Ecological approaches to assessing vaginal microbiocenosis in reproductive-aged women


Shuraleva S.A., Slavnov N.N., Bochkov I.A.

Central Research Institute of Epidemiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare, Moscow
Objective. Тo investigate the vaginal microflora in clinically healthy women of reproductive age and the peroxide-forming ability of lactobaccili isolated from the vagina and their antagonistic activity against group B streptococcus.
Materials and methods. Classical microbiological and current anaerobic techniques were applied. The peroxide-forming ability of lactobaccili was revealed using the method described by F.W. Kraus and modified by the authors and their antagonistic activity against group B streptococcus was determined by the delayed antagonism method.
Results. If lactobaccili are three or more orders of magnitude more prevalent than other vaginal microorganisms, there is a considerable decrease in the diversity and number of other representatives of vaginal biocenosis and a significance increase in the frequency of peroxide-forming lactobaccili. There are no differences in the detection rate of antagonistically active lactobacillus strains in the compared groups.
Conclusion. The predominance of lactobacilli over other microorganisms by three or more orders of magnitude may be arbitrarily regarded as the favorable status of vaginal microbiocenosis.

Симбиотическая микрофлора влагалища женщин представляет собой один из сложнейших биоценозов организма человека. Состояние его, как и биоценозов других областей тела человека, подвержено влиянию массы различных факторов внутренней и внешней среды. Сформировавшиеся в процессе эволюции взаимоотношения организма хозяина и его микрофлоры стали важным механизмом в сохранении его гомео­стаза. Уже давно в практической медицине прибегают к использованию характеристик микробных пейзажей человеческого организма для оценки состояния его здоровья. Важную роль при этом играют методы изучения микробиоценозов. Обычно в исследованиях отталкиваются от принятых числовых критериев основных представителей симбиофлоры. Существуют различные рекомендации для практических микробиологов вплоть до стандарта [1]. Хотя совершенно ясно, что понятие «стандарт» в данном случае вряд ли совместимо с изучаемым объектом. Последний слишком сложен и изменчив, чтобы поместить его в «прокрустово ложе» неизменных критериев. Наверное, рано предлагать стандарты. Одним из важных событий в микробной экологии человека являются сдвиги в состоянии его симбиотической микрофлоры, возникающие под влиянием урбанизации. Можно говорить о стрессе, который испытывает человеческая популяция под воздействием нарастающего загрязнения среды ее обитания. Особенно это заметно в больших городах (мегаполисах) с их интенсивным автомобильным движением [2]. Представляется очевидной необходимость постоянного наблюдения (мониторинга) за состоянием симбиотической микрофлоры у лиц разных полов и возрастных групп. К сожалению, нет еще единых представлений о том, какой качественный и количественный состав микрофлоры должен использоваться для оценки состояний нормальных биоценозов.

Возвращаясь к микрофлоре влагалища, следует сказать, что принятые ранее нормы по оценке так называемой «чистоты влагалища» по присутствию лактобацилл (ЛБ) не всегда адекватно характеризуют состояние местного биоценоза. Так, в наших рутинных исследованиях у женщин с жалобами на функцию половых органов иногда отмечалась сравнительно высокая концентрация ЛБ, а у пациенток, не предъявляющих жалоб, напротив, их количество было невелико. Предположительно это можно также связывать с широким применением современными женщинами интимной косметики, препараты которой могут содержать компоненты, обладающие бактерицидными свойствами (например, масло чайного дерева и др.). Эти косметические рецептуры могут подавлять рост не только условно-патогенной микрофлоры (УПМ), но и ЛБ.

Важная защитная роль в патогенезе вагинозов приписывается ЛБ, образующим перекись водорода [3, 4]. Однако выявление указанного параметра не вошло в практику исследования при оценке состояния микрофлоры влагалища у пациенток с неспецифическими вагинитами. Определенная роль в защите слизистой оболочки влагалища от колонизации патогенными и условно-патогенными бактериями отводится антагонистической активности ЛБ [5–7]. В частности, активность проявляется в отношении стрептококков серогруппы В (СГВ), которые, согласно существующим представлениям, играют важную роль в инфекционной патологии у новорожденных детей [8].

В связи с вышеизложенным было решено провести исследование микрофлоры слизистой оболочки влагалища у клинически здоровых женщин репродуктивного возраста, а также изучить способность к пероксидообразованию выделенных из влагалища ЛБ и их антагонистическую активность в отношении СГВ.

Материалы и методы

Изучена микрофлора влагалища у 272 женщин репродуктивного возраста. Исследование проводили при диспансеризации в основном клинически здоровых женщин, не предъявляющих жалоб. Слизь для исследования забирали стандартным стерильным тампоном с задней стенки влагалища. Полученный материал отбивали с тампонов в пробирках с бульоном, содержащим криопротектор, и сохраняли до момента исследования при температуре -70 °C. Перед исследованием пробирки оттаивали при комнатной температуре. Затем материал раститровывали по пробиркам с раствором Рингера–Локка методом последовательных десятикратных разведений. Содержимое пробирок высевали на ряд плотных питательных сред, позволяющих поддерживать рост искомых микроорганизмов: кровяной агар, агар Эндо, агар для выделения энтерококков, агар для выделения коринебактерий, желточно-солевой агар, МРС-агар, агар Сабуро, агар Шедлера и шоколадный агар. Чашки инкубировали в термостате при 36,5 °С до 48 ч. Чтобы получить рост отдельных изолированных колоний, высев на питательные среды производили из разных разведений. Выделение, идентификацию и подсчет микроорганизмов осуществляли по общепринятым методикам. Для культивирования анаэробных и микроаэрофильных видов использовали системы типа GasPack, работающие по принципу химической адсорбции кислорода. Колонии выросших микроорганизмов подсчитывали и подвергали идентификации традиционными методами. Единицей измерения служили КОЕ/мл (колониеобразующие единицы в 1 мл жидкости). Для идентификации анаэробных и некоторых факультативно-анаэробных микроорганизмов по необходимости использовали тест-системы BBL Crystal («Becton Dickinson», США), а для идентификации дрожжеподобных грибов – тест-системы API Candida («bioMérieux», Франция).

Изучили антагонистическую активность 155 штаммов ЛБ. Для этого применяли технику отсроченного антагонизма в нашей модификации. Чистую культуру ЛБ наносили на чашку со средой МРС в виде бляшек диаметром около 2 мм, затем инкубировали в термостате 24 ч и наслаивали поверх выросших бляшек культуры расплавленную и остуженную до 40 °С агаровую среду, содержащую взвесь СГВ. После застывания агара чашки помещали в термостат на 24 ч. Зону задержки роста оценивали в мм по диаметру зоны полного отсутствия роста СГВ в слое агаровой среды вокруг бляшек ЛБ.

Образование перекиси водорода у ЛБ определяли по методу F.W. Kraus и соавт. [9] в нашей модификации. Чистую культуру ЛБ культивировали в аэробных условиях на среде с бензидином. Продуцирующие перекись водорода микроорганизмы были окрашены в черный либо в темно-серый цвет с почернением среды рядом с колониями.

Результаты и обсуждение

При анализе полученных данных предпринята попытка создания нескольких групп пациенток. Сначала распределили всех женщин по группам в зависимости от числа выделенных у них ЛБ и УПМ. Однако нам не удалось выявить каких-либо заметных взаимосвязей между числом УПМ и ЛБ. Поэтому было решено проверить, как будет влиять на присутствие различных видов факультативных анаэробов (ФА) и облигатных анаэробов (АН) возрастающее на один порядок соотношение числа ЛБ к числу всех прочих микроорганизмов. Критерием включения в исследование являлась степень преобладания числа ЛБ над прочей микрофлорой. При этом показатели рассчитывали в десятичных логарифмах (lg). В каждой группе женщин подсчитали среднюю концентрацию упомянутых микроорганизмов, а полученные данные представили в виде диаграммы (см. рисунок).

Как показано на рисунке, по мере десятикратного повышения преобладания ЛБ над остальной микрофлорой отмечается падение среднего числа ФА, АН и рост числа ЛБ. В представленной динамике роста можно было выделить 2 пограничные точки (2 lg и 3 lg), когда отмечался наиболее выраженный спад ФА и АН и, соответственно, рост числа ЛБ.

При последующем анализе полученные данные разделили на группы в зависимости от их расположения с левой и правой стороны от выбранных точек и определили для них видовой состав, число выделенных микроорганизмов и частоту их встречаемости. Проведенный анализ показал, что сопо­ставление данных, полученных при использовании в качестве пограничной точки 3 lg более достоверны, чем при использовании точки 2 lg. Поэтому в дальнейшем мы представим результаты проведенного анализа, используя в качестве пограничной точку 3 lg.

Исходя из вышеизложенного, сформировали 2 группы. В 1-ю группу вошли женщины, у которых преобладание ЛБ над прочими микроорганизмами было 3 lg и более. Во 2-ю вошли женщины, у которых преобладание ЛБ было меньше 3 lg или они отсутствовали.

Как видно из табл. 1, в обеих группах обследованных по частоте встречаемости преобладали ЛБ.

Частота встречаемости ЛБ, в том числе пероксидообразующих, была достоверно выше в 1-й группе (t > 2). Средняя концентрация пероксидообразующих ЛБ также была больше в этой группе. Не продуцирующие перекись водорода штаммы достоверно чаще встречались во 2-й группе (t > 2), при этом средние концентрации в обеих группах были примерно одинаковыми. Анаэробные виды ЛБ встречались чаще и в большем количестве в 1-й группе (t < 2). Следует отметить, что среди выделенных видов ЛБ анаэробные культуры встречались в обеих группах значительно реже, чем факультативно-анаэробные (см. табл. 1).

У 130 (47,0 ± 3,0%) обследованных женщин соотношение ЛБ к прочей микрофлоре было меньше 3 lg, , что может свидетельствовать о сравнительно частом распространении среди клинически здоровых женщин лиц с неблагополучным биоценозом.

Среди обследованных было выявлено небольшое число пациенток с бактериальным вагинозом. Важно отметить, что достоверно чаще (t > 2) такие женщины встречались во 2-й группе: 23 ± 3,7% против 2,8 ± 1,3% в 1-й группе.

Не выявлено различий между группами по частоте выделения штаммов ЛБ, подавляющих СГВ. У них практически с одинаковой частотой обнаруживали антагонистически активные штаммы. Частота выделения таких микроорганизмов составляла в 1-й группе 75,0 ± 4,2%, во 2-й – 72,5 ± 6,2%. По-видимому, характеристика антагонистической активности штаммов ЛБ, определяемая в условиях in vitro, не позволит использовать ее для оценки колонизационной резистентности слизистой оболочки влагалища.

Определенный интерес представляло состояние биоценоза у женщин с очевидной патологией. В качестве модели были отобраны пациентки с вагинитами – наиболее распространенной в наших исследованиях патологией (3126 человек). Женщин разделили, согласно ранее принятым критериям соотношения ЛБ и прочей микрофлоры, на 1-ую и 2-ую группы. Пациентки с характеристикой 1-й группы составляли 20 ± 0,7% обследованных, а среди клинически здоровых женщин, как указывалось выше, они составляли 52,0 ± 3,0%. Полученные различия были статистически достоверными (t > 2).

Таким образом, было установлено, что при повышении относительного преобладания ЛБ во влагалище у женщин, уменьшаются как разнообразие микроорганизмов, так и их количество и частота встречаемости. Следовательно, при наличии преобладающего количества ЛБ в микрофлоре влагалища у женщин репродуктивного возраста как минимум на 3 lg можно предполагать благополучное состояние микробиоценоза. Представляется, что защитная функция ЛБ определяется не антагонистической активностью, а другими их свойствами, например, адгезией к стенкам слизистой оболочки влагалища. Причина сравнительно большого числа женщин 2-й группы может свидетельствовать о низкой колонизационной резистентности слизистой оболочки влагалища у части здоровых женщин. Это в свою очередь говорит о неблагополучном состоянии женщин, считающихся здоровыми в условиях московского мегаполиса. Как и ожидалось, среди пациенток с диагнозом «вагинит» большинство составляли женщины, у которых преобладание ЛБ было меньше 3 lg или они отсутствовали (2-я группа).

На основании полученных результатов можно рекомендовать для определения критериев нормы микрофлоры влагалища у женщин репродуктивного возраста условную «границу» – преобладание ЛБ над прочими микроорганизмами как минимум на 3 lg. Идеальным вариантом микробиоценоза, конечно, можно считать наличие только ЛБ.

Выводы

1. Нормальная микрофлора влагалища у женщин репродуктивного возраста в основном представлена ЛБ и небольшим количеством ФА и АН.

2. Пероксидообразующие ЛБ достоверно чаще и в больших концентрациях встречались у женщин с преобладающим числом ЛБ (1-я группа).

3. При преобладании ЛБ над другими представителями микрофлоры влагалища на 3 lg и более отмечается заметное снижение последних как по частоте выделения, так и по числу видов, населяющих данный биотоп.

4. Штаммы ЛБ, подавляющие рост СГВ практически с одинаковой частотой (75,0 ± 4,2 и 72,5 ± 6,2% соответственно) встречались как в 1-й, так и во 2-й группе (t < 2).

5. Большое число лиц с характеристикой 2-й группы может свидетельствовать о снижении колонизационной резистентности у женщин в условиях московского мегаполиса.


Literature


1. Protokol vedeniya bol’nykh. Disbakterioz kishechnika (OST 91500.11.004 2003) (prilozhenie). Utverzhden prikazom Minzdrava Rossii ot 9 iyunya 2003g. № 231. [Protocol of maintaining patients. Intestinal dysbiosis (OST 91500.11.004 2003) (appendix). It is approved as the order of Ministry of Health of the Russian Federation of June 9, 2003 № 231]. 82 p. (In Russ.)


2. Bochkov I.А., Yurko L.P., Yuditskaya N.M. [State of microflora of a thick gut at children of early age is brisk (on materials of out-patient inspections)]. Infektsionnyie Bolezni 2005; 2(3): 83–85. (In Russ.)


3. Fredricks D.N., Fiedler B.S., Marazzo J.M. Molecular identification of bacteria associated with bacterial vaginosis. N. Eng. J. Med. 2005; 353: 1899–1911.


4. Prilepskaya V.N., Bajramova G.R., Аnkirskaya А.S. [A vaginal microecosystem of a vagina in norm and at pathology]. Ginekologiya 2009; 11(3): 9–11. (In Russ.)


5. Kashkovskaya N.V. Ehksperimental’no-klinicheskoe obosnovanie primeneniya biologicheskikh mikrobnykh preparatov v ginekologii i stomatologii [Experimental and clinical justification of application of biological microbic preparations in gynecology and stomatology]. Cand. Biol. Diss. Moscow, 1992. (In Russ.)


6. Kravi M. Ehpidemiologicheskaya i ehkologicheskaya kharakteristika nositel’stva streptokokkov [Epidemiological and ecological characteristic of a carriage of streptococci of a serogroup B in maternity hospitals with joint stay of mother and child]. Cand. Med. Diss. Moscow, 1993. (In Russ.)


7. Shuralyova S.А., Babin V.N., Bochkov I.А. [Colonization resistance of the vaginal mucosa. Epidemiology and infectious diseases]. Epidemiologiya i Infektsionnye Bolezni. Аktual’nye Voprosy 2013; 1: 53–61. (In Russ.)


8. Chuchukina O.А., Bochkov I.А. [State-of-the-art of serogroup B streptococcus-induced infections at the present stage]. Epidemiologiya i Infektsionnye Bolezni. Аktual’nye Voprosy 2013; 5: 51–58. (In Russ.)


9. Kraus F.W., Nickerson J.F., Perry W.I., Walker A.P. Peroxide and peroxidogenic bacteria in human saliva. J. Bact. 1957, 73(6): 727–735.


About the Autors


For correspondence:
Bochkov Igor Alekseevich, MD; Head, Laboratory of Clinical Microbiology and Human Microbial Environment, Central Research Institute of Epidemiology, Russian Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare
Address: 3a, Novogireevskaya St., Moscow 111123
Telephone: +7-910-481-53-81
E-mail: bochkovia@mail.ru


Бионика Медиа