Мікробіом жінки та акушерські і перинатальні ризики: що спільного?

Основний зміст сторінки статті

В.В. Артьоменко
Л.В. Мніх
Н.В. Домакова

Анотація

Стаття присвячена огляду сучасних наукових джерел щодо проблематики мікробіому жінки та його значення в акушерській та перинатальній практиці. Склад мікробіому змінюється, як у процесі еволюції людства, так і персонально, у різний період життя людини. Проте, з іншого боку, на мікробіом впливає конкретне середовище, у якому живе людина. Він складається з певної колекції геномів усіх мікроорганізмів. Ускладнення під час вагітності виникають часто, згідно зі статистичними даними – у кожної шостої вагітної, та становлять небезпеку для здоров’я матері та дитини.
Під час вагітності багатство та різноманітність мікробіому піхви зменшуються, і домінуючу роль відіграють різні види Lactobacillus. Передбачається, що така стабільність мікробіому пов’язана з більш високими рівнями концентрації естрогену, відсутністю менструації та модифікацією цервікальної та вагінальної рідини. За неускладненої вагітності таксономічний склад вагінальної мікробіоти залишається стабільним, за винятком передпологового стану, коли відбувається збільшення мікробного різноманіття. Завдяки цьому мікробіом піхви стає схожим на мікробіом невагітної жінки та, вважається, стає тригером для початку процесу пологів.
Новітні дослідження виявили взаємозв’язок між змінами мікробіому під час вагітності та виникненням ускладнень у цих жінок. Будь-яка зміна або порушення у мікробіомному балансі можуть бути залучені до запальних процесів, які потенційно можуть мати несприятливі наслідки щодо перебігу вагітності. Основна взаємодія між мікробіомом порожнини рота та прееклампсією пов’язана з виробництвом похідних азоту, особливо оксиду азоту (NO). NO виробляється з L-аргініну через синтази NO (NOS), він бере участь у судинних процесах, особливо вазодилатації та захисті тканин. Також NO опосередковано бере участь у процесах, які відбуваються за наявності хронічних серцево-судинних захворювань, включаючи гіпертензію та прееклампсію.
В останні роки науковці почали активно шукати кореляцію між змінами мікробіому кишечника та різними нозологіями щодо гестаційного цукрового діабету. Цих даних наразі не багато. Відомо, що мікробіом кишечника модулює резистентність до інсуліну та запальну реакцію, а зміни мікробіому можуть бути пов’язані із метаболічними захворюваннями. Існує гіпотеза, що зміна мікробіому кишечника може призвести до метаболічних захворювань через кілька механізмів: аномальну кишкову проникність, підвищення всмоктування ліпополісахариду, неправильне виробництво коротколанцюгових жирних кислот, змінене перетворення первинних жовчних кислот та розширене виробництво бактеріальних токсичних речовин (наприклад триметиламін-N-оксиду).
Під час доношеної вагітності «динамічна стабільність» мікробіому піхви описується як більш висока концентрація видів Lactobacillus, починаючи з 20 тиж гестації, завдяки збільшенню доступності глікогену та менш складній та різноманітній мікрофлорі. Цей стан може бути пов’язаний з відсутністю циклічних гормональних змін під час вагітності. Lactobacillus та мала бактеріальна різноманітність вважаються критичними факторами для початку пологової діяльності наприкінці вагітності.
Майбутні терапевтичні стратегії, ймовірно, будуть застосовуватися для модуляції складу мікробіому, серед яких можна зазначити використання про- та пребіотиків та зміни харчування. Тим не менш необхідні подальші дослідження, щоб визначити конкретні інструменти, які можна використовувати для розроблення персоналізованих терапевтичних підходів задля індивідуалізованої профілактики та лікування.

Блок інформації про статтю

Як цитувати
Артьоменко, В., Мніх, Л., & Домакова, Н. (2023). Мікробіом жінки та акушерські і перинатальні ризики: що спільного?. Репродуктивне здоров’я жінки, (6), 37–45. https://doi.org/10.30841/2708-8731.6.2023.289995
Номер
Розділ
АКУШЕРСТВО
Біографії авторів

В.В. Артьоменко, Одеський національний медичний університет, м. Одеса

Доктор медичних наук, проф., заслужений лікар України, кафедра акушерства та гінекології

Л.В. Мніх, Одеський національний медичний університет, м. Одеса

Кандидат медичних наук, доц., кафедра акушерства та гінекології

Н.В. Домакова, КНП «Біляївська багатопрофільна лікарня» Біляївської міської ради, м. Біляївка

Лікар-спеціаліст, акушер-гінеколог

Посилання

Turnbaugh PJ, Ley RE, Hamady M, Fraser-Liggett CM, Knight R, Gordon JI. The human microbiome project. Nature. 2007;449(7164):804-10. doi: 10.1038/nature06244.

Hou K, Wu ZX, Chen XY, Wang JQ, Zhang D, Xiao C, et al. Microbiota in health and diseases. Signal Transduct Target Ther. 2022;7(1):135. doi: 10.1038/s41392-022-00974-4.

Hillman ET, Lu H, Yao T, Nakatsu CH. Microbial Ecology along the Gastrointestinal Tract. Microbes Environ. 2017;32(4):300-13. doi: 10.1264/jsme2.ME17017.

Deo PN, Deshmukh R. Oral microbiome: Unveiling the fundamentals. J Oral Maxillofac Pathol. 2019;23(1):122-8. doi: 10.4103/jomfp.JOMFP_304_18.

Garcia-Garcia RM, Arias-Álvarez M, Jordán-Rodríguez D, Rebollar PG, Lorenzo PL, Herranz C, et al. Female reproduction and the microbiota in mammals: Where are we? Theriogenol. 2022;194:144-53. doi: 10.1016/j.theriogenology.2022.10.007.

Condrò G, Guerini M, Castello M, Perugini P. Acne Vulgaris, Atopic Dermatitis and Rosacea: The Role of the Skin Microbiota-A Review. Biomed. 2022;10(10):2523. doi: 10.3390/biomedicines10102523.

Delnord M, Zeitlin J. Epidemiology of late preterm and early term births—An international perspective. Semin Fetal Neonatal Med. 2019;24(1):3-10. doi: 10.1016/j.siny.2018.09.001.

Balan P, Chong YS, Umashankar S, Swarup S, Loke WM, Lopez V, et al. Keystone Species in Pregnancy Gingivitis: A Snapshot of Oral Microbiome During Pregnancy and Postpartum Period. Front Microbiol. 2018;9:2360. doi: 10.3389/fmicb.2018.02360.

Goltsman DSA, Sun CL, Proctor DM, DiGiulio DB, Robaczewska A, Thomas BC, et al. Metagenomic analysis with strain-level resolution reveals fine-scale variation in the human pregnancy microbiome. Genome Res. 2018;28(10):1467-80. doi: 10.1101/gr.236000.118.

Dunlop AL, Knight AK, Satten GA, Cutler AJ, Wright ML, Mitchell RM, et al. Stability of the vaginal, oral, and gut microbiota across pregnancy among African American women: The effect of socioeconomic status and antibiotic exposure. PeerJ. 2019;7:e8004. doi: 10.7717/peerj.8004.

Tabatabaei N, Eren AM, Barreiro LB, Yotova V, Dumaine A, Allard C, et al. Vaginal microbiome in early pregnancy and subsequent risk of spontaneous preterm birth: A case-control study. BJOG. 2019;126(3):349-58. doi: 10.1111/1471-0528.15299.

Mora-Janiszewska O, Faryniak-Zuzak A, Darmochwał-Kolarz D. Epigenetic Links between Microbiota and Gestational Diabetes. Int J Mol Sci. 2022;23(3):1831. doi: 10.3390/ijms23031831.

Cortez RV, Taddei CR, Sparvoli LG, Ângelo AGS, Padilha M, Mattar R, et al. Microbiome and its relation to gestational diabetes. Endocrine. 2019;64(2):254-64. doi: 10.1007/s12020-018-1813-z.

Neuman H, Koren O. The Pregnancy Microbiome. Nestle Nutr Inst Workshop Ser. 2017;88:1-9. doi: 10.1159/000455207.

Jin M, Li D, Ji R, Liu W, Xu X, Li Y. Changes in intestinal microflora in digestive tract diseases during pregnancy. Arch Gynecol Obstet. 2020;301(1):243-9. doi: 10.1007/s00404-019-05336-0.

Bushman FD. De-discovery of the placenta microbiome. Am J Obstet Gynecol. 2019;220(3):213-4. doi: 10.1016/j.ajog.2018.11.1093.

Chen HJ, Gur TL. Intrauterine microbiota: missing, or the missing Link? Trends Neu18. rosci. 2019;42(6):402-13. doi: 10.1016/j.tins.2019.03.008.

Dudley D. The placental microbiome: yea, nay or maybe? BJOG. 2020;127(2):170. doi: 10.1111/1471-0528.15994.

Einenkel R, Zygmunt M, Muzzio DO. Microorganisms in the healthy upper reproductive tract: from denial to beneficial assignments for reproductive biology. Reprod Biol. 2019;19(2):113-8. doi: 10.1016/j.repbio.2019.04.001.

Fischer LA, Demerath E, Bittner-Eddy P, Costalonga M. Placental colonization with periodontal pathogens: the potential missing link. Am J Obstet Gynecol. 2019;221(5):383-92.e3. doi: 10.1016/j.ajog.2019.04.029.

Fricke WF, Ravel J. Microbiome or no microbiome: are we looking at the prenatal environment through the right lens? [Internet]. Microbiome. 2021;9. Available from: https://doi.org/10.1186/s40168-020-00947-1.

Gschwind R, Fournier T, Butel M-J, Wydau-Dematteis S. Établissement du microbiote - Une colonisation in utero déterminante pour la santé future? Med Sci (Paris). 2018;34(4):331-7. doi: 10.1051/medsci/20183404014.

Heerema-Mckenney A. Defense and infection of the human placenta. APMIS. 2018;126(7):570-88. doi: 10.1111/apm.12847.

Heil BA, Paccamonti DL, Sones JL. Role for the mammalian female reproductive tract microbiome in pregnancy outcomes. Physiol Genomics. 2019;51(8):390-9. doi: 10.1152/physiolgenomics.00045.2019.

Hornef M, Penders J. Does a prenatal bacterial microbiota exist? Mucosal Immunol. 2017;10(3):598-601. doi: 10.1038/mi.2016.141.

Perez-Muñoz ME, Arrieta M-C, Ramer-Tait AE, Walter J. A critical assessment of the “sterile womb” and “in utero colonization” hypotheses: implications for research on the pioneer infant microbiome. Microbiome. 2017;5(1):48. doi: 10.1186/s40168-017-0268-4.

Silverstein RB, Mysorekar IU. Group therapy on in utero colonization: seeking common truths and a way forward. Microbiome. 2021;9(1):7. doi: 10.1186/s40168-020-00968-w.

de Goffau MC, Lager S, Sovio U, Gaccioli F, Cook E, Peacock SJ, et al. Human placenta has no microbiome but can contain potential pathogens. Nature. 2019;572(7769):329-34. doi: 10.1038/s41586-019-1451-5.

Chen C, Song X, Wei W, Zhong H, Dai J, Lan Z, et al. The microbiota continuum along the female reproductive tract and its relation to uterine-related diseases. Nat Commun. 2017;8(1):875. doi: 10.1038/s41467-017-00901-0.

Chumak ZV, Artyomenko VV, Shapoval MV, Mnih LV, Kozhukhar GV, Derishov SV. Determining the level of stromal and epithelial cells activity in normal and hyperplastic endometrium of late reproductive and perimenopausal women. J Med Life. 2023;16(2):210-14. doi: 10.25122/jml-2022-0305.

Moreno I, Simon C. Relevance of assessing the uterine microbiota in infertility. Fertil Steril. 2018;110(3):337-43. doi: 10.1016/j.fertnstert.2018.04.041.

Salmanov AG, Artyomenko V, Koctjuk IM, Mashyr NV, Berestooy OA, Beraia DY. Cervicitis as a cause of preterm birth in women. Wiad Lek. 2022;75(11 pt 2):2715-21. doi: 10.36740/WLek202211201.

Gestational Hypertension and Preeclampsia: ACOG Practice Bulletin Summary, Number 222. Obstet Gynecol. 2020;135(6):1492-95. doi: 10.1097/AOG.0000000000003892.

Wojczakowski W, Kimber-Trojnar Ż, Dziwisz F, Słodzińska M, Słodziński H, Leszczyńska-Gorzelak B. Preeclampsia and Cardiovascular Risk for Offspring. J Clin Med. 2021;10(14):3154. doi: 10.3390/jcm10143154.

Kruse AB, Kuerschner AC, Kunze M, Woelber JP, Al-Ahmad A, Wittmer A, et al. Association between high risk for preterm birth and changes in gingiva parameters during pregnancy-a prospective cohort study. Clin Oral Investig. 2018;22(3):1263-71. doi: 10.1007/s00784-017-2209-9.

Artyomenko VV, Berlinskaya LI. Placental syndrome as possible risk factor for preeclampsia development (Literature review). Health of woman. 2018;5(132):113-7. doi: 10.15574/HW.2018.132.113.

Popovici D, Crauciuc E, Socolov R, Balan R, Hurjui L, Scripcariu I, et al. Early Diagnosis and Treatment of Dental Caries in Pregnancy. Maedica (Bucur). 2018;13(2):101-4. doi: 10.26574/maedica.2018.13.2.101.

Aagaard K, Ma J, Antony KM, Ganu R, Petrosino J, Versalovic J. The placenta harbors a unique microbiome. Sci Transl Med. 2014;6(237):237ra65. doi: 10.1126/scitranslmed.3008599.

Willmott T, McBain AJ, Humphreys GJ, Myers J, Cottrell E. Does the Oral Microbiome Play a Role in Hypertensive Pregnancies? Front Cell Infect Microbiol. 2020;10:389. doi: 10.3389/fcimb.2020.00389.

Pakharenko LV, Basiuha IO, Zhurakivskyi VM, Lasytchuk OM, Kurtash NYa. The importance of the genital tract microflora in the endometriosis development. Reprod Health Woman. 2023;2(65):21-5.

Vamos CA, Thompson EL, Avendano M, Daley EM, Quinonez RB, Boggess K. Oral health promotion interventions during pregnancy: A systematic review. Community Dent Oral Epidemiol. 2015;43(5):385-96. doi: 10.1111/cdoe.12167.

Wang J, Zheng J, Shi W, Du N, Xu X, Zhang Y, et al. Dysbiosis of maternal and neonatal microbiota associated with gestational diabetes mellitus. Gut. 2018;67(9):1614-25. doi: 10.1136/gutjnl-2018-315988.

Lv LJ, Li SH, Li SC, Zhong ZC, Duan HL, Tian C, et al. Early-Onset Preeclampsia Is Associated with Gut Microbial Alterations in Antepartum and Postpartum Women. Front Cell Infect Microbiol. 2019;9:224. doi: 10.3389/fcimb.2019.00224.

Artyomenko V, Velychko V, Lahoda D. New approaches to early detection of polycystic ovary syndrome in obese women. Reprod Endocrinol. 2022;(66):20-5.

Huang L, Cai M, Li L, Zhang X, Xu Y, Xiao J, et al. Gut microbiota changes in preeclampsia, abnormal placental growth and healthy pregnant women. BMC Microbiol. 2021;21(1):265. doi: 10.1186/s12866-021-02327-7.

Liu J, Yang H, Yin Z, Jiang X, Zhong H, Qiu D, et al. Remodeling of the gut microbiota and structural shifts in Preeclampsia patients in South China. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2017;36(4):713-19. doi: 10.1007/s10096-016-2853-z.

American Diabetes Association Professional Practice Committee. 2. Classification and Diagnosis of Diabetes: Standards of Medical Care in Diabetes-2022. Diabetes Care. 2022;45(Suppl 1):17-38. doi: 10.2337/dc22-S002.

Moon JH, Kwak SH, Jang HC. Prevention of type 2 diabetes mellitus in women with previous gestational diabetes mellitus. Korean J Intern Med. 2017;32(1):26-41. doi: 10.3904/kjim.2016.203.

Parikh NI, Gonzalez JM, Anderson CAM, Judd SE, Rexrode KM, Hlatky MA, et al. American Heart Association Council on Epidemiology and Prevention; et al. Adverse Pregnancy Outcomes and Cardiovascular Disease Risk: Unique Opportunities for Cardiovascular Disease Prevention in Women: A Scientific Statement From the American Heart Association. Circulation. 2021;143(18):e902-e916. doi: 10.1161/CIR.0000000000000961.

Artyomenko V, Nastradina N, Kozhukhar H. Changes in the microbiome in women with polycystic ovary syndrome: Literature review. Reprod Endocrinol. 2023 [cited 2023;68:30-5. doi: 10.18370/2309-4117.2023.68.30-35.

Meijnikman AS, Gerdes VE, Nieuwdorp M, Herrema H. Evaluating Causality of Gut Microbiota in Obesity and Diabetes in Humans. Endocr Rev. 2018;39(2):133-53. doi: 10.1210/er.2017-00192.

Sircana A, Framarin L, Leone N, Berrutti M, Castellino F, Parente R, et al. Altered Gut Microbiota in Type 2 Diabetes: Just a Coincidence? Curr Diab Rep. 2018;18(10):98. doi: 10.1007/s11892-018-1057-6.

El-Zayat SR, Sibaii H, Mannaa FA. Toll-like receptors activation, signaling, and targeting: An overview. Bull Natl Res Cent. 2019;43:187. doi: 10.1186/s42269-019-0227-2.

Mora-Janiszewska O, Faryniak-Zuzak A, Darmochwał-Kolarz D. Epigenetic Links between Microbiota and Gestational Diabetes. Int J Mol Sci. 2022;23(3):1831. doi: 10.3390/ijms23031831.

D’Aquila P, Carelli LL, De Rango F, Passarino G, Bellizzi D. Gut Microbiota as Important Mediator between Diet and DNA Methylation and Histone Modifications in the Host. Nutrients. 2020;12(3):597. doi: 10.3390/nu12030597.

Ramos-Molina B, Sánchez-Alcoholado L, Cabrera-Mulero A, Lopez-Dominguez R, Carmona-Saez P, Garcia-Fuentes E, et al. Gut Microbiota Composition Is Associated with the Global DNA Methylation Pattern in Obesity. Front Genet. 2019;10:613. doi: 10.3389/fgene.2019.00613.

Tachibana K, Sakurai K, Watanabe M, Miyaso H, Mori C. Associations between changes in the maternal gut microbiome and differentially methylated regions of diabetes-associated genes in fetuses: A pilot study from a birth cohort study. J Diabetes Investig. 2017;8(4):550-3. doi: 10.1111/jdi.12598.

Mokkala K, Houttu N, Vahlberg T, Munukka E, Rönnemaa T, Laitinen K. Gut microbiota aberrations precede diagnosis of gestational diabetes mellitus. Acta Diabetol. 2017;54(12):1147-49. doi: 10.1007/s00592-017-1056-0.

Zheng W, Xu Q, Huang W, Yan Q, Chen Y, Zhang L, et al. Gestational Diabetes Mellitus Is Associated with Reduced Dynamics of Gut Microbiota during the First Half of Pregnancy. mSystems. 2020;5(2):e00109-20. doi: 10.1128/mSystems.00109-20.

Hu P, Chen X, Chu X, Fan M, Ye Y, Wang Y, et al. Association of Gut Microbiota during Early Pregnancy with Risk of Incident Gestational Diabetes Mellitus. J Clin Endocrinol Metab. 2021;106(10):e4128-e4141. doi: 10.1210/clinem/dgab346.

Crusell MKW, Hansen TH, Nielsen T, Allin KH, Rühlemann MC, Damm P, et al. Gestational diabetes is associated with change in the gut microbiota composition in third trimester of pregnancy and postpartum. Microbiome. 2018;6(1):89. doi: 10.1186/s40168-018-0472-x.

Ye G, Zhang L, Wang M, Chen Y, Gu S, Wang K, et al. The Gut Microbiota in Women Suffering from Gestational Diabetes Mellitus with the Failure of Glycemic Control by Lifestyle Modification. J Diabetes Res. 2019;2019:6081248. doi: 10.1155/2019/6081248.

Ferrocino I, Ponzo V, Gambino R, Zarovska A, Leone F, Monzeglio C, et al. Changes in the gut microbiota composition during pregnancy in patients with gestational diabetes mellitus (GDM). Sci Rep. 2018;8(1):12216. doi: 10.1038/s41598-018-30735-9.

Hasan S, Aho V, Pereira P, Paulin L, Koivusalo SB, Auvinen P, et al. Gut microbiome in gestational diabetes: A cross-sectional study of mothers and offspring 5 years postpartum. Acta Obstet Gynecol Scand. 2018;97(1):38-46. doi: 10.1111/aogs.13252.

Taddei CR, Cortez RV, Mattar R, Torloni MR, Daher S. Microbiome in normal and pathological pregnancies: A literature overview. Am J Reprod Immunol. 2018;80(2):e12993. doi: 10.1111/aji.12993.

Perin J, Mulick A, Yeung D, Villavicencio F, Lopez G, Strong KL, et al. Global, regional, and national causes of under-5 mortality in 2000-19: An updated systematic analysis with implications for the Sustainable Development Goals. Lancet Child Adolesc Health. 2022;6(2):106-15. doi: 10.1016/S2352-4642(21)00311-4.

Ansari A, Bose S, You Y, Park S, Kim Y. Molecular Mechanism of Microbiota Metabolites in Preterm Birth: Pathological and Therapeutic Insights. Int J Mol Sci. 2021;22(15):8145. doi: 10.3390/ijms22158145.

Di Simone N, Santamaria OA, Specchia M, Tersigni C, Villa P, Gasbarrini A, et al. Recent Insights on the Maternal Microbiota: Impact on Pregnancy Outcomes. Front Immunol. 2020;11:528202. doi: 10.3389/fimmu.2020.528202.

Ye C, Katagiri S, Miyasaka N, Kobayashi H, Khemwong T, Nagasawa T, et al. The periodontopathic bacteria in placenta, saliva and subgingival plaque of threatened preterm labor and preterm low birth weight cases: A longitudinal study in Japanese pregnant women. Clin Oral Investig. 2020;24(12):4261-70. doi: 10.1007/s00784-020-03287-4.

Laba OV, Pyrohova VI. Doslidzhennia stanu mikrobioty pikhvy u zhinok iz ryzykom i zahrozoiu peredchasnykh polohiv. Reprod Zdorovia Zhinky. 2022;5(60):39-44.

Yin C, Chen J, Wu X, Liu Y, He Q, Cao Y, et al. Preterm Birth Is Correlated with Increased Oral Originated Microbiome in the Gut. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:579766. doi: 10.3389/fcimb.2021.579766.

Al-Nasiry S, Ambrosino E, Schlaepfer M, Morré SA, Wieten L, Voncken JW, et al. The Interplay between Reproductive Tract Microbiota and Immunological System in Human Reproduction. Front Immunol. 2020;11:378. doi: 10.3389/fimmu.2020.00378.

Almeqdadi M, Mana MD, Roper J, Yilmaz ÖH. Gut organoids: Mini-tissues in culture to study intestinal physiology and disease. Am J Physiol Cell Physiol. 2019;317(3):405-19. doi: 10.1152/ajpcell.00300.2017.

Pyrohova VI, Laba OV. Otsinka efektyvnosti korektsii dysbiozu pikhvy z vykorystanniam vahinalnoho prebiotychnoho kompleksu u zhinok iz chynnykamy ryzyku spontannykh peredchasnykh polohiv. Reprod Zdorovia Zhinky. 2022;6(61):44-9.