, белого и серого цвета с серебристым оттенком, выпуклые с ровными краями. «Макрокоринеформы» авторы отнесли к представителям нормальной резидентной микрофлоры влагалища. Типичными представителями, по данным З.М. Мартикайнен, были C. aquaticum и C. minutissimum. «Микрокоринеформами» условно обозначали коринебактерии C. genitalium и C. pseudogenitalium.
Коринебактерии относятся не только к традиционно «трудноизолируе-мой», но и «труднодифференцируемой», сложной в таксономическом отношении, группе микроорганизмов. По данным литературы в вагинальном биотопе выделено около 20 видов непатогенных коринебактерий (табл.).
1.2. Взаимодействие бактерий рода Corynebacterium spp. с организмом человека.
Адгезия бактерий к эпителиальным клеткам — важный фактор колонизации слизистых оболочек. Сегодня мало известно об адгезивной способности влагалищных изолятов коринебактерий и механизмах, через которые эти микроорганизмы взаимодействуют с эпителиальными клетками. В исследованиях, проведенных in vitro, было показано, что коринебактерии обладают различной адгезивной способностью в зависимости от состояния вагинальной микробной экосистемы и физиологического состояния женщины.
О.В. Одинцова, изучая адгезивную активность коринебактерий, выделенных из репродуктивного тракта женщин, на клетках вагинального эпителия, установила, что штаммы, выделенные как у здоровых женщин (С. aquaticum и С. jeikeium var. genitalium), так и у женщин с воспалительными заболеваниями (С. kutscheri и С. jeikeium var. genitalium) обладали небольшой адгезивной активностью. Однако штаммы С. aquaticum, С. jeikeium var. genitalium, В. vitarumen, С. minutissimum и С. xerosis, выделенные у родильниц, обладали высокой адгезивной активностью к клеткам вагинального эпителия. Автор предположила, что в раннем послеродовом периоде на фоне восстановления вагинального микробиоценоза происходит усиление рецепторной активности микроорганизмов рода Corynebacterium, которое необходимо для осуществления полноценной колонизации вагинального биотопа .
Таблица. Видовой спектр микроорганизмов рода СогупеЬа^епит spp., выделенных из репродуктивного тракта женщин
Виды Литературный источник
C. amycolatum Абдалкин М.Е. и соавт., 2011; Черкасов С.В. и соавт. 2010; Харсеева Г.Г. и соавт., 2012
С. aquaticum Мартикайнен З.М., 1997; Одинцова О.В., 2002; Константинова О.Д., 2004
C. aurimucosum Trost E. et al., 2010
С. bovis Мартикайнен З.М., 1997; Одинцова О.В., 2002; Черкасов С.В. и соавт. 2010
C. glucuronolyticum Devriese L.A. et al., 2000; Краева Л.А. и соавт. 2007
C. coyleae Funke G. et al., 1997; Черкасов С.В. и соавт. 2010
C. freneyi Funke G. et al., 2008
С. jeikeium var. genitalium Костюковская О.Н. и соавт. 1992; Мартикайнен З.М. 1997; Одинцова О.В. 2002;
С. jeikeium var. pseudogenitalium Furness G. et al., 1979; Костюковская О.Н. и со-авт.1992; Мартикайнен З.М. 1997; Одинцова О.В. 2002;
C. lipophiloflavum Funke G. et al., 1997
C. kutscheri Костюковская О.Н. 1992; Одинцова О.В. 2002;
C. minutissimum Мартикайнен З.М., 1997; Сгибнев А.В., 2000; Одинцова О.В., 2002; Абдалкин М.Е. и соавт., 2011; Черкасов С.В. и соавт. 2010
C. nigricans Shukla S.K. et al., 2003
C. pseudodiphteriticum Одинцова О.В., 2002; Черкасов С.В. и соавт. 2010
C. pseudotuberculosis Одинцова О.В., 2002; Харсеева Г.Г. и соавт., 2012
C. renale Костюковская О.Н. и соавт. 1992; Одинцова О.В. 2002; Черкасов С.В. и соавт. 2010
C. striatum Черкасов С.В. и соавт. 2010; Харсеева Г.Г. и соавт., 2012
C. tuberculostearicum (lipophile) (includes most CDC group G-2 strains) Hinic V. et al., 2012
C. urealyticum Краева Л.А. и соавт. 2007; Черкасов С.В. и соавт. 2010; Абдалкин М.Е. и соавт., 2011
Ранее нами была описана способность влагалищных изолятов корине-бактерий адгезироваться к фибронектину человека . Наиболее выраженной способностью связывать фибронектин человека обладали штаммы С. ттШззтыт и С. атуевШит, выделенные у здоровых женщин. Кроме того, было выявлено, что адгезия коринебактерий к фибронектину зависела от уровня рН и достигала наиболее высоких показателей при низких значениях этого фактора (рис. 1).
P< 0.05 significant; * p <0.01; ** p<0.05 -Wilcoxon test
Рис. 1. Влияние pH на адгезию Corynebacterium spp. к фибронектину.
Обозначения: по оси абсцисс — значение рН среды; по оси ординат: единицы оптической плотности (OD); Н — Corynebacterium spp., выделенные при эубиозе; § — Corynebacterium spp., выделенные при дисбиозе.
С одной стороны, высокую адгезивную способность коринебактерий к белкам межклеточного матрикса можно расценить как фактор патогенности, так как известно, что специфичность такого рода адгезии позволяет штаммам бактерий не только выживать в микробиоценозах, но и проявлять свои патогенные, а нередко и вирулентные свойства. Так, у Staphylococcus aureus и Streptococcus pyogenes выявлен фибронектин связывающий белок, играющий ключевую роль в персистенции данных микроорганизмов и развитии инфекций у человека . С другой стороны, увеличение способности связывания фибронектина у вагинальных штаммов коринебактерий при низких значениях рН может играть роль в поддержании колонизационной резистентности вагинального биотопа. Похожие данные были получены при изучении адгезии вагинальных лактобактерий к фибронектину . Важно, что ко-ринебактерии, как и лактобациллы, благодаря продукции органических кис-
лот, сами поддерживают необходимый уровень рН .
Таким образом, создавая оптимальные условия для колонизации влагалищного биотопа, коринебактерии конкурируют за места адгезии с патогенные микроорганизмы, что, вероятно, играет важная роль в сохранении и поддержании эубиоза.
Кроме того, нами была дана оценка влияния различных абиотических и биотических факторов на адгезивную способность коринебактерий к фибро-нектину человека и вагинальным эпителиоцитам. В экспериментах было обнаружено, что под влиянием ультрафиолетового облучения, трипсина, ман-нозы и хлорамфеникола адгезивная способность коринебактерий к фиброн-ектину и вагинальным эпителиоцитам достоверно снижалась. Учитывая подавление адгезии у коринебактерий протеазами (в частности трипсином), хлорамфениколом (ингибитором синтеза белка) и углеводами (маннозой), было высказано предположение о том, что у исследуемых штаммов медиаторами адгезии выступают адгезины белковой природы, возможно лектины, что предполагает наличие адгезии коринебактерий к различным структурам на поверхности вагинального эпителия . Фибронектин также может играть роль в адгезии коринебактерий к вагинальным эпителиоцитам.
Таким образом, полученные нами результаты показывают наличие на поверхности бактериальной клетки различных медиаторов адгезии, обеспечивающих адгезивную способность коринебактерий к вагинальным эпителиоцитам (рис. 2 и 3).
Рис. 2. Адгезия С. minutissimum к вагинальным эпителиоцитам.
Рис. 3 Адгезия С. amycolatum к вагинальным эпителиоцитам.
Способность коринебактерий адгезироваться к вагинальным эпителиоцитам и связывать белки межклеточного матрикса, в частности фибронектин, характеризует их как высокоадгезивные микроорганизмы. Данное свойство позволяет коринебактериям конкурировать за сайты адгезии с условно-патогенными микроорганизмами и существовать в вагинальной экосистеме как в условиях нормо-, так и патоценоза.
1.3. Влияние микроорганизмов рода Corynebacterium spp. на клетки иммунной системы человека.
Формируя микробиоценоз репродуктивного тракта женщины, корине-бактерии оказывают влияние на продукцию цитокинов вагинальными эпите-лиоцитами. Изучая эпителиально-бактериальные взаимодействия, Е.А. Крем-лева обнаружила, что изменение экспрессии цитокинов при взаимодействии эпителиоцитов с коринебактериями в эксперименте in vitro было во многом аналогично результатам взаимодействия с лактобациллами: умеренная стимуляция продукции IL-8, IL-6, IL-1b на фоне подавления продукции TNFa. Автор сделала заключение, что однонаправленное влияние лактобактерий и коринебактерий на изменение экспрессии цитокинов вагинальными эпите-лиоцитами позволяет рассматривать коринебактерии в качестве представителя нормофлоры. Кроме того, под влиянием метаболитов вагинальных эпите-лиоцитов происходило повышение антагонистической активности коринебактерий по отношению к S. aureus и E. coli с 9,9±0,5 до 40,9±1,3 и с 8,6±0,5 до 41,1±1,4% соответственно, что было выше по сравнению с влиянием эпи-
телиоцитов на антагонистическую активность лактобацилл .
1.4. Взаимодействие микроорганизмов рода Corynebacterium spp. с вагинальной микробиотой.
Колонизируя вагинальный биотоп, коринебактерии взаимодействуют с другими членами микробного сообщества. Их выделяют в ассоциациях с Lactobacillus spp, Staphylococcus epidermidis, S. haemolyticus, Enterococcus faecalis, E. faecium, E. durans, E. coli, а также с S. aureus, Gardnerella vaginalis, Klebsiella pneumoniae, Neisseria spp. и Candida albicans . Анализ литературных источников выявил противоречивые данные об антагонистической активности коринебактерий.
З.М. Мартикайнен (1996) в серии опытов in vitro по выявлению возможного антагонизма между штаммами коринебактерий и штаммами S. epidermidis, E. coli, S. aureus, C. albicans, G. vaginalis, K. pneumoniae, выделенными из влагалища, а также референс-штаммами, показала, что ни в одном случае не было отмечено задержки роста тест-микробов. Автор предположила, что коринебактерии in vitro не проявляют антагонистических свойств по отношению к другим представителям вагинального микробиоценоза . Г.Г. Харсеева (2012) при исследовании межбактериальных взаимодействий также установила, что штаммы C. non diphtheriae, выделенные из церви-кального канала, не обладали антагонистическим действием в отношении K. pneumoniae, E. coli, S. aureus и Pseudomonas aeruginosa . Однако данные О.В. Одинцовой (2002) противоречили этому утверждению, поскольку было показано, что независимо от микроэкологического состояния биотопа различные виды коринебактерий проявляли антагонистическую активность по отношению к E. coli, K. pneumoniae, P. aeruginosa, Proteus mirabilis, Р. vulgaris, S. aureus, E. faecalis, C. albicans, хотя частота и выраженность угнетения прироста тест-культур были вариабельны. У здоровых женщин антагонистически-активные штаммы преобладали среди доминирующих видов. Штаммы С. kutscheri в 50% случаев вызывали угнетение роста K. pneumoniae, а С. jeikeium var. genitatium и С. aquaticum в основном проявляли антагонизм в отношении E. coli, C. xerosis — в отношении S. aureus и E. faecalis. У женщин в раннем послеродовом периоде возрастала численность штаммов коринебактерий-антагонистов к S. aureus, E. faecalis, C. albicans. Антагонистическую активность проявляли С. aquaticum, С. jeikeium var. genitatium, C. minutissimum, C. pseudodiphtheriticum, C. renale. У женщин с воспалительными заболеваниями
D0l:10.24411/2304-9081-2019-13022 9
влагалища неспецифической этиологии наибольшее количество антагонистически активных штаммов коринебактерий зарегистрировано по отношению к E. faecalis, E.coli, S. aureus, C. albicans, P. aeruginosa, Р. mirabilis и Р. vulgaris. Наиболее выраженной антагонистической направленностью обладали виды C. minutissimum, С. kutscheri, С. jeikeium var. genitatium .
Ранее нами изучено влияние метаболитов Corynebacterium spp., изолированных из репродуктивного тракт здоровой женщины, на рост, биопленко-образование и на биопленки, сформированные в течение 24 часов, K.
с
<=>
«
о
0,5 —
0,4 —
0,3 —
0,2 —
0,1 —
0,0 —
С. m ïnutïssim ton ICIS 5 С. amycolatum ICIS 9 С. amycolatum ICIS 53 C. xer osis ICIS PP
~r
~r
~1
2 3 4 5 Incubation time (h)
Рис. 3. Рост Kl. pneumoniae в культуральной среде, содержащей метаболиты Corynebacterium strains.
Рис. 4. Рост E. coli в культуральной среде, содержащей метаболиты Corynebacterium strains.
0,6
0,0 -I-,-,-,-,-,-,-
1 2 3 4 5 6 7
Incubation time (h)
Рис. 5. Рост P. aeruginosa в культуральной среде, содержащей метаболиты Corynebacterium strains.
0=4
0,0 А-1-1-1-1-1-1-
12 3 4 5 6 7
Iurubatiou time (b)
Рис. 6. Рост S. aureus в культуральной среде, содержащей метаболиты Corynebacterium strains.
Кроме того, метаболиты всех исследуемых штаммов коринебактерий подавляли биопленкообразование и разрушали сформированные биопленки тест-культур. Более выраженное ингибирование биопленкообразования ко-ринебактерии оказывали на Kl. pneumoniae и S. aureus (рис. 7).
Обработка метаболитами коринебактерий сформированных биопленок Kl. pneumoniae, E. coli, P. aeruginosa и S. aureus, привела к разрушению биопленки. В большей степени этот эффект наблюдался при воздействии метаболитов исследуемых штаммов на предварительно сформированные биопленки S. aureus и P. aeruginosa. В меньшей степени метаболиты коринебак-
D0l:10.24411/2304-9081-2019-13022 11
терий влияли на предварительно сформированные биопленки Kl. pneumoniae and E. coli (рис. 8).
Рис. 7. Влияние метаболитов Corynebacterium Брр. на биопленкообра-зование бактериальных патогенов человека. Данные представляют собой среднее значение и SD трех независимых экспериментов, каждый в трехкратных повторностях.
ос «
и -—
о
о.
а
о
90 80 70 60 50 40
IК.рпешпoniae coli ПР. aurigirtosae ЯS. aureus
а 30
£
С. amy eolation С. amycolatum С. minutissimum С. xerosis 1С IS 99 ICIS 9 ICIS 53 ICIS 5
Coryne bacterium strains
Рис. 8. Влияние метаболитов Corynebcicterium spp. иа сформированные биопленки (24 часа) бактериальных патогенов человека. Данные представляют собой среднее значение и SD трех независимых экспериментов, каждый в трехкратных повторностях.
Антагонистическая активность вагинальных изолятов коринебактерий к условно-патогенным микроорганизмам может быть связана с продукцией бактериоцинов, бактериоцин-подобных субстанций и биосурфактантов. Полученные результаты не противоречат исследованиям других авторов.
A. Kwaszewska et al. определили наличие бактериоцин-подобной субстанции у 90% исследуемых коринебактерий, выделенных с кожи пациентов. Спектр ее активности охватывал грам-положительные бактерии . D. Dalili еt al. (2015) описали липопептид Coryxin y штамма C. xerosis NS5, изолированного из локтевой ямки здорового человека, который существенно подавлял адгезивную способность и биопленкообразование S. aureus, Streptococcus mutans, E. coli и P. aeruginosa . Известно, что непатогенные коринебакте-рии ингибируют рост и образование биопленки, а отдельные штаммы обладают выраженной бактерицидной активностью в отношении условно-патогенных микроорганизмов, включая MRSA .
M.M. Ramsey et al. (2016) показали, что взаимодействие S. aureus с Corynebacterium striatum приводит к уменьшению вирулентности S. aureus. Авторы обнаружили широкий сдвиг в транскрипции генома S. aureus при росте in vitro, включая снижение транскрипции генов вирулентности. Одна из них, система регулятора (agr) дополнительного сигнала генного кворума, была сильно ингибирована в ответ на Corynebacterium spp . При воздействии C. striatum на S. aureus последний фенотипически демонстрировал повышенную адгезию к эпителиальным клеткам и пониженную активность гемолизина, отражая комменсальное состояние и ослабление вирулентности стафилококков. В недавнем исследовании B.L. Hardy et al. (2019) обнаружено, что C. pseudodiphtheriticum, представитель резидентной носовой микро-биоты, может индуцировать инактивацию гена agrC у S. aureus, который кодирует сенсорную киназу системы Agr quorum Sensing (Agr QS), регулирующую экспрессию многих факторов вирулентности .
Вероятно, вагинальные изоляты коринебактерий секретируют широкий спектр антимикробных веществ, что характеризует их конкурентоспособность и позволяет им адаптироваться в биотопе как в условиях эубиоза, так и дисбиоза.
Помимо собственного антагонистического действия, коринебактерии обладают непрямым антагонизмом по отношению к условно-патогенным микроорганизмам. В данном случае речь идет о способности коринебактерий уси-
D0l:10.24411/2304-9081-2019-13022 13
ливать антимикробное действие доминирующих микроорганизмов — перок-сидпродуцирующих лактобацилл. Коринебактерии способны ингибировать бактериальную каталазу микроорганизмов, тем самым, повышая их чувствительность к бактерицидному действию пероксида водорода лактобацилл .
Характеризуя межбактериальные взаимодействия коринебактерий в вагинальном биотопе, следует отметить, что данные микроорганизмы обладают широким набором биологических характеристик, определяющим как их антагонистические взаимоотношения с условно-патогенными микроорганизмами, так и симбиотические взаимодействия с представителями нормофлоры. Вероятно, это не только определяет сохранение коринебактерий в условиях нормо- и патоценозов, но и является одним из ключевых факторов поддержания колонизационной резистентности репродуктивного тракта женщин.
1.5. Микроорганизмы рода Corynebacterium spp. в вагинальном микробиоме — индикатор эубиоза, дисбиоза или воспалительных заболеваний?
В настоящее время существует несколько исследований, посвященных изучению недифтерийных или непатогенных коринебактерий, хотя это так-сономически и биологически разнообразная группа микроорганизмов, составляющая значительную часть микробиома организма человека. Обычные подходы рассматривать данную группу микроорганизмов как возбудителей инфекционных заболеваний не позволяют в полной мере оценить их роль в норме и патологии человека. Благодаря широкому внедрению в научную практику современных методов исследования, в том числе молекулярно-генетических, был обнаружен ряд новых видов коринебактерий и их биологических свойств. Подробно изучается антагонистическая активность кори-небактерий в отношении патогенных и условно-патогенных микроорганизмов. Способность непатогенных коринебактерий продуцировать различные бактериоцины, бактериоцино-подобные вещества и биосурфактанты, становится одним из основных аспектов рассмотрения этой группы микроорганизмов в качестве потенциальных пробиотических культур . Примером являются коринебактерии, выделенные с кожи, со слизистых оболочек конъюнктивы, уретры, верхних дыхательных путей, где они обычно считаются не только в качестве представителей резидентной микрофлоры, но и как основные микроорганизмы, участвующие в защите этих биотопов от инфекции .
D0l:10.24411/2304-9081-2019-13022 14
По-видимому, результаты исследований относительно недефтерийных коринебактерий, выделенных из других биотопов, могут быть экстраполированы и на репродуктивный тракт женщины. Проведенный нами анализ литературных источников и собственных данных показал, что микроорганизмы рода Corynebacterium в женском репродуктивном тракте имеют высокий адаптационный потенциал. Благодаря уникальным биологическим свойствам, эти микроорганизмы взаимодействуют с организмом хозяина и другими представителями влагалищной микробиоты, что позволяет им существовать как у женщин с вагинальным эубиозом, так и неспецифическими инфекционными заболеваниями влагалища — кольпитами, аднекситами, эндометритами. Мы считаем, что выделение недифтерийных коринебактерий при вагинальном дисбиозе и воспалительных заболеваниях еще не свидетельствует о том, что именно они стали этиологическим фактором этих состояний. Следует отметить, что существуют штаммовые и таксономические различия, и только детальные молекулярно-генетические исследования биологических свойств недефтерийных коринебактерий с определением маркеров патоген-ности поможет решить проблему дифференциации их как представителей резидентной микрофлоры или возбудителей инфекции.
ЛИТЕРАТУРА
232-243. Available from:https://link.springer.com/book/10.1007/978-0-387- 68233-4
11. Мартикайнен З.М. Коринебактерии женских гениталий: Автореф. дисс. …канд. мед. наук. Санкт-Петербург, 1996.
12. Одинцова О.В. Коринеподобные и нокардиоподобные бактерии как компонент вагинального микробиоценоза: Автореф. дисс. .канд. мед. наук. Пермь, 2002.
Поступила 12 сентября 2019 г.
(Контактная информация: Гладышева Ирина Вячеславовна — к.м.н., старший
научный сотрудник лаборатории биомедицинских технологий Института клеточного и
внутриклеточного симбиоза УрО РАН; адрес: 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11;
тел. 8 (3532) 77-54-17; e-mail: gladishevaiv@yandex.ru)
3. Kaewsrichan J, Peeyananjarassri K, Kongprasertkit J. Selection and identification of anaero-
bic lactobacilli producing inhibitory compounds against vaginal pathogens. FEMS Immunol Med Microbiol. 2006; 48: 75-83.
11. Martikainen Z.M. CORINE-female genitalia: author. Diss. Cand. honey. sciences’. St. Petersburg, 1996.
20. Ma B, Forney LJ, Ravel J. Vaginal microbiome: rethinking health and disease. Annu Rev
Microbiol. 2012. 66(1): 371-89. DOI: 10.1146/annurev-micro-092611-150157
4295(00)00615-4 Образец ссылки на статью:
