Роль микрофлоры влагалища в защите от инфекции
Микрофлора влагалища здоровой женщины представляет собой сложную, динамически изменяющуюся микроэкосистему. Многие микроорганизмы, попадающие на слизистую оболочку влагалища, являются транзиторными. Лишь те микроорганизмы-комменсалы, которые способны прикрепляться к клеткам эпителия и осуществлять нормальную жизнедеятельность, составляют в своей совокупности эндогенную, или нормальную, микрофлору влагалища.
Ключевой функцией нормальной микрофлоры влагалища является защита репродуктивных органов женщины от инфекций. Инфекции урогенитального тракта существенно снижают качество жизни женщины, а их осложнения могут приводить к тяжелым дисфункциям репродуктивной системы, неблагоприятным исходам беременности и даже угрожающим жизни состояниям. Первая линия защиты от возбудителей урогенитальных инфекций осуществляется путем сложного взаимодействия между компонентами мукозного врожденного иммунитета, формируемого слизистыми оболочками влагалища и цервикального канала, и нормальной микрофлорой влагалища.
Эпителиальные клетки влагалища и цервикального канала выполняют функции физического барьера для патогенных микроорганизмов и продуцируют слизь, обладающую антимикробными свойствами. Цервико-вагинальный эпителий подвержен непрерывному воздействию ряда антигенных/воспалительных стимулов, ассоциированных с сексуальной активностью женщины и постоянным присутствием во влагалище различных микроорганизмов, включая эндогенную микрофлору. Слизистые оболочки влагалища и цервикального канала адаптированы к динамично меняющемуся нестерильному окружению и в норме находятся в состоянии контролируемого воспаления.
Цервико-вагинальная слизь содержит целый ряд антимикробных факторов, секретируемых эпителиальными и иммунными клетками слизистых оболочек. Среди них следует отметить рецепторы, распознающие консервативные структуры микроорганизмов, вирусов и активирующие клеточный иммунный ответ. Критическую роль во врожденном иммунном ответе играют также антимикробные пептиды - катионные белки, обладающие как иммуномодулирующим, так и прямым антимикробным действием. Цервико-вагинальная слизь богата молекулами, которые связывают лиганды бактерий и препятствуют тем самым их адгезии к клеткам эпителия. В слизи содержатся продуцируемые нейтрофилами белки лактоферрин и лизоцим, обладающие антимикробным действием.
Во влагалище здоровых женщин содержится огромное количество бактерий (в среднем 107 бактерий на 1 г выделений). Основным компонентом нормальной микрофлоры влагалища у большинства женщин репродуктивного возраста являются лакто-бациллы - грамположительные факультативно-анаэробные или микроаэрофильные (реже - облигатно-анаэробные) бактерии семейства Lactobacillaceae. Важнейшим механизмом антимикробной защиты является продукция лактобациллами молочной кислоты путем ферментации гликогена, накапливаемого в эпителиальных клетках под влиянием эстрогенов. Молочная кислота обеспечивает низкий рН влагалища и ограничивает тем самым размножение патогенных и потенциально патогенных микроорганизмов. Кроме молочной кислоты, лактобациллы влагалища синтезируют другие антимикробные вещества, такие как перекись водорода и бактериоцины - специфические белки, подавляющие жизнедеятельность других бактерий путем повреждения их цитоплазматических мембран. Еще одним фактором, из-за которого нормальная микрофлора влагалища является антагонистом в отношении других бактерий, является конкуренция за пищевые субстраты и сайты адгезии к эпителию влагалища.
Варианты нормального микробиоценоза влагалища
С применением культуральных методов показано, что во влагалище здоровых женщин часто присутствует, кроме лактобацилл, еще ряд микроорганизмов. К их числу относятся Gardnerella vaginalis, Corynebacterium spp., Propionibacterium acnes, Bacteroides spp., Prevotella spp., Staphylococcus spp., Streptococcus spp., Enterococcus spp., Peptostreptococcus spp., микоплазмы, уре-аплазмы, колиформные бактерии. Необходимо отметить, что культуральный метод имеет существенные ограничения: подавляющее большинство микроорганизмов не культивируются на существующих питательных средах. С внедрением новых исследовательских технологий, в первую очередь технологий высокопроизводительного секвенирования ДНК, показано, что микрофлора влагалища исключительно разнообразна и насчитывает сотни видов бактерий. Тем не менее у большинства здоровых женщин репродуктивного возраста доминирующими видами (доминирующими как по частоте выявления, так и по доле в микробиоценозе) являются представители рода Lactobacillus, при этом два вида лактобацилл - L. crispatus и L. iners - существенно превалируют над остальными видами. С применением молекулярных технологий во влагалище здоровых женщин был выявлен целый ряд некультивируемых или трудно культивируемых бактерий - представителей следующих бактериальных таксонов: Atopobium vaginae, Eggerthella spp., Lachnospiraceae, Dialister spp., Megasphaera spp., Sneathia spp., Leptotrichia spp.
У здоровых женщин репродуктивного возраста можно выделить пять основных групп - вариантов микробиоценоза. Четыре группы характеризуются доминированием одного из четырех видов лактобацилл - L. crispatus, L. iners, L. gasseri или L.jensenii. Микрофлора пятой группы представлена факультативно или облигатноанаэробными бактериями.
Изменчивость нормальной микрофлоры влагалища
Микрофлора влагалища на протяжении жизни женщины претерпевает значительные структурные изменения, которые напрямую связаны с уровнем эстрогенов.
Первоначальная колонизация ребенка бактериями происходит во время рождения, при контакте с половыми путями матери (при рождении через естественные родовые пути) или с ее кожей (при рождении путем операции кесарева сечения). Вопрос о важности этой первоначальной колонизации остается открытым. Полагают, что она является пусковым событием в установлении микробиоты кишечника, кожи и влагалища, которое происходит в течение первых месяцев жизни ребенка.
У девочек в течение первых 2-4 нед жизни под влиянием эстрогенов матери происходит утолщение эпителия влагалища и продукция гликогена, ферментация которого бактериями приводит к понижению рН среды влагалища. Эта стадия является транзиторной, в последующем слизистая оболочка влагалища становится более тонкой, снижается уровень гликогена и повышается уровень рН влагалища.
В детском возрасте pH влагалища остается нейтральным и микрофлора влагалища включает спектр аэробных, облигатно-анаэробных и кишечных бактерий. В возрасте 8-13 лет под влиянием продукции эстрогенов утолщается слизистая оболочка влагалища и увеличивается синтез гликогена. В этих новых условиях во влагалище происходит селекция микроорганизмов, способных ферментировать гликоген до молочной кислоты, что приводит к окислению среды влагалища до уровня, свойственного уровню рН женщин репродуктивного возраста. Микрофлора влагалища на этой переходной стадии изучена недостаточно. С приближением и установлением менархе формируется микрофлора влагалища, свойственная женщинам репродуктивного возраста - с доминированием лактобацилл.
При наступлении менопаузы уровень эстрогенов начинает снижаться. Это приводит к атрофии эпителия влагалища и редукции цервико-вагинального секрета. У большинства женщин в постменопаузе происходит замещение лактобациллярной микрофлоры влагалища спектром облигатных анаэробов и кишечных бактерий.
Микробиота влагалища в той или иной степени изменяется в течение менструального цикла, что, предположительно, обусловлено влиянием гормонов и менструальной крови, повышающей значение рН. Во время менструального кровотечения снижается количество лактобацилл и повышается количество других бактерий, часто - грамположительных кокков (стрептококков, стафилококков). Состав микрофлоры достаточно быстро восстанавливается после менструации.
Микрофлора влагалища здоровых беременных женщин стабильна на протяжении всей беременности и отличается меньшим разнообразием (с подавляющим доминированием L. crispatus и L. iners), чем у здоровых небеременных женщин. Факторами, способствующими стабильности микрофлоры влагалища при беременности, могут быть отсутствие циклических гормональных флюктуаций, отсутствие менструальных кровотечений, а также снижение сексуальной активности.
Важным фактором, влияющим на изменение микрофлоры влагалища, являются роды. У большинства женщин роды провоцируют резкое, значительное и длительное (до 1 года) изменение микрофлоры влагалища с лактобациллярной до преимущественно анаэробной.
Изменения микрофлоры влагалища наблюдаются после полового акта. Кишечные бактерии, колонизирующие промежность, во время полового акта попадают во влагалище и выживают в нем вследствие повышенного после полового акта рН.
Таким образом, микрофлора влагалища, ввиду ее строгой зависимости от эстрогенов, изменяется на протяжении жизни женщины и на протяжении менструального цикла в репродуктивном возрасте.
Список литературы
1. Перинеология / под ред. В.Е. Радзинского. М.: ПИК РУДН, 2010. 342 с.
2. Гинекология: учебник / под ред. В.Е. Радзинского, А.М. Фукса. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. 1000 с.
3. Гинекология: учебник / под ред. Г.М. Савельевой, Г.Т. Сухих, И.Б. Манухина. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2013. 704 с.
4. Руководство по амбулаторно-поликлинической помощи в акушерстве и гинекологии / под ред. В.Н. Серова, Г.Т. Сухих, В.Н. Прилепской, В.Е. Радзинского, 2-е изд., перераб. и доп. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2016. 1136 с.
5. Nasu K., Narahara H. Pattern recognition via the toll-like receptor system in the human female genital tract // Mediators Inflamm. 2010. Article ID 976024.
6. Wira C.R., Patel M.V., Ghosh M. et al. Innate immunity in the human female reproductive tract: endocrine regulation of endogenous antimicrobial protection against HIV and other sexually transmitted infections // Am. J. Reprod. Immunol. 2011. Vol. 65. P. 196-211.
7. Petrova M., Lievens E., Malik S. et al. Lactobacillus species as biomarkers and agents that can promote various aspects of vaginal health // Front. Physiol. 2015. Vol. 6. P. 81.
8. Lamont R.F., Sobel J.D., Akins R.A. et al. The vaginal microbiome: new information about genital tract flora using molecular based techniques // BJOG. 2011. Vol. 118. P. 533549.
9. Ma B., Forney L.J., Ravel J. The vaginal microbiome: rethinking health and diseases // Annu. Rev. Microbiol. 2012. Vol. 66. P. 371-389.
10. Ravel J., Gajer P., Abdo Z. et al. Vaginal microbiome of reproductive-age women // Proc. Natl Acad. Sci USA. 2011. Vol. 108. P. S4680-S4687.
11. Dominguez-Bello M.G., Costello E.K., Contreras M. et al. Delivery mode shapes the acquisition and structure of the initial microbiota across multiple body habitats in newborns // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2010. Vol. 107. P. 11971-11975.
12. Farage M.A., Maibach H.I. Morphology and physiological changes of genital skin and mucosa // Curr. Probl. Dermatol. 2011. Vol. 40. P. 9-19.
13. Santiago G.L., Cools P., Verstraelen H. et al. Longitudinal study of the dynamics of vaginal microflora during two consecutive menstrual cycles // PLoS One. 2011. Vol. 6, N 11. Article ID e28180.
14. Gajer P., Brotman R.M., Bai G. et al. Temporal dynamics of the human vaginal microbiota // Sci. Transl. Med. 2012. Vol. 4. P. 132ra52.
15. DiGiulio D.B., Callahan B.J., McMurdie P.J. et al. Temporal and spatial variation of the human microbiota during pregnancy // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2015. Vol. 112, N 35. P.11 060-11 065.
16. Romero R., Hassan S.S., Gajer P. et al. The composition and stability of the vaginal microbiota of normal pregnant women is different from that of non-pregnant women // Microbiome. 2014. Vol. 2, N 1. P. 4.
17. Walther-Antonio M.R., Jeraldo P., Berg Miller M.E. et al. Pregnancy?s strong hold on the vaginal microbiome // PLoS One. 2014. Vol. 9, N 6. Article ID e98514.