Микробиоценоз

Микробиоценоз — единая экологическая система, представляющая собой различные органы и полости человека (кожа, слизистая желудочно-ки- шечного тракта, влагалище и др.) с присущей им микрофлорой, образовавшейся в результате контак- та этих органов и тканей с окружающей средой и на- ходящейся в состоянии постоянного динамического равновесия с изменяющимися условиями внешней среды. Это, в свою очередь, и весьма чувствительная индикаторная система, способная реагировать раз- личными качественными и количественными изме- нениями микроорганизмов, входящих в ее состав, в ответ на любые физиологические и патологические сдвиги в состоянии макроорганизма и тем самым препятствовать инвазии патогенных и условно-па- тогенных микроорганизмов в органы и ткани. Слизистая влагалища женщин репродуктивно- го возраста с присущей ей микрофлорой образует

единую экосистему женского организма — биотоп влагалища. Внутри этой экосистемы вагинальная среда контролирует состояние микрофлоры, а ми- крофлора в свою очередь оказывает воздействие на вагинальную среду [1—3]. Нормальная микрофлора влагалища женщин репродуктивного возраста подразделяется на обли- гатную (резидентная, индигенная), факультативную и транзиторную. К облигатной микрофлоре относятся микро- организмы, постоянно входящие в состав нормаль- ной микрофлоры влагалища женщин репродук- тивного возраста (непатогенные — комменсалы, сапрофиты и условно-патогенные). Представители факультативной микрофлоры достаточно часто, но не всегда присутствуют во влагалище здоровых женщин репродуктивного возраста. К транзитор- ной микрофлоре относятся случайно занесенные в генитальный тракт женщины из окружающей среды непатогенные, условно-патогенные и патогенные микроорганизмы. Участвуя в метаболизме организ- ма хозяина, нормальная микрофлора препятствует не только проникновению во влагалищный биотоп патогенных бактерий, но и бесконтрольному ро- сту и развитию условно-патогенных бактерий. При нормальном состоянии микроэкологии влагалища патогенные микроорганизмы не способны к дли- тельному пребыванию в нем и не вызывают разви- тия патологического процесса. В случае нарушения микроэкологии гениталь- ного тракта, которое может происходить при воз- действии на организм женщины разнообразных неблагоприятных внешних (экзогенных) или вну- тренних (эндогенных) факторов, таких как стрессо- вые ситуации, снижение иммунного статуса, гормо- нальные нарушения, лечебные мероприятия и т.д., создаются и поддерживаются условия, приводящие к снижению колонизационной резистентности во влагалище по отношению к заселению его патоген- ными и условно-патогенными микроорганизма- ми. В результате этого может произойти внедрение транзиторной патогенной микрофлоры или допол- нительное внедрение условно-патогенных микро- организмов, представителей нормальной микро- флоры влагалища женщин репродуктивного возрас- та, в слизистую оболочку его стенки с последующей транслокацией в мочевыводящие пути, цервикаль- ный канал и другие органы и ткани [4—7]. Антибактериальная терапия, с успехом исполь- зуемая для профилактики и лечения инфекционных заболеваний, в то же время может привести к на- рушению как микроэкологии влагалища, так, соб- ственно, и любого биотопа макроорганизма, напри- мер толстой кишки, или способствовать усилению степени уже существующих нарушений микроэко- логии. Инфекционно-воспалительные заболевания женских половых органов занимают особое место в структуре общей заболеваемости. Их значимость обусловлена тем, что эти заболевания затрагивают органы и ткани, относящиеся к репродуктивной си- стеме, а следовательно, могут оказывать непосред- ственное влияние на репродуктивную функцию. В настоящее время не вызывает сомнения и тот факт, что бактериальный вагиноз (БВ) может стать не только причиной неприятных выделений из вла- галища, но и фактором риска, а зачастую и одной из причин возникновения тяжелой патологии женских половых органов, а также осложнений беременно- сти и родов. Исследования многих авторов пока- зали, что БВ может привести: в гинекологической практике — к эндометриту, сальпингоофориту; вос- палительным послеоперационным осложнениям, а также кольпитам и неопластическим процессам шейки матки; бесплодию; увеличению риска зара- жения венерическими заболеваниями (низкий ре- доксипотенциал тканей и высокий уровень рН), а в акушерской практике — к хориоамниониту, после- родовому эндометриту, преждевременным родам, рождению детей с низкой массой тела. По данным многочисленных эпидемиологи- ческих исследований, среди инфекционно-воспа- лительных заболеваний женских половых органов все большее значение приобретают воспалитель- ные 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 влагалища. Отсутствие специальной картины воспаления, вялое, а зача- стую бессимптомное течение осложняют диагно- стику этих заболеваний, что может способствовать хронизации процесса и развитию осложнений [8— 12]. Обнаружение отдельных видов этих микроорга- низмов в составе вагинальной микрофлоры не по- зволяет дать объективную оценку состояния микро- биоценоза и решить вопрос о необходимости прове- дения этиотропной терапии. Только исследование морфологических, биологических и биохимических свойств микроорганизмов, а также количествен- ные исследования, определяющие соотношение этих микроорганизмов, в полной мере позволяют оценить состояние микробиоценоза влагалищного биотопа. Нормоценоз Современные представления о составе микро- флоры влагалища, ее качественные и количествен- ные характеристики основаны в первую очередь на данных микробиологического исследования секре- та влагалища и смывов с его слизистой оболочки. Совершенствование способов культивирования различных видов микроорганизмов на искусствен- ных питательных средах, методов выделения чистой культуры и ее идентификации привело к изменению мнения о составе микрофлоры влагалища и крите- риях нормы. Было установлено, что наряду с лактобактери- ями в составе нормальной микрофлоры влагалища могут присутствовать и условно-патогенные микро- организмы. Появление в клинической микробио- логической практике в начале 70-х годов ХХ ве- ка техники анаэробного культивирования привнес- ло существенные изменения в понятие «нормоце- ноза» влагалищного биотопа. Совершенствования ана э робной, а чуть позже и микроаэрофильной тех- ник культивирования бактерий с их последующей идентификацией позволило заметно расширить спектр микроорганизмов, выявляемых при изуче- нии микрофлоры влагалища. В настоящее время не вызывает сомнения тот факт, что нормальная микрофлора влагалища у здо-

ИННОВАЦИИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ СЛУЖБА, 1, 2013 5

ровых женщин репродуктивного возраста характе- ризуется большим разнообразием видов бактерий, жизнедеятельность которых во многом зависит от их способности к адгезии на клетки эпителия влагали- ща и возможности их конкуренции между собой за места обитания и продукты питания. Микрофлора влагалища здоровых женщин репродуктивного воз- раста строго индивидуальна и может даже в состоя- нии нормы подвергаться изменениям в зависимости от фазы менструального цикла. Кроме того, поня- тие «нормы» может быть различным для разных воз- растных, этнических групп и даже географических зон [13—17]. Микроэкология влагалища во многом обуслов- лена эмбриональным происхождением и гисто- морфологическим строением. Влагалище покрыто многослойным неороговевающим плоским эпите- лием, который не содержит желез. Делящиеся клет- ки базального слоя эпителия созревают в процессе их продвижения к просвету влагалища. Процессы физиологического созревания эпителиоцитов, их слущивания и толщина поверхностного слоя под- вержены циклическим изменениям в ответ на дей- ствие половых гормонов. Эпителий влагалища, выполняя защитную функцию, обеспечивает в первую очередь его устой- чивость к воздействию патогенных факторов, таких как бактерии, вирусы и грибы. Важным показателем устойчивости вагинального эпителия к воздействию экзо- и эндогенных факторов является количество гликогена, который содержится преимущественно в поверхностных эпителиальных клетках. Поскольку эти клетки постоянно слущиваются и подвергаются цитолизу, гликоген высвобождается, обеспечивая питательный субстрат для нормальной микрофлоры влагалища. Гликоген также способствует регенера- ции тканей, является важным углеводным компо- нентом организма, принимает участие в выработ- ке иммунных тел. Количество гликогена в клетках вагинального эпителия колеблется у одной и той же женщины не только в различные фазы менстру- ального цикла, но и на протяжении всей ее жизни (пубертат, менопауза, беременность). Установле- на взаимосвязь между содержанием гликогена в верхних слоях эпителия, транссудате влагалища и гормональной функцией яичников. Максимальное накопление гликогена приходится на момент овуля- ции [13]. Таким образом, возможные гормональные из- менения на протяжении менструального цикла и жизни женщины (пубертат, менопауза, беремен- ность) определяют интенсивность ферментативных процессов во влагалище и оказывают влияние на со- стояние его микрофлоры. Следует отметить, что помимо эндокринной системы и взаимодействий на уровне бактерий — представителей нормальной микрофлоры влага-

лищного биотопа (определенные виды микроор- ганизмов способны доминировать над другими и продукты их метаболизма могут служить факторами ограничения общей популяции бактерий, входящих в состав нормальной микрофлоры влагалища), на микробиоценоз влагалища оказывают воздействие нервная и иммунная системы, которые действуют как единое целое. Нарушение в одном из этих зве- ньев неизменно приводит к определенным сдвигам в слаженной функции всего комплекса, в результате чего происходит нарушение микроэкологии вла- галища, которое может в дальнейшем привести к развитию воспалительных процессов генитального тракта. В норме влагалище у новорожденных девочек в первые часы жизни стерильно. К концу первых су- ток после рождения происходит его колонизация аэробными и факультативно-аэробными микро- организмами. Через несколько дней в вагинальном эпителии происходит накопление гликогена, кото- рый является идеальным субстратом роста лакто- бактерий, и в вагинальной микрофлоре у новорож- денных девочек начинают преобладать лактобакте- рии. Гормоны яичников, стимулируя рецепторную активность вагинального эпителия, также способ- ствуют активной адгезии лактобактерий на его по- верхности. Лактобактерии, в свою очередь, расще- пляют гликоген с образованием молочной кислоты. Это приводит к сдвигу рН вагинального содержимо- го в кислую сторону (до 3,8—4,5) и ограничению ро- ста и размножения микроорганизмов, чувствитель- ных к кислой среде. Через 3 нед после рождения у девочек происхо- дит полное метаболизирование материнских эстро- генов. Эпителий становится тонким. Содержание гликогена в нем уменьшается. Это приводит к сни- жению количества микрофлоры, прежде всего лак- тобактерий, а также к снижению уровня органиче- ских кислот, которые продуцируются этими бакте- риями. В результате снижения уровня органических кислот происходит повышение рН вагинальной среды с 3,8—4,5 до 7,0. В микрофлоре начинают до- минировать строго анаэробные бактерии. Начиная со 2-го месяца жизни и весь пубер- татный период вплоть до активации овариальной функции происходит снижение общего количества микроорганизмов во влагалище у девочек по срав- нению с периодом новорожденности [18]. В пубертатном периоде, с момента активации овариальной функции, в организме у девушек по- являются «собственные» эндогенные эстрогены, под влиянием которых в клетках эпителия влага- лища накапливается гликоген и происходит фор- мирование так называемого эстраген-стимулиро- ванного эпителия. На поверхности эпителиоцитов влагалища увеличивается число рецепторных участ- ков, предназначенных для адгезии лактобактерий.

ЛАБОРАТОРНАЯ СЛУЖБА, 1, 20136

Увеличивается и толщина эпителиального слоя. С этого момента лактобактерии вновь становятся доминирующими микроорганизмами во влагалище и в последующем сохраняют это положение на про- тяжении всего репродуктивного периода у женщин. Метаболизм лактобактерий способствует стабиль- ному сдвигу рН вагинальной среды в кислую сторо- ну до 3,8—4,5 [19]. В вагинальной среде повышается окислительно-восстановительный потенциал, и это создает неблагоприятные условия для роста и раз- множения строго анаэробных микроорганизмов. У здоровых женщин репродуктивного возраста эстрогены воздействуют на эпителий влагалища в фолликулярную, лютеиновую и секреторную фазы. В связи с этим частота высеваемости и количество строго анаэробных и большинства аэробных пред- ставителей нормальной микрофлоры влагалища выше в пролиферативной фазе, чем в секреторной. Поэтому наибольшую информацию о количествен- ном и качественном составе микрофлоры можно получить на 2—14-й день менструального цикла [20]. Наименьшее количество микроорганизмов во влагалище определяется в период менструации [17]. Уровень лактофлоры при этом остается постоян- ным. Физиологические и биохимические изменения в генитальном тракте во время беременности приводят к тому, что микрофлора влагалища становится более однородной. В течение беременности концентрация гликогена во влагалище у женщин увеличивается. Создаются благоприятные условия для жизнедея- тельности лактобактерий, количество которых во влагалище беременных женщин значительно выше, чем небеременных [21—23]. В то же время происхо- дит снижение количества бактероидов и других не- спорообразующих строгих анаэробов [24], а также аэробных бактерий [16]. Эти изменения достигают пика в III триместре беременности [25], что в после- дующем снижает вероятность контаминации плода условно-патогенными микроорганизмами при его прохождении через родовые пути матери [26]. Во время родов происходит первичная конта- минация плода, в норме стерильного до рождения, микрофлорой влагалища матери. Состав микрофло- ры влагалища роженицы в последующем определя- ет состав микрофлоры конъюнктивы, желудочного аспирата, кожных покровов новорожденного, ко- торая идентична микрофлоре родового канала ма- тери, а риск развития инфекционного процесса у новорожденных находится в прямой зависимости от степени обсемененности околоплодных вод [26, 27]. Состояние микрофлоры влагалища матери ока- зывает существенное влияние на формирование микробиоценоза кишечника ребенка и на характер течения периода новорожденности. После родов в микрофлоре влагалища рожени- цы происходят существенные изменения — как ка-

чественные, так и количественные. Эти изменения могут быть связаны со значительным снижением уровня эстрогенов, особенно в III триместре бере- менности, возможностью травматизации влагалища и его контаминацией кишечной микрофлорой во время родов. В послеродовом периоде во влагалище существенно увеличивается количество неспоро- образующих грамотрицательных строгих анаэро- бов — Bacteroides spp. и грамотрицательных факуль- тативно-анаэробных бактерий — E. coli, а также происходит снижение уровней лакто- и бифидобак- терий. Нарушения нормальной микрофлоры влага- лища в послеродовом периоде могут способствовать развитию инфекционных осложнений в матке и ее придатках. Изменения микрофлоры влагалища у рожениц являются транзиторными, и к 6-й неделе послеродового периода микрофлора влагалища вос- станавливается до нормы. При наступлении менопаузы в генитальном тракте существенно снижаются уровни эстрогенов и, соответственно, гликогена. Снижаются количе- ства лакто- и бифидобактерий. В этот период у жен- щин рН вагинальной среды приобретет нейтраль- ные значения. Качественный состав микрофлоры становится скудным. Понижается общий уровень бактерий. В микрофлоре влагалища женщины в со- стоянии менопаузы начинают преобладать облигат- но-анаэробные бактерии [27, 28]. Микрофлора влагалища здоровых женщин ре- продуктивного возраста включает широкий спектр микроорганизмов — факультативных и облигатных анаэробов, микроаэрофилов (табл. 1). Чаще всего выявляют микроаэрофильные, про- дуцирующие Н2О2 (71—100%), реже анаэробные (5—30%) грамположительные палочки — предста- вители рода Lactobacillus [19]. Среди представителей облигатных анаэробов с высокой частотой (30—90%) обнаруживают группу Peptostreptococcus, включающую в себя всех членов рода, ранее известных как Peptococcus (за исключе- нием P. niger) и все грамположительные анаэробные кокки, ранее идентифицированные как Gaff kya an- aerobia. Грамположительные палочки, строгие анаэро- бы — Bifi dobacterium spp. выявляются у здоровых женщин с частотой равной 12%, Clostridium spp. — в 10—25% случаев. В редких случаях (0—5%) обна- руживают представителей рода Mobiluncus [20, 25, 29, 30]. Типичными представителями нормальной микрофлоры генитального тракта женщин репро- дуктивного возраста являются Propionibacterium spp. (P. acnes), которые могут быть выделены с частотой до 25%. Грамотрицательные строго анаэробные палочковидные бактерии, такие как Bacteroides spp. (B. urealyticum, B. frsgillis, B. ovatus, B. distasonis, B. unuformis, B. coccae, B. multiacidus), выявляются у 9—13% женщин, Fusobacterium spp. — у 14—40%, Por-

ИННОВАЦИИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ СЛУЖБА, 1, 2013 7

Таблица 1. Видовой состав микрофлоры влагалища женщин репродуктивного возраста

Виды микроорганизмов Частота выделения, % Способность вызывать заболевания

Микроаэрофильные бактерии: Lactobacillus spp. L. fermentum L. crispatus L. jensenili L. gasseri L. acidophilus L. plantarum L. brevis L. delbruckii L. salivarius

71—100 –

G. vaginalis 6—60 + M. gominis 2—15 + U. urealyticum 6—7 + M. fermentans 2—5 – Облигатно-анаэробные  грамположительные бактерии: Lactobacillus spp. 5—30 – Bifidobacterium spp. B. bifidum B. breve B. adolescentis B. longum 12 – Clostridium spp. 10—25 + Propionibacterium spp. 25 – P. acnes 5+ Mobiluncus spp. 5 + Peptostreptococcus spp. P. asaccharoliticus P. magnus P. prevotii P. tetradius 30—90 + Облигатно-анаэробные  грамотрицательные бактерии: Bacteroides spp. B. utealyticum B. fragilis B. vulgatus B. ovatus B. distasonis B. uniformis B. caccae B. multiacidus 9—13 + Prevotella spp. P. bivia P. disiens 60 + Porphyromonas spp. P. asaccharolitica 31 + Fusobacterium spp. F. nucleatum 14—40 – Veilonella spp. 11—14 – Факультативно-анаэробные  грамположительные бактерии: Сorynebacterium spp. C. aquatum C. minutissium C. equi C. xerosis C. bovis C. enzymicum 30—40 – Ckutsheri 8—10 Возбудитель оппортунистических  инфекций Staphylococcus spp. S. epidermidis S. saprophyticus 62 +

Окончание табл. на след. стр.

ЛАБОРАТОРНАЯ СЛУЖБА, 1, 20138

phyromonas spp. — у 31%, Prevotella spp. присутствуют во влагалище у женщин репродуктивного возраста в 60% случаев. Значительное место отводится Pr. bivia и Pr. disiens — уникальным микроорганизмам жен- ского генитального тракта, роль которых приравни- вается к роли B. fragillis в кишечнике [3, 20, 31, 32]. B. fragillis выделяют из половых путей здоровых жен- щин репродуктивного возраста, по данным разных авторов, в 5—12% случаев [14, 25, 33]. Микроаэрофилы во влагалище здоровых жен- щин репродуктивного возраста помимо лактобак- терий представлены G. vaginalis. По данным разных авторов, G. vaginalis встречается в 6—60% случаев [14, 16, 25]. Среди факультативно-анаэробных микроор- ганизмов часто выделяют каталазопозитивные, коагулазонегативные S. epidermidis и новобиоцин- резистентные S. saprophyticus (62%), Streptococcus spp. (стрептококки группы viridans — «зеленящие, альфа или гамма, гемолитические, стрептококки серологической группы В (Str. agalactie) и стреп- тококки серологической группы D — энтерокок- ки), непатогенные коринебактерии (C. minutissum, C. equi — новое название Rodococcus equi, C. aquati- cum, C. xerosis) присутствуют у 30—40%. E.coli, по разным данным, выделяют у 5—30% женщин [15, 26, 32]. Прочие энтеробактерии (Klebsiella spp., Citrobacter spp., Enterobacter spp.) встречаются менее чем у 10% здоровых женщин репродуктивного воз- раста. Для нормоценоза характерно присутствие M. gominis и U. urealyticum, которые встречаются у 2—15% сексуально активных женщин, в то время как M. fermentas определяются достаточно редко [22]. Дрожжеподобные грибы рода Сandida: C. albi- cans, C. tropicalis и Torulopsis glabrata (ранее Сandida glabrata) выявляются во влагалище здоровых жен- щин репродуктивного возраста в 15—20% случаев. C. albicans — наиболее характерный вид, определя- емый у 80—90% женщин, влагалище которых коло- низировано грибами рода Сandida.

Определяемое влагалища в норме содержит 108—1012 КОЕ/мл микроорганизмов, при этом фа- культативно-анаэробные бактерии составляют 103— 105 КОЕ/мл, анаэробные 105—109 КОЕ/мл [5, 18, 22] (табл. 2). На фоне всего видового многообразия ве- дущее место в микробиоценозе влагалища занимают микроаэрофильные лактобактерии, число которых может достигать 109 КОЕ/мл [34, 35]. Колонизируя слизистую влагалища, лактобактерии участвуют в формировании экологического барьера и обеспечи- вают тем самым резистентность вагинального био- топа. Защитные свойства лактобактерий реализуют- ся по-разному: за счет антагонистической активно- сти, способности продуцировать лизоцим, перекись водорода и адгезивных свойств. Однако основным механизмом, обеспечивающим колонизационную резистентность вагинального биотопа, является способность лактобактерий к кислотообразованию. Молочная кислота — продукт метаболизма лакто- бактерий. Она образуется в процессе деструкции гликогена вагинального эпителия лактобактерия- ми и определяет кислую реакцию рН вагинального содержимого, которое в норме составляет 3,8—4,5. Лактобактерии продуцируют молочную кислоту в количествах, достаточных для создания выражен- ной кислой среды вагинального отделяемого, и тем самым препятствуют размножению ацидофобных бактерий. Таким образом, определяющим фактором со- стояния вагинального микробиоценоза являет- ся лактофлора, ее концентрация и совокупность свойств [24, 36, 37]. Бифидобактерии, входя в состав микробиоцено- за влагалища, как и бактерии рода Lactobacillus, от- носятся к флоре Додерлейн. У здоровых женщин ре- продуктивного возраста они выявляются с меньшей частотой в концентрациях 103—107 КОЕ/мл. Как и лактобактерии, они относятся кислотопродуциру- ющим микроорганизмам и участвуют в поддержа- нии во влагалище низких значений рН. Бифидобак- терии адгезируются на поверхности эпителиальных

Streptococcus spp. S. viridans E. fecalis E. faecium

30—40 +

S. agalactiae 10—20 Заболевания органов дыхания, менингиты, септицемия у новорожденных Enterobacteriaceae E. coli Enterobacter spp. 50—30 + Klebsiella spp. Proteus spp. P. aerugenosa 2—10 Дрожжеподобные грибы рода Candida: C. albicans C. tropicalis Tourolopsis glabrata 15—20 +

Таблица 1. Видовой состав микрофлоры влагалища женщин репродуктивного возраста. Окончание.

ИННОВАЦИИ В КЛИНИЧЕСКОЙ ЛАБОРАТОРНОЙ ДИАГНОСТИКЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ СЛУЖБА, 1, 2013 9

клеток влагалища, способны продуцировать бакте- риоцины, лизоцим, спирты, что также обеспечивает им участие в создании и поддержании колонизаци- онной резистентности во влагалище по отношению к условно-патогенным и патогенным микроорга- низмам. Бифидобактерии синтезируют аминокис- лоты и витамины, которые активно используются организмом хозяина в его метаболизме. Пептострептококки являются третьей составля- ющей частью флоры Додерлейн. Количество анаэ- робных кокков в вагинальном отделяемом составля- ет 103—104 КОЕ/мл несмотря на то что пептостреп- тококки являются частью нормальной микрофлоры влагалища, их часто обнаруживают при септических абортах, трубно-яичниковых абсцессах, эндоме- тритах и других тяжело протекающих инфекциях женских половых органов. В ассоциации с други- ми анаэробными бактериями пептострептококки в большом количестве случаев выделяют при БВ. Пропионобактерии — комменсалы человече- ского организма. За счет вырабатываемых ими ор- ганических кислот эти бактерии могут участвовать в поддержании колонизационной резистентности влагалища. Обладают иммуностимулирующими свойствами. Выделяются в количествах, не превы- шающих в норме 104 КОЕ/мл [26, 38]. В норме количественный уровень порфиромо- носов, вейлонелл и фузобактерий не превышает 103 КОЕ/мл, а бактероидов и превотелл 104 КОЕ/мл [39]. Патогенные свойства строго анаэробных грам- отрицательных бактерий связаны с их фермента-