КРИТЕРИИ МЕТАЭКСПОСОМНОЙ ОЦЕНКИ БАКТЕРИАЛЬНОГО ВАГИНОЗА У ПАЦИЕНТОК АМБУЛАТОРНОГО ПРИЁМА

Аннотация

Введение. Проблема лечения бактериального вагиноза не теряет своей актуальности и нуждается в расширении возмож-ностей по диагностике и мониторингу заболевания. Исследование концентраций липидных компонентов клеточной стенки микроорганизмов в вагинальном секрете с помощью подходов системной биологии и медицины позволяют определить новые критерии для мониторинга лечения бактериального вагиноза у пациенток. Изучены метаэкспосомные профили компонентов клеточной стенки микроорганизмов у пациенток с бактериальным вагинозом по критериям метаэкспосомики.
Цель работы — установить критерии диагностики и мониторинга бактериального вагиноза по метаэкспосомным профи-лям методом метаэкспосомики.
Материал и методы. Исследованы образцы вагинального отделяемого 72 пациенток амбулаторного приёма Консультаци-онно-диагностического центра при Московском НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Г. Н. Габричевского в возрасте от 18 до 65 лет (39+10 лет) методом газовой хроматографии масс-спектрометрии (ГХ-МС) для определения концентраций компонентов клеточной стенки микроорганизмов в вагинальном отделяемом. Пациентки с установленным бактериальным вагинозом определены в основную группу (n=20), с установленным отсутствием бактериального вагиноза в группу норма (n=52). Диагноз бактериальный вагиноз установлен по результатам ПЦР исследования вагинального мазка на содержание Lactobacillus spp., Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae и общего количества бактерий на панели «АмплиСенс Флорце-ноз / Бактериальный вагиноз – FL». Пациентки сопоставимы по возрасту и основным клинико-анамнестическим данным. Методом ГХ-МС определены концентрации 62 химических соединений (малые молекулы микробного происхождения), от-носящихся к жирным кислотам, альдегидам, гидроксикислотам, стеролам с длиной углеродной цепи от 10 до 26 атомов в вагинальном отделяемом.
Результаты и обсуждение. С помощью факторного анализа, анализа главных компонент, кластерного анализа выбраны 18 соединений кандидатов в маркёры бактериального вагиноза. Методом линейного дискриминантного анализа определено уникальное соотношение концентраций 9 малых молекул микробного происхождения, диагностирующего бактериальный вагиноз с прогностической точностью 88,9%, рассчитан коэффициент уникальности для всех пациенток исследуемой вы-борки. По сравнению прогностических характеристик соединений кандидатов и корреляции с коэффициентом уникальности бактериального вагиноза выбран маркёр бактериального вагиноза — концентрация изотетрадекановой кислоты в вагиналь-ном секрете.
Выводы. При концентрации в вагинальном секрете изотетрадекановой кислоты выше 0,355 наномоль/г диагностируется бактериальный вагиноз с прогностической точностью 76% с 30% чувствительностью и 94% специфичностью.

Annotation

Introduction. The problem of bacterial vaginosis treatment remains relevant and requires expansion of diagnostic and disease monitoring capabilities. Study of concentrations of lipid components of microorganism cell walls in vaginal secretions using systems biology and medicine approaches allows defining new criteria for monitoring bacterial vaginosis treatment in female patients. In this article, metaexposomic profiles of microorganism cell wall components were studied in female patients with bacterial vaginosis using metaexposomics criteria.
The aim of the work is to establish criteria for the diagnosis and monitoring of bacterial vaginosis using metaexposomic profiles.
Material and methods. Vaginal discharge samples from 72 outpatients of the Consultative and Diagnostic Center at the Moscow Research Institute of Epidemiology and Microbiology named after G.N. Gabrichevsky aged 18 to 65 years (39+10 years) were studied using gas chromatography mass spectrometry to determine concentrations of microorganism cell wall components in vaginal discharge. Patients with established bacterial vaginosis were assigned to the main group (20 people), and those with established absence of bacterial vaginosis to the norm group (52 people). The diagnosis of bacterial vaginosis was established based on the results of PCR testing of a vaginal smear for the content of Lactobacillus spp., Gardnerella vaginalis, Atopobium vaginae and the total number of bacteria on the panel «AmpliSens Florcenosis / Bacterial Vaginosis — FL». Patients were comparable in age and basic clinical and anamnestic data. The concentrations of 62 chemical compounds (small molecules of microbial origin) related to fatty acids, aldehydes, hydroxy acids and sterols with a carbon chain length from 10 to 26 atoms in vaginal discharge were determined using gas chromatography mass spectrometry.
Results and discussion. Using factor analysis, principal component analysis and cluster analysis, 18 compounds of bacterial vaginosis marker candidates were selected. Using the linear discriminant analysis method, the unique ratio of concentrations of 9 small molecules of microbial origin diagnosing bacterial vaginosis with a prognostic accuracy of 88.9% was determined, and the uniqueness coefficient was calculated for all patients in the study sample. Based on the comparison of the prognostic characteristics of the candidate compounds and the correlation with the uniqueness coefficient of bacterial vaginosis, a bacterial vaginosis marker — the concentration of isotetradecanoic acid in vaginal secretion — was selected.
Conclusions. At the concentration of isotetradecanoic acid in vaginal secretion above 0.355 nanomol/g, bacterial vaginosis is diagnosed with a prognostic accuracy of 76% with 30% sensitivity and 94% specificity.
Key words: bacterial vaginosis; metaexposomics; microbiota; vaginal microbiocenosis; gas chromatography mass spectrometry; metabolomics; mathematical modeling

Об авторах

Список литературы

Л И Т Е РАТ У РА ( П . 1 1 С М . R E F E R E N C E S )
1. Ефимов Б.А., Тютюнник В.Л. Бактериальный вагиноз: совре-
менный взгляд на проблему. Русский медицинский журнал. 2008;
16(1): 18.
2. Цветкова А.В., Муртазина З.А., Маркушева Т.В., Мавзютов А. Р.
Сравнительный анализ информативности основных клинических
критериев, используемых для диагностики бактериального ваги-
ноза. Клиническая лабораторная диагностика. 2015; 60(5): 41-4.
3. Припутневич Т.В., Муравьева В.В., Донников А.Е., Трофимов
Д.Ю., Байрамова Г.Р., Межевитинова Е.А. и др. Молекулярное ти-
пирование штаммов Gardnerella vaginalis, выделенных у женщин
репродуктивного возраста с верифицированным диагнозом бакте-
риального вагиноза. Бактериология. 2018; 3(4): 26-32.
4. Рябиченко Е. В., Веткова В. М., Бондаренко В. М. Молекулярные
аспекты повреждающего действия бактериальных липополисаха-
ридов. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии.
2004; 3: 98-105.
5. Гайсина Ю.Р., Ахмадуллина Ю.А., Гильманов А.Ж., Мавзютов А.
Р. Эндотоксинемия и влияние микробных липополисахаридов на
систему гемостаза у женщин с бактериальным вагинозом. Меди-
цинский вестник Башкортостана. 2011; 6(3): 155-9.
6. Митрука Б.М. Применение газовой хроматографии в микробио-
логии и медицине. М.: Медицина; 1978.
7. Радугина Н.В., Миронов А.Ю., Жиленкова О.Г., Селькова Е.П.,
Затевалов А.М., Мехтиев Э.Р.О. Сравнительная характеристика
состояния микробиоценоза вагинального тракта и его функци-
ональной активности при кандидозной, микоплазменной, ВПЧ-
инфекции и бактериальном вагинозе. Успехи медицинской миколо-
гии. 2018; 18: 52-61.
8. Миронов А.Ю., Пашков Е.П. Использование газо-жидкостной
хроматографии в анаэробной бактериологии (обзор литературы).
Лабораторное дело. 1988; 3: 3-9.
9. Воробьев А. А., Миронов А. Ю., Пашков Е. П. Современные мето-
ды лабораторной диагностики инфекций, вызываемых неспороо-
бразующими анаэробными бактериями. Клиническая лаборатор-
ная диагностика. 1996; 1: 14-6.
10. Платонова А.Г., Осипов Г.А., Бойко Н.Б., Кириллова Н.В., Родио-
нов Г.Г. Хромато-масс-спектрометрическое исследование микроб-
ных жирных кислот в биологических жидкостях человека и их
клиническая значимость. Клиническая лабораторная диагности-
ка. 2015; 60(12): 46-55.
12. Осипов Г.А., Парфенов А.И., Верховцева Н.В., Ручкина И.Н., Бойко
Н.Б. Количественный in situ анализ микробиоты кишечной стенки
и фекалий методом газовой хроматографии-масс-спектрометрии.
Клиническая лабораторная диагностика. 2004; 9: 67-8.
13. Затевалов А. М., Безродный С. Л., Марданлы С. Г., Помазанов В. В.
Микробиом-ассоциированная экспосомика – новое перспективное
направление предиктивной диагностики. Перспективы внедрения
инновационных технологий в медицине и фармации: Сборник ма-
териалов VIII Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием, посвященной Году науки и технологий
(Орехово-Зуево, 26 ноября 2021 г.). С.Г. Марданлы, В.В. Помазанов,
В.А. Киселева, ред. Орехово-Зуево: Государственный гуманитарно-
технологический университет; 2021: 106-9.
14. Безродный С.Л., Марданлы С.Г., Затевалов А.М., Помазанов В.В.,
Терешина Е.В. Развитие концепции экспосома в оценке влияния
микробиома на нарушения липидного и углеводного обмена чело-
века. Известия ГГТУ. Медицина, фармация. 2021; 4: 26-42.
15. Бактериальный вагиноз: Клинические рекомендации. Общерос-
сийская общественная организация «Российское общество дерма-
товенерологов и косметологов». М.: Деловой экспресс; 2022.
16. Боровиков В.П., Боровиков И.П. STATISTICA: Статистический
анализ и обработка данных в среде Windows. М.: Филинъ; 1997.
R E F E R E NC E S
1. Yefimov B.A., Tyutyunnik V.L. Bacterial vaginosis: a modern view of
the problem. Russkiy meditsinskiy zhurnal. 2008; 16(1):18. (in Russian)
2. Tsvetkova A.V., Murtazina Z.A., Markusheva T.V., Mavzutov A.R.
The comparative analysis of information value of main clinical criteria
used to diagnose of bacterial vaginosis. Klinicheskaya Laboratornaya
Diagnostika. 2015; 60(5):41-4. (in Russian)
3. Priputnevich T.V., Murav’eva V.V., Donnikov A.E., Trofimov D.Yu.,
Bay-ramova G.R., Mezhevitinova E.A. et al. Molecular typing of
Gardnerella vaginalis strains isolated in women of reproductive age
with a verified diagnosis of bacterial vaginosis. Bakteriologiya. 2018;
3(4):26-32. (in Russian)
4. Ryabichenko Ye.V., Vetkova V.M., Bondarenko V.M. Molecular aspects
of the damaging effect of bacterial lipopolysaccharides. Zhurnal
mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii. 2004; 3:98-105. (in
Russian)
5. Gaysina Yu.R., Axmadullina Yu.A., Gil`manov A.Zh., Mavzyutov
A.R.. Endotoxemia and the effect of microbial lipopolysaccharides on
the hemostatic system in women with bacterial vaginosis. Meditsinskiy
vestnik Bashkortostana. 2011; 6(3):155-9. (in Russian)
6. Mitruka B.M. Application of gas chromatography in microbiology
and medicine. Moscow: Meditsina; 1978. (in Russian)
7. Radugina N.V., Mironov A.YU., Zhilenkova O.G., Sel’kova Ye.P., Zatevalov
A.M., Mekhtiyev E.R.O. Comparative characteristics of the
state of microbiocenosis of the vaginal tract and its functional activity
in case of candidiasis, mycoplasma, HPV infection and bacterial vaginosis.
Uspekhi meditsinskoy mikologii. 2018; 18:52-61. (in Russian)
8. Mironov A.Yu., Pashkov Ye.P. Use of gas-liquid chromatography in
anaerobic bacteriology (literature review). Laboratornoye delo. 1988;
3:3-9. (in Russian)
9. Vorob’yev A.A., Mironov A.Yu., Pashkov Ye.P. Modern methods of
laboratory diagnostics of infections caused by non-spore-forming
anaerobes. Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 1996; 1:14-6.
(in Russian)
10. Platonova A.G., Osipov G.A., Boyko N.B., Kirillova N.V., Rodionov
G.G.. Chromatographic mass spectrometric study of microbial fatty
acids in human biological fluids and their clinical significance.
Klinicheskaya Laboratornaya Diagnostika. 2015; 60(12):46-55. (in
Russian)
11. Axelsson B.-O., Saraf A., Larsson L. Determination of ergosterol in
organic dust by gas chromatography — mass spectrometry. Journal of
Chromatography B. 1995; 666:77-84.
12. Osipov G.A., Parfenov A.I., Verkhovtseva N.V., Ruchkina I.N., Boyko
N.B. Quantitative in situ analysis of the microbiota of the intestinal
wall and feces by gas chromatography-massspectrometry. Klinicheskaya
Laboratornaya Diagnostika. 2004; 9:67-8. (in Russian)
13. Zatevalov A.M., Bezrodny S.L., Mardanly S.G., Pomazanov V.V.
Microbiome-associated exposomics — a new promising direction in
predictive diagnostics. Prospects for the implementation of innovative
technologies in medicine and pharmacy: Collection of materials
VIII All-Russian scientific and practical conference with international
participation, dedicated to the Year of Science and Technology (Orekhovo-
Zuevo, November 26, 2021). S.G. Mardanly, V.V. Pomazanov,
V.A. Kiseleva, eds. Orekhovo-Zuevo: Gosudarstvennyi gumanitarnotekhnologicheskiy
universitet; 2021:106-9. (in Russian)
14. Bezrodnyy S.L., Mardanly S.G., Zatevalov A.M., Pomazanov V.V.,
Tereshina Ye.V. Development of the exposome concept in assessing
the influence of the microbiome on human lipid and carbohydrate
metabolism disorders. Izvestiya GGTU. Meditsina, farmatsiya. 2021;
4:26-42. (in Russian)
15. Bacterial vaginosis. [Klinicheskiye rekomendatsii. Obshcherossiyskaya
obshchestvennaya organizatsiya «Rossiyskoye obshchestvo
dermatovenerologov i kosmetologov». Moscow: Delovoy ekspress;
2022. (in Russian)
16. Borovikov V.P., Borovikov I.P. STATISTICA: STATISTICA: Statistical
analysis and data processing in the Windows environment. Moscow:
Filin`; 1997. (in Russian)

Ключевые слова