Современное представление о микробиоме мочевыделительной системы у детей

Второй по частоте причиной назначения антибиотиков у детей является инфекция мочевыводящих путей (ИМП). Поскольку контроль за применением противомикробных препаратов является приоритетом в дальнейшем развитии подходов к лечению детей с инфекцией мочевыводящих путей в здравоохранении, необходимость формирования оптимальной модели диагностики и лечения ИМП является актуальной в детской урологии.
Цель исследования: провести анализ отечественных и зарубежных публикаций, посвященных изучению микробиома мочевыделительной системы у детей.
Методы культивирования или посева продолжают считаться «золотым стандартом» во многих странах для диагностики бактериальных инфекций, хотя доступны более чувствительные и специфичные технологии. Образец мочи ранее считался стерильным, если уропатогены не давали рост при использовании стандартных процедур культивирования. Остается неясным, являются ли стандартные методы культивирования микроорганизмов адекватными для определения видового разнообразия и выявления всех микроорганизмов, способных провоцировать ИМП.
Изучение здорового микробиома мочевого пузыря и поддержание его гомеостаза с целью профилактики воспалительных заболеваний нижних мочевыводящих путей является новой областью исследований. Известно, что в мочевом пузыре здорового человека содержится неуропатогенные бактерии, такие как Lactobacillus, которые, как считается, выполняют функцию иммунной системы и защищают от воздействия уропатогенных бактерий.

Второй по частоте причиной назначения антибиотиков у детей является инфекция мочевыводящих путей (ИМП). Поскольку контроль за применением противомикробных препаратов является приоритетом для отечественного здравоохранения, проведение точной диагностики и лечения детей с ИМП становятся важной целью на современном этапе развития детской урологии.

Цель исследования – провести анализ отечественных и зарубежных публикаций, посвященных изучению микробиома мочевыделительной системы у детей.

Поиск источников был выполнен в базах данных eLibrary, РИНЦ, PubMed, Google scholar, Scopus по ключевым словам: микробиом мочи, уробиом, инфекция мочевыводящих путей у детей, методы исследования микробиома мочи.

Микробиом – это совокупность микроорганизмов и их генетического материала, микробиом расположен на поверхности и внутри тела человек. Микробные клетки, которые заселяют человеческое тело, так же многочисленны, как и наши соматические клетки [1]. Безусловно, микробиом содержит гораздо больше генов, чем человеческий геном. По различным оценкам, организм человека колонизируют от 10 до 100 трлн микробных клеток, содержащих в 100 раз больше генов, чем геном человека [2]. Термин «микробиом» относится к группе микроорганизмов, связанных с определенной биологической нишей, в основном к ним относятся бактерии, а также простейшие, вирусы, грибы и археи [2, 6, 7]. Соответственно, термин «микробиом» относится к группе микробных геномов в определенной среде [3]. Каждый бактериальный штамм имеет свой собственный геном, содержащий тысячи генов, что обеспечивает существенно большее генетическое разнообразие. Большое количество зарубежных публикаций свидетельствует о том, что изменения в микробиоме и микробном метаболоме, а также их взаимодействие с иммунной системой коррелирует с обострением широкого спектра воспалительных заболеваний [4–6].

Микробиом детей имеет ряд уникальных особенностей, которые значительно отличаются от микробиома взрос­лых. Микробиом детей развивается и меняется в течение первых лет жизни. На его состав влияют разнообразные факторы, такие как питание, окружающая среда, медицинские препараты. К двум-трем годам микробиом ребенка становится более стабильным, чем в период новорожденности, однако до пубертатного периода происходит коррекция состава микробиома и только в пубертатном периоде микробиом напоминает микробиом взрослого человека. Нарушения микробиома в раннем возрасте могут обусловить повышение риска воспалительных заболеваний в дальнейшем [7].

Исследование микробиома мочевыводящих путей (МВП) находится на начальном этапе становления. Как и микробиом кишечника, микробиом МВП формируется с рождения. Несколько исследований продемонстрировали влияние естественных родов на формирование микробиома ребенка [2, 4]. Например, дети, рожденные путем кесарева сечения, могут иметь иной микробиом, что может отразиться на их восприимчивости к инфекциям. Грудное молоко содержит вещества, которые поддерживают развитие здорового микробиома, включая микробиом МВП. Грудное вскармливание способствует колонизации полезными бактериями, кишечника и микробиома ребенка [6, 7].

Более века назад Нобелевский лауреат Илья Ильич Мечников предположил, что здоровье человека можно улучшить, а также отсрочить старение, воздействуя на микробиом кишечника с помощью лактобактерий, обнаруженных в йогурте [8]. Концепция И.И. Мечникова заложила основу для фекальной трансплантации, было доказано существование бактериальной транслокации из просвета кишечника в кровоток и лимфатическую систему [9]. Начиная с 1950-х гг., моча и МВП у здорового человека считались стерильными. Этот подход изменился с началом проекта «Микробиом человека» – первого крупномасштабного картирования микробиома человека с использованием методов, независимых от культуры. Стандартное бактериологическое исследование (посев) мочи обнаруживает аэробные и быстрорастущие бактерии, в то время как медленно растущие анаэробные микроорганизмы и бактерии, которым требуются другие условия роста, остаются необнаруженными [10, 11].

Методы исследования микробиома. Бактериологическое исследование мочи основано на работе, проведенной в 1957 г. ученым E.H. Kass, который собрал образцы мочи у небольшой группы беременных женщин, страдающих хроническим пиелонефритом. Микробиологический порог, разработанный на основе работы E.H. Kass, до сих пор применяется для диагностики ИМП. Данный метод позволяет определить не менее 100 000 колониеобразующих единиц бактерий на 1 мл мочи (КОЕ/мл) одного вида известного патогена для подтверждения инфекции [12]. Позднее было выявлено, что данный порог слишком высок, чтобы выявить все инфекции. Дальнейшие исследования пациентов с острым циститом показали, что пороговое значение 100 000 КОЕ/мл не позволяет обнаружить почти 50% настоящих бактерий [13, 14].

Во многих странах методы культивирования или посева продолжают считаться «золотым стандартом» диагностики бактериальных инфекций, хотя доступны более чувствительные и специфичные технологии. Обр...

Туров Ф.О., Яцык С.П., Крапивкин А.И., Врублевский С.Г., Мамедов И.С., Перевезенцев О.А.