Современное представление о микробиоме мочевыделительной системы у детей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

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.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Филипп Олегович Туров

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого ДЗ г. Москвы»

Email: TurovFO@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-9301-7586

к.м.н., ведущий научный сотрудник, детский уролог-андролог

Россия, 119620, Москва, ул. Авиаторов, д. 38

Сергей Павлович Яцык

ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования» Минздрава России

Email: makadamia@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-6966-1040

член-корреспондент РАН, д.м.н., профессор, профессор кафедры детской хирургии 

Россия, 125993, Москва, ул. Баррикадная, д. 2/1, стр. 1

Алексей Игорьевич Крапивкин

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого ДЗ г. Москвы»; ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России

Email: npcmpd@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0002-4653-9867

д.м.н., директор, профессор кафедры госпитальной педиатрии  

Россия, 119620, Москва, ул. Авиаторов, д. 38

Сергей Гранитович Врублевский

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого ДЗ г. Москвы»; ФГАОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Минздрава России

Email: VrublevskijSG@zdrav.mos.ru
ORCID iD: 0000-0001-9400-7673

д.м.н., заместитель главного врача по хирургии, профессор кафедры детской хирургии, Главный внештатный детский специалист уролог-андролог Департамента здравоохранения г. Москвы

Россия, 119620, Москва, ул. Авиаторов, д. 38

Ильгар Салехович Мамедов

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого ДЗ г. Москвы»

Email: is_mamedov@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0783-2873

к.м.н., ведущий научный сотрудник 

Россия, 119620 г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38

Олег Александрович Перевезенцев

ГБУЗ «Научно-практический центр специализированной медицинской помощи детям им. В.Ф. Войно-Ясенецкого ДЗ г. Москвы»

Автор, ответственный за переписку.
Email: PZPO@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7070-3209

к.м.н., врач лабораторной генетики

Россия, 119620 г. Москва, ул. Авиаторов, д. 38

Список литературы

  1. Sender R, Fuchs S., Milo R. Are We Really Vastly Outnumbered? Revisiting the Ratio of Bacterial to Host Cells in Humans. Cell. 2016;164:337–340.
  2. Amon P., Sanderson, I. What is the microbiome? Arch. Dis. Child. Educ. Pract. Ed. 2017;102:258–261.
  3. Locey K.J., Lennon J.T. Scaling laws predict global microbial diversity. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2016;113:5970–5975.
  4. Frank D.N. et al. Molecular-phylogenetic characterization of microbial community imbalances in human inflammatory bowel diseases. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007;104:13780–13785.
  5. Naboka Yu.L., Kotieva V.M., Kogan M.I. The role of infectious complications in the overall structure of complications in urethroplasty, treatment and antibiotic prophylaxis: a systematic review. Bulletin of Urology. 2023;11(4):141–150. doi: 10.21886/2308-6424-2023-11-4-141-150.
  6. Naboka Yu.L., Alkina A.K., Kogan M.I. et al. Monitoring of urine microbiota and antibiotic resistance of uropathogens in one urology hospital. Bulletin of Urology. 2020;8(3):47–57. doi: 10.21886/2308-6424-2020-8-3-47-57.
  7. Cho I., Blaser M.J. The human microbiome: At the interface of health and disease. Nat. Rev. Genet. 2012;13:260–270.
  8. Metchnikoff E. In: Mitchell PC. editor. The Prolongation of Life. Optimistic Studies. New York: G P Putnam’s Sons; 1910. 96 p.
  9. Podolsky S.H. Metchnikoff and the microbiome. Lancet. 2012;380:1810–11 doi: 10.1016/S0140-6736(12)62018-2.
  10. Thomas-White K. et al. The bladder is not sterile: history and current discoveries on the urinary microbiome. Current bladder dysfunction reports. 2016;11:18–24.
  11. Xu R. et al. A new gold rush: a review of current and developing diagnostic tools for urinary tract infections. Diagnostics. 2021;11(3):479.
  12. KASS E.H. Bacteriuria and the diagnosis of infections of the urinary tract; with observations on the use of methionine as a urinary antiseptic. A.M.A. archives of internal medicine. 1957;100(5):709–714.
  13. Stamm W.E., Counts G.W., Running Katherine R., W.H.C.S. Diagnosis of Coliform Infection in Acutely Dysuric Women N Engl J Med. 1982;307:463–468.
  14. Latham R.H. et al. Laboratory diagnosis of urinary tract infection in ambulatory women. JAMA. 1985;254(23):3333–36.
  15. Wolfe A.J., Brubaker Linda. «Sterile Urine» and the Presence of Bacteria. Eur Urology. 2015;68(2):173–74. doi: 10.1016/j.eururo.2015.02.041
  16. Hilt Evann E. et al. Urine is not sterile: use of enhanced urine culture techniques to detect resident bacterial flora in the adult female bladder. J Clin Microbiol 2014;52(3): 871–876.
  17. Perez-Carrasco V., Soriano-Lerma A., Soriano M., Gutiérrez-Fernández J., Garcia-Salcedo J.A. Urinary Microbiome: Yin and Yang of the Urinary Tract. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2021;11:421.
  18. Karstens L. et al. Does the urinary microbiome play a role in urgency urinary incontinence and its severity? Frontiers in cellular and infection microbiology. 2016;6 :78.
  19. Pearce M.M., Hilt E.E., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Thomas-White K., Fok C., Kliethermes S., Schreckenberger P.C., Brubaker L., Gai X., Wolfe A.J. The female urinary microbiome: a comparison of women with and without urgency urinary incontinence. mBio. 2014 Jul 8;5(4):e01283-14. doi: 10.1128/mBio.01283-14. PMID: 25006228; PMCID: PMC4161260.
  20. Van der Zee, Anneke et al. Molecular Diagnosis of Urinary Tract Infections by Semi-Quantitative Detection of Uropathogens in a Routine Clinical Hospital Setting. PloS One 2016;11(3):e0150755. doi: 10.1371/journal.pone.0150755
  21. Neugent M.L. et al. Advances in understanding the human urinary microbiome and its potential role in urinary tract infection. MBio. 2020;11(2).
  22. Hilt E.E., McKinley K., Pearce M.M., Rosenfeld A.B., Zilliox M.J., Mueller E.R., Brubaker L., Gai X., Wolfe A.J., Schreckenberger PC2014. Urine Is Not Sterile: Use of Enhanced Urine Culture Techniques To Detect Resident Bacterial Flora in the Adult Female Bladder. J Clin Microbiol 52.
  23. Harding C. et al. How can we improve investigation, prevention and treatment for recurrent urinary tract infections–ICI‐RS 2018. Neurourology and Urodynamics. 2019;38:S90-S97.
  24. Price T.K. et al. The clinical urine culture: enhanced techniques improve detection of clinically relevant microorganisms. Journal of clinical microbiology. 2016;54(5):1216–1222.
  25. Thapaliya J., Khadka P., Thapa S., Gongal C. Enhanced quantitative urine culture technique, a slight modification, in detecting under-diagnosed pediatric urinary tract infection. BMC Res Notes. 2020;13(5):5. doi: 10.1186/s13104-019-4875-y
  26. Hochstedler B.R., Burnett L., Price T.K., Jung C., Wolfe A.J., Brubaker L. Urinary microbiota of women with recurrent urinary tract infection: collection and culture methods. Int Urogynecol J. 2021;33(3):563–70. doi: 10.1007/s00192-021-04780-4
  27. Atay Nursel, Arife Uslu Gökceoğlu. Evaluation of urinalysis and urine culture in children with first-time urinary tract infection. Turkish J Urol. 2021;47(3):242–247. doi: 10.5152/tud.2020.20387.
  28. Hoffman C, Siddiqui NY, Fields I, Gregory WT, Simon HM, Mooney MA, Wolfe AJ, Karstens L. Species-Level Resolution of Female Bladder Microbiota from 16S rRNA Amplicon Sequencing. mSystems. 2021 Oct 26;6(5):e0051821. doi: 10.1128/mSystems.00518-21. Epub 2021 Sep 14. PMID: 34519534; PMCID: PMC8547459.
  29. Zheng J., Wittouck S., Salvetti E., Franz C.M.A.P., Harris H.M.B., Mattarelli P. et al. A taxonomic note on the genus Lactobacillus: description of 23 novel genera, emended description of the genus Lactobacillus beijerinck 1901, and union of Lactobacillaceae and Leuconostocaceae. Int J Syst Evol Microbiol. 2020;70(4):2782–858. doi: 10.1099/ijsem.0.004107
  30. Shevchenko S.G., Radey M., Tchesnokova V., Kisiela D., Sokurenko E.V. Escherichia coli clonobiome: assessing the strain diversity in feces and urine by deep amplicon sequencing. Applied and Environmental Microbiology. 2019;85(23):e01866-19.
  31. Lewis Debbie A. et al. The human urinary microbiome; bacterial DNA in voided urine of asymptomatic adults. Frontiers in cellular and infection microbiology. 2013;3:41.
  32. Siddiqui Huma et al. Assessing diversity of the female urine microbiota by high throughput sequencing of 16S rDNA amplicons. BMC microbiology. 2011;11:1–12.
  33. Jones-Freeman B. et al. The microbiome and host mucosal interactions in urinary tract diseases. Mucosal immunology. 2021;14(4):779–792. doi: 10.1038/s41385-020-00372-5
  34. Mulder M.D. Radjabzadeh R.J. et al. The effect of antimicrobial drug use on the composition of the genitourinary microbiota in an elderly population. BMC microbiology. 2019;19:1–7.
  35. Hasman Henrik et al. Rapid whole-genome sequencing for detection and characterization of microorganisms directly from clinical samples. J Clin Microbiol. 2014;52(1):139–46. doi: 10.1128/JCM.02452-13
  36. Barraud O., Ravry C., François B., Daix T., Ploy M.C., Vignon P. Shotgun metagenomics for microbiome and resistome detection in septic patients with urinary tract infection. International journal of antimicrobial agents. 2019;54(6):803–808.
  37. Moustafa A. et al. Microbial metagenome of urinary tract infection. Scientific reports. 2018;8(1):4333.
  38. Karstens L. et al. Community profiling of the urinary microbiota: considerations for low-biomass samples. Nature Reviews Urology. 2018;15(12):735–749.
  39. Brubaker L., Gourdine J.-.P, Siddiqui N.Y., Holland A., Halverson T., Limeria R., et al. Forming consensus to advance urobiome research. Msystems. 2021;6(4):e01371–20. doi: 10.1128/msystems.01371-20
  40. Mulcrone A.E., Parikh M., Ahmad F. . Reducing infant catheterization in the emergency department through clean-catch urine collection. Journal of the American College of Emergency Physicians Open. 2020;1(6):1533–1541.
  41. Herreros M.L. et al. Urine collection methods for infants under 3 months of age in clinical practice. Pediatric Nephrology. 2021;36(12):3899–3904.
  42. Bundgaard-Nielsen C. et al. Voided urinary microbiota is stable over time but impacted by post void storage. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2020;10:435.
  43. Turov F.O., Zorkin S.N. et al. Do children with vesicoureteral reflux need antibiotic prophylaxis? Modern view of the big problem. Pediatria n.a. G.N. Speransky. 2020;99(5):265–271. doi: 10.24110/0031-403X-2020-99-5-265-271.
  44. Leung A.K.C. et al. Urinary Tract Infection in Children. Recent patents on inflammation & allergy drug discovery. 2019;13(1):2–18. doi: 10.2174/1872213X13666181228154940
  45. Nielsen K.L. et al. Whole-genome comparison of urinary pathogenic Escherichia coli and faecal isolates of UTI patients and healthy controls. International Journal of Medical Microbiology. 2017;307(8):497–507.
  46. Magruder Matthew et al. Gut uropathogen abundance is a risk factor for development of bacteriuria and urinary tract infection. Nature communications. 2019;10(1):5521.
  47. Thänert R. et al. Comparative genomics of antibiotic-resistant uropathogens implicates three routes for recurrence of urinary tract infections. MBio 2019;10(4):1110–1128.
  48. Thomas-White K. et al. Culturing of female bladder bacteria reveals an interconnected urogenital microbiota. Nature communications. 2018;9(1):1557.
  49. Kinneman L. et al. Assessment of the urinary microbiome in children younger than 48 months. The Pediatric infectious disease journal. 2020;39(7):565–570.
  50. Fredsgaard L. et al. Description of the voided urinary microbiota in asymptomatic prepubertal children – A pilot study. Journal of Pediatric Urology. 2021;17(4):545. e1-545. e8.
  51. Tett A., Pasolli E., Masetti G., Ercolini D., Segata N. Prevotella diversity, niches and interactions with the human host. Nat Rev Microbiol. 2021;19(9):585–99. doi: 10.1038/s41579-021-00559-y
  52. Palmer C., Bik E.M., DiGiulio D.B., Relman D.A., Brown P.O. Development of the human infant intestinal microbiota. PLoS Biol. 2007;5(7):e177. doi: 10.1371/journal.pbio.0050177
  53. Bučević Popović V. et al. The urinary microbiome associated with bladder cancer. Scientific reports. 2018;8(1):12157.
  54. Aragon I.M. et al. The urinary tract microbiome in health and disease. European urology focus. 2018;4(1):128–138.
  55. Magistro G., Stief C.G. The urinary tract microbiome: the answer to all our open questions? European Urology Focus. 2019;5(1):36–38.
  56. Gerber D., Forster C. S., Hsieh M. The role of the genitourinary microbiome in pediatric urology: a review. Current urology reports. 2018;19:1–8.
  57. Cole E., Shaikh N., Forster C.S. The pediatric urobiome in genitourinary conditions: A narrative review. Pediatric Nephrology. 2022. С. 1–10.
  58. Johnson C.L., Versalovic J. The human microbiome and its potential importance to pediatrics. Pediatrics. 2012;129(5):950–960.
  59. Brubaker L., Wolfe A.J. The new world of the urinary microbiota in women. American journal of obstetrics and gynecology. 2015;213(5):644–649.
  60. Gerber D., Forster C.S., Hsieh M. The role of the genitourinary microbiome in pediatric urology: a review. Current urology reports. 2018;19:1–8.
  61. Yang S. et al. Diagnosis and management of bladder bowel dysfunction in children with urinary tract infections: a position statement from the International Children’s Continence Society. Pediatric Nephrology. 2018;33:2207–2219.
  62. Shaikh N. et al. Recurrent urinary tract infections in children with bladder and bowel dysfunction. Pediatrics. 2016;137(1).
  63. Mulder M. et al. The effect of antimicrobial drug use on the composition of the genitourinary microbiota in an elderly population. BMC microbiology. 2019;19:1–7.
  64. Lev-Sagie A. et al. Vaginal microbiome transplantation in women with intractable bacterial vaginosis. Nature medicine. 2019;25(10):1500–1504.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рисунок. Схема методов забора мочи и выделения микробиома (наглядная визуализация)

Скачать (213KB)
Метаданные

© ООО «Бионика Медиа», 2025