Human PhysiologyHuman PhysiologyФизиология человека0131-16463034-6150The Russian Academy of Sciences68531410.31857/S0131164625010103VMGGZHArticlesСтатьиResearch ArticleCorrelation between hormone levels and count of microorganisms in the vagina of women participated in a 5-day dry immersion experimentВзаимосвязь уровней гормонов и численности микроорганизмов вагинального биотопа у женщин в эксперименте с 5-суточной “сухой” иммерсиейKomissarovaD. V.КомиссароваД. В.
Russian Federation
d.komisarova@yandex.ruIlyinV. K.ИльинВ. К.
Russian Federation
d.komisarova@yandex.ruMarkinA. A.МаркинА. А.
Russian Federation
d.komisarova@yandex.ruZhuravlevaO. A.ЖуравлёваО. А.
Russian Federation
d.komisarova@yandex.ruVorontsovA. L.ВоронцовА. Л.
Russian Federation
d.komisarova@yandex.ruInstitute of Biomedical Problems, RASФГБУН ГНЦ РФ — Институт медико-биологических проблем РАН1502202551111012219062025Copyright ©; 2025, Russian Academy of SciencesCopyright ©; 2025, Российская академия наук2025Russian Academy of SciencesРоссийская академия наукhttps://journals.eco-vector.com/0131-1646/article/view/685314

The aim of this article is to study the relationship between hormone levels and the number of vaginal microorganisms of female volunteers participated in a 5-day dry immersion (DI) experiment. The study involved 6 volunteers aged 25 to 40 years. The duration of the DI was 5 days. Throughout the experiment, the volunteers used 1 vaginal capsule containing autologous Lactobacillus spp in a titer of 107 CFU/ml (excipients — magnesium stearate — 3 mg, lactose monohydrate — sufficient to obtain a capsule content weight of 400 mg) every night for 5 days. The volunteers also orally took a lactoferrin-based preparation in the amount of 400 mg once a day in the morning, starting from the 1st day of DI for 30 long. To study the state of the vaginal and cervical canal microflora, samples were taken before the experiment, 5—7 days and 34—36 days after the end of immersion. Blood was taken to measure the amount of estradiol and prolactin at the same points as the vaginal biomaterial. All three points fell on days 19—22 of the menstrual cycle. Vaginal contents and cervical canal discharge were cultivated on selective and non-selective agar. Species identification of microorganisms was performed by MALDI-TOF-MS analysis using a Microflex LT time-of-flight mass spectrometer with Maldi BioTyper software (Bruker Daltoniks, Germany) version 4.0. Concentrations of estradiol and prolactin were measured by the enzyme immunoassay method using commercial kits (DBC, Canada) on a Stat Fax 2100 plate immunoassay analyzer (Awareness Technology, USA). As a result, correlation was found between the levels of prolactin and estradiol and some microorganisms of the vaginal and cervical canal microbiota. Lactobacillus spp found to be the most sensitive to the levels of estradiol and prolactin. In addition to Lactobacillus spp, the amount of estradiol and prolactin is also affected by Staphylococcus spp, Corymebacterium spp, B. bifidum and C. acnes. Thus, under conditions simulating individual factors of space flight, it is necessary to pay close attention to monitoring the hormonal status of female volunteers, as well as maintaining the amount of Lactobacillus spp within the normal range to prevent the development of dysbiotic conditions of the vagina and cervical canal.

Целью данной работы является изучение взаимосвязи уровней гормонов и численности микроорганизмов вагинального биотопа у женщин в эксперименте с 5-суточной “сухой” иммерсией (СИ). В исследовании принимали участие 6 женщин в возрасте от 25 до 40 лет. Продолжительность пребывания в СИ составила 5 сут. В течение всего эксперимента испытуемые использовали ежедневно на ночь 1 вагинальную капсулу, содержащую аутологичные лактобациллы в титре 10*7 КОЕ/мл (вспомогательные вещества — магния стеарат – 3 мг, лактоза моногидрат – достаточное количество до получения массы содержимого капсулы 400 мг). Участвующие в исследовании женщины принимали 1 раз в сутки утром, начиная с 1 дня СИ и в течение 30 сут после ее окончания, препарат на основе лактоферрина в количестве 400 мг. Для изучения состояния микрофлоры влагалища и цервикального канала были взяты пробы до начала эксперимента (“До”), через 5—7 дней (“После”) и через 34—36 дней (“После+34”) после окончания иммерсии. Забор крови для измерения количества эстрадиола и пролактина проводился в те же периоды, что и отбор вагинального биоматериала. Все три точки выпадали на 19—22 дни менструального цикла. Вагинальное содержимое и отделяемое цервикального канала засевали на селективные и неселективные агаризованные плотные питательные среды. Видовую идентификацию микроорганизмов проводили методом MALDI-TOF-MS анализа с использованием времяпролетного масс-спектрометра Microflex LT c программным обеспечением Maldi BioTyper (Bruker Daltoniks, Германия) версии 4.0. Концентрации эстрадиола и пролактина измеряли иммуноферментным методом с помощью коммерческих наборов (DBC, Канада) на планшетном иммуноферментном анализаторе Stat Fax 2100 (Awareness Technology, США). В результате проведенных исследований была выявлена взаимосвязь между уровнями пролактина и эстрадиола и некоторыми представителями микробиоты влагалища и цервикального канала. Наиболее чувствительными к уровням эстрадиола и пролактина являются представители семейства Lactobacillus spp. Кроме Lactobacillus spp на количество эстрадиола и пролактина влияют представители семейств Staphylococcus spp, Corynebacterium spp, а также B. bifidum и C. acnes. Таким образом, в условиях, имитирующих отдельные факторы космического полета, необходимо уделять пристальное внимание контролю гормонального статуса женщин – участниц эксперимента и поддержанию количества Lactobacillus spp в пределах нормы для предотвращения развития дисбиотических состояний влагалища и цервикального канала.

estradiolprolactindry immersionvaginal microfloraэстрадиолпролактинсухая иммерсиямикрофлора влагалищаМинистерство науки и высшего образования Российской ФедерацииMinistry of Science and Higher Education of the Russian Federation075-00327-24-01Farage M.A., Miller K.W., Sobel J.D. Dynamics of the vaginal ecosystem—hormonal influences // Infect. Dis. Res. Treat. 2010. V. 3. doi: 10.4137/IDRT.S3903Gimunová M., Paludo A.C., Bernaciková M., Bienertova-Vaska J. The effect of space travel on human reproductive health: A systematic review // NPJ Microgravity. 2024. V. 10. № 1. P. 10.Mathyk B., Imudia A.N., Quaas A.M. et al. Understanding how space travel affects the female reproductive system to the Moon and beyond // NPJ Womens Health. 2024. V. 2. P. 20. doi: 10.1038/s44294-024-00009-zKaur H., Merchant M., Haque M.M., Mande S.S. Crosstalk between female gonadal hormones and vaginal microbiota across various phases of women’s gynecological lifecycle // Front. Microbiol. 2020. V. 11. P. 551.Ilyin V.K., Komissarova D.V., Afonin B.V. et al. Effect of probiotic consumption with a fermented drink on intestinal microbiota, mucosae, and gastrointestinal functions in humans // Human Physiology. 2023. V. 49. № 7. P. 845.Ильин В.К., Комиссарова Д.В., Афонин Б.В. и др. Влияние приема пробиотиков в составе напитка брожения на микрофлору кишечника, слизистых оболочек и состояние желудочно-кишечного тракта человека // Авиакосм. и эколог. мед. 2022. Т. 56. № 3. С. 47.Rozanov I.A., Kuznetsova P.G., Savinkina A.O. et al. [Psychological support using virtual reality in a study with three-day dry immersion] // Aviakosm. Ekolog. Med. 2022. V. 56. № 1. P. 55.Розанов И.А., Кузнецова П.Г., Савинкина А.О. и др. Психологическая поддержка на основе виртуальной реальности в эксперименте с трехсуточной “сухой” иммерсией // Авиакосм. и эколог. мед. 2022. Т. 56. № 1. С. 55.Tomilovskaya E.S., Rukavishnikov I.V., Amirova L.E. et al. 21-day Dry Immersion: Schedule of investigations and major results // Human Physiology. 2021. V. 47. № 7. P. 735.Томиловская Е.С., Рукавишников И.В., Амирова Л.Е. и др. 21-суточная “сухая” иммерсия: особенности проведения и основные итоги // Авиакосм. и эколог. мед. 2020. Т. 54. № 4. С. 5.Ankirskaya A.S., Muravyova V.V. [Integral assessment of the vaginal microbiota state. Diagnosis of opportunistic vaginitis] // Obstet. Gynecol.: news, opinions, training. 2020. V. 8. № 1. P. 69.Анкирская А.С., Муравьева В.В. Интегральная оценка состояния микробиоты влагалища. Диагностика оппортунистических вагинитов // Акушерство и гинекология: новости, мнения, обучение. 2020. Т. 8. № 1. С. 69.Dzeranova L.K., Vorotnikova S.Y., Shutova A.S. et al. [Drug-induced hyperprolactinemia: mechanism of development, features of diagnosis and treatment] // Obes. Metab. 2023. V. 20. № 3. P. 251.Дзеранова Л.К., Воротникова С.Ю., Шутова А.С. и др. Лекарственно-индуцированная гиперпролактинемия: механизм развития, особенности диагностики и лечения // Ожирение и метаболизм. 2023. Т. 20. № 3. С. 251.Rezaei Z., Adabi K., Feizabad E., Aliakbar M. The effect of probiotic supplementation in intrauterine sperm insemination pregnancy rate // Fertil. Gynecol. Androl. 2023. V. 3. № 1. P. e136798.Kwaszewska A., Sobiś-Glinkowska M., Szewczyk E.M. Cohabitation – relationships of corynebacteria and staphylococci on human skin // Folia Microbiol. 2014. V. 59. № 6. P. 495.Kwaszewska A., Sobiś-Glinkowska M., Szewczyk E.M. Cohabitation-relationships of corynebacteria and staphylococci on human skin // Folia Microbiol. 2014. V. 59. № 6. P. 495.Yuan Q., Huang R., Tang L. et al. Screening Biomarkers and Constructing a Predictive Model for Symptomatic Urinary Tract Infection and Asymptomatic Bacteriuria in Patients Undergoing Cutaneous Ureterostomy: A Metagenomic Next-Generation Sequencing Study // Dis. Markers. 2022. V. 2022. P. 7056517.Gladysheva I.V., Cherkasov S.V., Khlopko Y.A., Plotnikov A.O. Genome characterization and probiotic potential of Corynebacterium amycolatum human vaginal isolates // Microorganisms. 2022. V. 10. № 2. P. 249.Chen X., Zhao X., Chen L. et al. Vaginitis caused by Corynebacterium amycolatum in a prepubescent girl // J. Pediatr. Adolesc. Gynecol. 2015. V. 28. № 6. P. e165.Dobrokhotova Yu.E., Zatikyan N.G. [Hormonal status and microbiocenosis of the vagina] // Obstetrics. Gynecology. Reproduction. 2008. № 3. P. 7.Доброхотова Ю.Э., Затикян Н.Г. Гормональный статус и микробиоценоз влагалища // Акушерство. Гинекология. Репродукция. 2008. № 3. С. 7.Saidi N., Saderi H., Owlia P., Soleimani M. Anti-biofilm potential of Lactobacillus casei and Lactobacillus rhamnosus cell-free supernatant extracts against Staphylococcus aureus // Adv. Biomed. Res. 2023. V. 12. P. 50.Davoodabadi A., Soltan Dallal M.M., Lashani E., Tajabadi Ebrahimi M. Antimicrobial activity of Lactobacillus spp. isolated from fecal flora of healthy breast-fed infants against diarrheagenic Escherichia coli // Jundishapur J. Microbiol. 2015. V. 8. № 12. P. e27852.Banwo K., Alonge Z., Sanni A.I. Binding capacities and antioxidant activities of Lactobacillus plantarum and Pichia kudriavzevii against cadmium and lead toxicities // Biol. Trace Elem. Res. 2021. V. 199. № 2. P. 779.Asan-Ozusaglam M., Gunyakti A. A new probiotic candidate bacterium from human milk: Limosilactobacillus vaginalis MA-10 // Acta Alimentaria. 2021. V. 50. № 1. P. 13.Sung C., Kim B.G., Kim S. et al. Probiotic potential of Staphylococcus hominis MBBL 2–9 as anti-Staphylococcus aureus agent isolated from the vaginal microbiota of a healthy woman // J. Appl. Microbiol. 2010. V. 108. № 3. P. 908.Gutiérrez-Barroso A., Anaya-López J.L., Lara-Zárate L. et al. Prolactin stimulates the internalization of Staphylococcus aureus and modulates the expression of inflammatory response genes in bovine mammary epithelial cells // Vet. Immunol. Immunopathol. 2008. V. 121. № 1—2. P. 113.Gutiérrez-Barroso A., Anaya-López J.L., Lara-Zárate L. et al. Prolactin stimulates the internalization of Staphylococcus aureus and modulates the expression of inflammatory response genes in bovine mammary epithelial cells // Vet. Immunol. Immunopathol. 2008. V. 121. № 1–2. P. 113.France M., Alizadeh M., Brown S. et al. Towards a deeper understanding of the vaginal microbiota // Nat. Microbiol. 2022. V. 7. № 3. P. 367.Mirmonsef P., Hotton A.L., Gilbert D. et al. Free glycogen in vaginal fluids is associated with Lactobacillus colonization and low vaginal pH // PloS One. 2014. V. 9. № 7. P. e102467.Clabaut M., Suet A., Racine P.J. et al. Effect of 17β-estradiol on a human vaginal Lactobacillus crispatus strain // Sci. Rep. 2021. V. 11. № 1. P. 7133.Wagner R.D., Johnson S.J. Probiotic lactobacillus and estrogen effects on vaginal epithelial gene expression responses to Candida albicans // J. Biomed. Sci. 2012. V. 19. № 1. P. 58.D'Alessandro M., Parolin C., Bukvicki D. et al. Probiotic and metabolic characterization of vaginal lactobacilli for a potential use in functional foods // Microorganisms. 2021. V. 9. № 4. P. 833.Gladysheva I.V., Cherkasov S.V. Antibiofilm activity of cell-free supernatants of vaginal isolates of Corynebacterium amycolatum against Pseudomonas aeruginosa and Klebsiella pneumoniae // Arch. Microbiol. 2023. V. 205. № 4. P. 158.Király L., Alén M., Korvola J., Horsmanheimo M. The effect of testosterone and anabolic steroids on the skin surface lipids and the population of Propionibacteria acnes in young postpubertal men // Acta Derm. Venereol. 1988. V. 68. № 1. P. 21.Wang X., Zhou Y.C., Huang Y.C. et al. Estradiol stimulates the growth and biofilm formation of clinical Staphylococcus epidermidis // Zhonghua Yi Xue Za Zhi. 2016. V. 96. № 38. P. 3083.Catron T.R., Swank A., Wehmas L.C. et al. Microbiota alter metabolism and mediate neurodevelopmental toxicity of 17β-estradiol // Sci. Rep. 2019. V. 9. № 1. P. 7064.Lee S., Jung D.H., Park M. et al. The Effect of Lactobacillus gasseri BNR17 on postmenopausal symptoms in ovariectomized rats // J. Microbiol. Biotechnol. 2021. V. 31. № 9. P. 1281.Otero M.C., Nader-Macias M.E. Inhibition of Staphylococcus aureus by H2O2-producing Lactobacillus gasseri isolated from the vaginal tract of cattle // Anim. Reprod. Sci. 2006. V. 96. № 1–2. P. 35.Otero M.C., Nader-Macías M.E. Inhibition of Staphylococcus aureus by H2O2-producing Lactobacillus gasseri isolated from the vaginal tract of cattle // Anim. Reprod. Sci. 2006. V. 96. № 1–2. P. 35.Li X., Liu X., Yu S. Psychological stress-derived prolactin modulates occludin expression in vaginal epithelial cells to compromise barrier function // Cell. Physiol. Biochem. 2015. V. 37. № 1. P. 153.Kaminsky L., Al-Sadi R., Ma T. Lactobacillus acidophilus causes enhancement of the intestinal tight junction barrier by a toll-like receptor-2-dependent increase in occluding // J. Allergy Clin. Immunol. 2022. V. 149. № 2. Suppl. P. AB99.Cui Ya., Liu L., Dou X. et al. Lactobacillus reuteri ZJ617 maintains intestinal integrity via regulating tight junction, autophagy and apoptosis in mice challenged with lipopolysaccharide // Oncotarget. 2017. V. 8. P. 77489.Zhang J., Sun Z., Jiang S. et al. Probiotic Bifido-bacterium lactis V9 regulates the secretion of sex hormones in polycystic ovary syndrome patients through the gut-brain axis // mSystems. 2019. V. 4. № 2. P. e00017-19.Zhang J., Sun Z., Jiang S. et al. Probiotic Bifidobacterium lactis V9 regulates the secretion of sex hormones in polycystic ovary syndrome patients through the gut-brain axis // mSystems. 2019. V. 4. № 2. P. e00017.Yousuf M., Ali A., Khan P. et al. Insights into the antibacterial activity of prolactin-inducible protein against the standard and environmental MDR bacterial strains // Microorganisms. 2022. V. 10. № 3. P. 597.Wostmann B.S. Morphology and physiology, endocrinology and biochemistry / Germfree and gnotobiotic animal models. London. CRC, 1996. P. 208.