Исследователи определяют потенциальные подходы к изменению вагинального микробиома

Женские половые пути естественным образом заселены смешанными сообществами бактерий, известными как вагинальный микробиом. Когда в этих сообществах преобладают такие виды, как Lactobacillus crispatus, они выполняют важные защитные функции в отношении здоровья половых органов. Но чрезмерный рост некоторых других видов бактерий связан с состоянием, известным как бактериальный вагиноз (БВ).

БВ поражает почти 30% женщин во всем мире, что сопряжено с повышенным риском заболеваний, передающихся половым путем, ВИЧ, а у беременных женщин в виде риска преждевременных родов. К сожалению, современные методы лечения БВ на основе антибиотиков малоэффективны и имеют высокую частоту рецидивов.

Одной из причин рецидива БВ может быть то, что лечение часто приводит к тому, что в микробиоме преобладают виды, называемые Lactobacillus iners, а не L. crispatus.

В статье, опубликованной на этой неделе в журнале Nature Microbiology, исследователи из Массачусетского госпиталя общего профиля (MGH), Массачусетского технологического института (MIT) и Гарварда показывают, что L. iners имеет уникальные потребности в питании, которые отличают его от L. crispatus, потенциально позволяя воздействовать на него с помощью новых терапевтических стратегий.

«L. iners является наиболее распространенным и распространенным видом вагинальных бактерий во всем мире, но он плохо изучен, потому что ученым было трудно выращивать его в лаборатории в условиях, используемых для культивирования таких видов, как L. crispatus», — объясняет Сет Блум, доктор медицины, который был ведущим автором исследования.

Он и его коллеги обнаружили, что добавление аминокислоты цистеина в стандартную культуральную среду Lactobacillus позволило им вырастить штаммы L. iners из образцов, взятых у женщин из США и Южной Африки.

Удивительно, но когда исследователи проанализировали новую коллекцию из более чем 1200 вагинальных геномов Lactobacillus от более чем 300 женщин на четырех континентах, они обнаружили, что ни один из видов не способен вырабатывать собственный цистеин.

Этот вывод был подтвержден в экспериментах. Поэтому команда ученых выдвинула гипотезу, что все вагинальные виды Lactobacillus нуждаются во внешних источниках цистеина.

Они измерили концентрацию цистеина в образцах вагинальной жидкости женщин с высоким уровнем БВ и обнаружили, что более высокие уровни цистеина во влагалище связаны с преобладанием лактобацилл микробиома, в то время как БВ был связан с низким уровнем цистеина.

«Результаты показали, что все вагинальные лактобациллы получают цистеин из окружающей среды, но способность L. iners к этому была более ограниченной, чем у других видов», — говорит Блум.

«Действительно, когда мы посмотрели на геномы, мы увидели, что все виды, кроме L. iners, имели несколько систем, которые, как предполагается, транспортируют цистеин или его окисленную форму, цистин».

Поэтому команда исследователей проверила действие соединений, которые, как известно, ингибируют поглощение цистина, обнаружив, что ингибиторы поглощения цистина избирательно блокируют рост L. iners в лаборатории, но не других видов Lactobacillus.

«Эти результаты были захватывающими, потому что они предложили способ улучшить лечение БВ путем блокирования роста L. iners в пользу более полезных для здоровья видов, таких как L. crispatus», — объясняют ученые.

Чтобы проверить эту идею, исследователи создали в лаборатории смешанные бактериальные сообщества, включающие L. iners, L. crispatus и различные бактерии, связанные с БВ. Затем они лечили сообщества бактерий антибиотиком, обычно используемым для терапии БВ, ингибитором захвата цистина или их комбинацией. Их результаты показали, что комбинация позволила L. crispatus превзойти другие виды лечения более эффективно, чем мог дать только один антибиотик.

Исследователи считают, что эти результаты указывают на путь к более совершенным методам лечения.

«Одна из причин, по которой было трудно разработать эффективные методы лечения БВ, заключается в том, что у нас не было подходящих инструментов для изучения вагинального микробиома в лаборатории», — говорит Дуг Квон, доктор медицины и старший автор исследования. изучать.

«Здесь разработка правильного инструмента для культивирования L. iners в лаборатории сразу же превратилась в важное открытие, которое, как мы надеемся, приведет к улучшению методов лечения БВ».

Команда ученых подчеркивает, что остается несколько важных вопросов. Пока неясно, как L. iners поглощает цистеин из окружающей среды, и, возможно, потребуется разработать более мощные версии ингибиторов, прежде чем эту стратегию можно будет использовать для лечения пациентов.

Тем не менее, исследование является многообещающим шагом вперед для этого распространенного, но трудно поддающегося лечению заболевания.