Анализ микробиоты по Осипову (биотоп моча)

Исследование, направленное на количественную оценку состава микробиоты урогенитального тракта.

Микробиота – сложная экосистема микроорганизмов, населяющих каждый отдел организма человека. В последние годы изучение микробиоты стало одним из самых перспективных направлений в медицине.

Ранее считалось, что мочевая система здорового человека должна быть абсолютно стерильна. Лишь в последние несколько десятилетий мнение научного сообщества по этому вопросу радикально изменилось. Прогресс в области микробиологических исследований позволил применить расширенные культуральные и новейшие молекулярно-генетические методы для обнаружения и идентификации микроорганизмов, населяющих мочевые пути. Наконец, так прочно устоявшаяся догма о стерильности мочи здорового человека была разрушена. В моче были обнаружены не только бактерии, но также вирусы и грибы. Появилось понятие «уробиом». В настоящее время нет единого представления о том, какой состав микробиоты мочи следует считать нормальным, однако уже накоплены данные, позволяющие сделать вывод о том, что его изменения влияют на развитие различных урологических заболеваний не только в отрицательном, но и в положительном ключе, хотя многие патогенетические механизмы этих влияний еще не изучены.

Уробиом – совокупность микроорганизмов (бактерий, вирусов и грибов), обитающих в мочевыделительной системе и в моче.

Микробиота распределена по всей мочевыделительной системе неравномерно. Бактерии и грибы, присутствующие в моче, являются отражением резидентных микробных сообществ уретры, мочевого пузыря, а также микроорганизмов, попадающих извне, в том числе из кишечника и половых путей.

Полученные данные свидетельствуют, что микробиом мочи у мужчин и женщин при рассмотрении на уровне типов микроорганизмов практически одинаков. У представителей обоих полов большинство бактерии относится к типу Firmicutes (65% у мужчин, 73% у женщин). К остальным наиболее распространенным типам микроорганизмов, выявляемым в моче, относятся Actinobacteria (15% у мужчин, 19% у женщин), Bacteroidetes (10% у мужчин, 3% у женщин) и Proteobacteria (8% у мужчин, 3% у женщин). Представители указанных типов бактерий составляют до 97% всех микроорганизмов мочи. Основные гендерные различия в уробиоме проявляются в виде доминирования некоторых родов микроорганизмов в зависимости от пола. Так, бактерии родов Corynebacterium и Streptococcus чаще обнаруживают у мужчин, а Lactobacillus – у женщин.

Существуют различные методы диагностики микробиоты – бактериологический, серологический, ПЦР и др. Основная проблема изучения уробиома – его относительно низкая микробная биомасса. Уробиом представлен менее 10*4-5 КОЕ/мл мочи, тогда как в кишечнике содержится 10*11-12 КОЕ/г кала. Низкая биомасса увеличивает погрешность, если образец подвергся контаминации из окружающей среды. Кроме того, она усложняет процесс изоляции ДНК при проведении секвенирования, что требует применения дополнительных методов изоляции ДНК малочисленных видов для получения информативного результата.

Существуют различные методы диагностики микробиоты – бактериологический, серологический, ПЦР и др.

В настоящее время среди специалистов разных направлений все большую востребованность приобретает метод хромато-масс-спектрометрии (ХМС, масс-спектрометрии микробных маркеров, МСММ). Авторы метода – группа российских ученых во главе с Осиповым Г.А.

Микробиота по Осипову – «некультуральный» метод микробной диагностики по специфическим химическим микробным компонентам. Метод базируется на том, что различные таксономические группы микроорганизмов обладают характерным набором структурных липидов клеточной стенки и цитоплазматической мембраны. К таким маркерным соединениям относятся высшие жирные кислоты, разветвлённые жирные кислоты, гидроксикислоты, альдегиды, стерины.

Метод ГХ-МС отличается от классического бактериологического посева тем, что он не требует культивирования микроорганизмов и позволяет выявлять труднокультивируемые и некультивируемые формы, включая облигатные анаэробы. В отличие от молекулярно-генетических методов (секвенирование гена 16S рРНК, метагеномный анализ), исследование не выявляет непосредственно нуклеиновые кислоты микроорганизмов, а оценивает химические маркеры, интерпретируемые как косвенные признаки их присутствия.

Несмотря на то, что данный метод не входит в клинические рекомендации по различным нозологическим формам заболеваний, в 2010 г. Росздравнадзором разрешено его применение в качестве новой медицинской технологии «Оценки микроэкологического статуса человека методом хромато-масс-спектрометрии» на территории Российской Федерации (Разрешение ФС 2010/038 от 24.02.2010).

Преимуществами ХМС является:

1. Скорость выполнения исследования;

2. Возможность обойтись без культуральных сред, ферментов, праймеров и пр.;

3. Высокая чувствительность;

4. Одновременное определение более 50 видов бактерий, грибов и некоторых вирусов;

5. Возможность выявить анаэробные микроорганизмы, живущие только в бескислородной среде;

6. При исследовании нет вмешательства в саму микробиотическую ассоциацию;

7. Определяется естественное состояние микробиотического сообщества, взаимодействие и участие в обменных процессах, без изменения текущего состояния экосистемы в целом.