Дмитрий Марфунин
"О вагинозе"
Как известно, во влагалище здоровой, взрослой, фертильной женщины находится небольшое количество (до 1,5 мл) жидкости, представляющей собой транссудат слизистой оболочки, имеющий низкий рН (около 4) и содержащий слущенные поверхностные клетки влагалищного многослойного плоского эпителия и специфическую влагалищную микрофлору, все вместе это создает уникальную экосистему, не повторяющуюся больше нигде в организме.
Преобладающими микроорганизмами во влагалище являются лактобактерии (LB), часто присутствует более чем один подвид, и подвиды, которые пролиферируют во влагалище, отличаются от кишечных [8]. В норме LB составляют до 95% бактерий во влагалище [11], тогда как, например, в кишечнике LB никогда не составляют более чем 1% [9]. Во влагалище в норме встречаются также Gardnerella vaginalis [12], кишечная палочка и стрептококки группы В [8], но доля их ничтожна и никакого влияния на состояние экосистемы они не оказывают.
Влагалище окислено анаэробным метаболизмом влагалищного гликогена до кислых продуктов, преобладающе ацетата и лактата [2]. Лактат – первичная молекула, ответственная за окисление влагалища, концентрация же ацетата приблизительно одна десятая от лактата [3].
Гликоген, который депонирован в большом количестве во влагалищном эпителии, мог бы быть метаболизирован в лактат любыми влагалищными бактериями и/или эпителием непосредственно, так как влагалищная полость является анаэробной, и клетки на поверхности влагалищного эпителия относительно удалены от поставки кислорода капиллярами [3]. Но кислотность влагалища преобладающе производится и регулируется бактериями [2], чему представлено изящное доказательство.
Наблюдаемый рН влагалища (~4) у женщин репродуктивного возраста является на 3,4 единицы ниже, чем сывороточный рН (7,4). Для пассивного распределения протонов, чтобы создать такое большое понижение во влагалищном рН, потребовался бы трансвагинальный потенциал различия почти 200 mV – в 4-8 раз больше того, что наблюдалось. Если бы эпителий был первичным источником влагалищной кислотности, это должно было делаться активным транспортом протонов во влагалище. Даже если бы гликоген в эпителиальных клетках был анаэробно метаболизирован в лактат этими клетками, в присутствии наблюдаемого трансвагинального потенциала, то большинство протонов распространилось бы в плазму, а не во влагалищную полость, то есть влагалищный эпителий непрерывно поглотит протоны из полости всякий раз, когда влагалище будет более кисло, чем рН ~6,5. Влагалищные эпителиальные клетки, вероятно, ответственны только за ~20% лактата во влагалище и большинство влагалищного лактата является бактериальным по происхождению [3]. Кислотность поддерживается продукцией лактата анаэробными LB, которые питаются гликогеном, представленным в слущенных влагалищных эпителиальных клетках [9, 15].
Хотя некоторые исследователи все еще называют L. acidophilus как доминанту, идентифицированы L. gasseri, L. jensenii, L. vaginalis, L. crispatus, а также L. cellobiosus и L. fermentum как самые богатые виды [2]. Изоляты LB первых четырех видов окисляют свою среду роста до рН 3,2-4,8, который соответствует диапазону, наблюдаемому в LB доминируемом человеческом влагалище [2, 16]. При этом рН развивается устойчивое состояние равновесия, где кислотность становится аутоподавляющей [16]. Но при этом показано, что если L. crispatus и L. gasseri могли возобновить свой рост в их кондиционной среде, если бы она была нейтрализована к более высокому рН, показывая, что одна только кислотность была ограничивающим фактором их роста, то L. vaginalis, напротив, не была рН чувствительной и достигала своего предельного роста из-за истощения питательного субстрата, то есть гликогена [2].
Влагалищные LB являются очень прихотливыми и трудно растут в культуре [11], восстановление и рост их улучшаются добавлением к среде источников гема, таких как гемин и гемоглобин, и инкубацией в анаэробных условиях [9].
Среди влагалищных LB распространена генерация перекиси водорода (Н2О2) [9] Главными Н2О2 производящими LB являются L. crispatus и L. jensenii [16]. Продукция Н2О2 является конститутивной на экспозицию клеток кислородом и начинает продуцироваться как следствие аэрации культур, так как статические клеточные культуры являются фактически анаэробными, то есть ограничивающий фактор – отсутствие кислорода, а не нехватка ответственных ферментов. Н2О2 разрушается самими же LB, когда культура содержала Fe3+ ионы в виде гемина или гемоглобина. Процессы генерации и дегенерации Н2О2 могут быть частью одного и того же механизма детоксикации [9]. Но лактат и низкий рН имели больший подавляющий эффект на патогенные микроорганизмы, чем Н2О2 [16]. Можно думать о том, что образование Н2О2 не столько защитная реакция на инородные микроорганизмы, сколько механизм удаления из среды излишков кислорода, то есть создания анаэробной среды.
Известно, что человеческая сперма, образно говоря, должна бороться с кислым рН влагалищной жидкости. рН семенной плазмы от 6,7 до 7,4 и имеет потенциал, чтобы нейтрализовать влагалищную кислоту. Влагалищный рН повышается от 4,3 до 7,2 в пределах 8 секунд после прибытия спермы [15]. Наличие спермы отменяет влагалищную кислотность в течение нескольких часов, что позволяет иметь возможность оплодотворения [3]. Можно думать о том, что присутствие и жизнедеятельность LB не способствует транзиту сперматозоидов, так как для осуществления его необходимо нейтрализовать кислотность.
Показано, что эстрогены способствуют гипертрофии влагалищного эпителия и увеличению депонирования в нем гликогена [2, 3, 7]. Причем если в нижних эпителиальных клетках может быть идентифицировано небольшое количество гликогена, то в верхних слоях заметно увеличение гликогена, с самой большой концентрацией в слущиваемых клетках [7].
С другой стороны, эстроген вызывает липолиз и увеличивает доступность жирных кислот, вверхрегулирует митохондриальные ферменты, способствующие окислению жира, уменьшая окисление углеводов, гликолиз мышц, норму глюконеогенеза и уменьшая поглощение глюкозы крови и использование гликогена [5]. То есть эстрогены уменьшают окисление углеводов и использование гликогена и в это же время способствуют депонированию его во влагалищном эпителии, что приводит к накоплению его в больших количествах и сохранению практически в неизменном виде вплоть до слущивания поверхностных клеток. Можно думать, что гликоген становится доступным LB лишь после разрушения клеток.
В течение менструального цикла уровень эстрогенов изменяется от минимального во время менструации до максимального в дни овуляции. Содержание гликогена также меняется до максимального в середине цикла. Если уровень гликогена в эпителиальных клетках влагалища зависит от фазы менструального цикла, но он не участвует ни в метаболизме эпителиальных клеток, ни в транзите сперматозоидов, то можно предположить, что используются его иные свойства.
Как известно, в норме перед эякуляцией происходит интроитус и довольно продолжительные фрикции (которые, как известно, имеют определенный смысл не только для достижения женщиной оргазма, но и для стимуляции секреции простаты и семенных пузырьков). При неподготовленном влагалище они могли бы быть весьма травматичными. Гликоген водорастворим и как полисахарид образует слизеподобный вязкий раствор. Во влагалищной слизистой нет желез. Можно предположить, что гликоген, накапливаясь в поверхностных слущиваемых эпителиальных клетках влагалища, создает, таким образом, естественную смазку, с максимальным содержанием в дни, благоприятные для зачатия.
Таким образом, можно думать о том, что LB существуют во влагалище, используя гликоген поверхностных клеток как питательный субстрат и с помощью лактата и Н2О2 быстро восстанавливая кислую анаэробную среду после менструации и секса.
Но иногда наступает состояние, при котором консистенция влагалищной жидкости изменяется и она приобретает неприятный запах гниющей рыбы. Иногда присоединяются влагалищное жжение или зуд [11]. Такое состояние носит название бактериальный вагиноз (BV) или вагинальный дисбактериоз. Кроме вышеописанного, никаких других физикальных изменений не обнаруживается. BV характеризован сложным расстройством нормальной влагалищной флоры, с потерей Н2О2 продуцирующих LB и увеличением грамвариабельных коккобацилл (Gardnerella vaginalis и виды Bacteroides), анаэробных организмов (Mobiluncus, Fusobacterium, Prevotella и Peptostreptococcus) и генитальных микоплазм. Присутствует связанное повышение влагалищного рН и увеличение продукции протеолитических ферментов, органических кислот и летучих аминов [12]. Три с BV ассоциированные бактерии, Gardnerella vaginalis, Prevotella bivia и Peptostreptococcus anaerobius, окисляли свою среду роста до рН 4,7-6,0, что совместимо с особенностью увеличения влагалищного рН, связанного с BV [2]. Спектр видов LB, изолированных от женщин с BV, не очень отличался от видов, изолированных от женщин со здоровым влагалищем [6]. Изменялось лишь соотношение видов с доминирующим положением в первую очередь Gardnerella, в связи с чем BV носит еще название «гарднереллез».
Показатель излечения BV при применении обычной терапии метронидазолом 80-90% за 1 неделю, но показатель рецидива 15-30% в течение 3 месяцев [6]. При более тщательном обследовании женщины с рецидивирующим BV показали глубокие остаточные биохимические и микробные расстройства, отражающие улучшенную, но все еще существенно патологическую влагалищную экосистему, а также умеренное постоянное увеличение влагалищного рН, уровней полиамина и жирных кислот и наличие ключевых клеток в небольших количествах, лактат отсутствовал в 30% влагалищных секреций пациенток [4].
Отмечено, что в то время как у 60% женщин, испытывающих рецидив BV, не было никаких LB, у остальных имелись во влагалище один и более штаммов LB, даже при том, что рН был >5 [6]. Некоторые авторы описывают BV не как разрастание анаэробных бактерий, а как дефицит LB [8]. Причем считается, что супрессия LB должна наступить прежде разрастания BV ассоциированных бактерий [16].
Зловонный запах гниющей рыбы обусловлен наличием триметиламина. Триметиламин – это газ, третичный амин алифатического ряда, в норме получается в кишечнике при деградации кишечными бактериями пищевых продуктов, богатых холином и лецитином [13, 17]. Холин представляет собой аминоспирт, другое название триметиламиноэтанол. У лецитина другое название фосфатидилхолин. То есть при бактериальном отщеплении этанола как высокоэнергоемкого субстрата может выделяться свободный триметиламин. Далее триметиламин окисляется печеночным ферментом флавин-содержащей монооксигеназой 3 (FMO3) в непахнущий триметиламиноксид, который выделяется с мочой. Нормальные люди могут пахнуть гниющей рыбой, если 20 г чистого холина даны им перорально, из-за чрезмерной продукции триметиламина, превышающей способность окислить его нормальной здоровой печенью [13]. Показано, что когда большие оральные терапевтические дозы холина (8-20 г/день) использовались для лечения хореи Хантингтона, пациенты жаловались на рыбный запах, очевидно, из-за чрезмерной продукции триметиламина [10]. В дни вокруг менструации метаболическая способность FMO3 была уменьшена до 60-70%, видимо, в результате гормонального торможения, и запах у женщин может увеличиваться [1, 14]. При мутациях гена FMO3 может развиваться заболевание триметиламинурия, когда неокисленный триметиламин экскретируется в моче, поту, слюне, выдыхаемом воздухе и влагалищной секреции, давая начало характерному запаху гниющей рыбы [1, 17]. Но у пациенток с BV нигде, кроме влагалищной секреции, не обнаруживался триметиламин.
Как уже упоминалось, при BV во влагалищных выделениях обнаруживают так называемые ключевые клетки – это слущиваемые клетки влагалищного эпителия, усеянные грамвариабельными и грамнегативными коккобациллами и являются самым специфичным микроскопическим признаком, связанным с BV [12]. То есть можно думать, что ассоциированные с BV микроорганизмы, в частности Gardnerella vaginalis, прикрепляются к клеточной стенке слущенных эпителиальных клеток влагалища. Выше также отмечалось повышение при BV продукции протеолитических ферментов и органических кислот. Показано также, что рост Gardnerella vaginalis увеличен аммиаком, который произведен Prevotella bivia, а аминокислоты, произведенные во время роста Gardnerella vaginalis, стимулируют рост Prevotella bivia [16]. То есть можно думать, что Gardnerella vaginalis продуцирует аминокислоты, которые ей в качестве субстрата не используются.
Другими словами, если Gardnerella vaginalis прикрепляется к клеточной стенке, продуцирует протеолитические ферменты и в результате жизнедеятельности появляется большое количество аминокислот, не используемых ей в качестве питательного субстрата, это может означать, что она разрушает клеточную мембрану с целью получения иного питательного субстрата.
Вышеупомянутый лецитин – это широко распространенный фосфолипид клеточных мембран. Он, в свою очередь, состоит из холина и фосфатидовой кислоты, которая является фосфомоноэфиром диацилглицерина, имеющим в своем составе две молекулы жирной кислоты, являющихся высокоэнергоемкими соединениями. Таким образом, можно думать о том, что в результате жизнедеятельности Gardnerella vaginalis при ферментативном расщеплении фосфолипидов клеточных мембран может образовываться газ триметиламин, который и придает зловонный запах и пенистость влагалищным выделениям при BV .
Можно думать о том, что BV – не инфекция, так как, во-первых, Gardnerella vaginalis присутствует во влагалище нормальных здоровых женщин [12], во-вторых, BV диагностируется у женщин, никогда не живших половой жизнью [11, 12] и, в-третьих, лечение полового партнера не влияет на скорость рецидива у женщин [16].
Можно также думать о том, что BV – это не следствие дефицита LB во влагалище, так как, во-первых, у части пациенток с BV во влагалище присутствуют LB, причем те же самые штаммы, что и у здоровых женщин [6] и, во-вторых, использование экзогенных LB как пробиотиков не оказалось успешным [8].
Отмечено, что человеческий метаболизм может производить только L-лактат, в то время как бактерии могут производить и D-лактат и L-лактат. D-лактат используется как маркер наличия бактерий [3]. Показано, что средняя величина D -лактата, произведенного в изолятах от здоровых женщин, была 8,04 mM/L, в то время как произведенного в изолятах от женщин, страдающих BV, была 3,94 mM/L, то есть половина D-лактата, секретируемого LB, принадлежавших тем же самым видам, но изолированных от женщин со здоровым влагалищем [6]. Выше было отмечено, что лактат отсутствовал в 30% влагалищных секреций пациенток с рецидивирующим BV [4]. Известно, что BV обостряется (то есть, усиливается запах) в дни до и во время менструации, то есть когда уровни эстрогенов минимальны. Также известно, что BV чаще диагностируется у женщин с нарушениями менструального цикла. Все вместе позволяет думать о том, что снижение содержания гликогена в поверхностных эпителиальных клетках влагалища (как результат низких уровней эстрогенов) может привести к уменьшению популяции LB (высокочувствительных к изменению содержания питательного субстрата) вплоть до исчезновения и разрастанию микрофлоры, питательным субстратом для которой служат фосфолипиды клеточных мембран слущенных клеток.
Итак, на основании вышеизложенного складывается впечатление, что BV может развиться как результат по той или иной причине низкого уровня половых гормонов, в частности, эстрогенов (период полового созревания, нарушения менструального цикла, предменопаузальный период и так далее), и может использоваться как диагностический признак гормонального неблагополучия. Подтверждением этого предположения может служить более низкая распространенность BV у женщин, использующих комбинированные оральные контрацептивы, а также что он имеет тенденцию уменьшаться во время беременности [8].
ЛИТЕРАТУРА:
1. Arseculeratne G, Wong AKC, Goudie DR , Ferguson J. Arch Dermatol 2007;143(1):81-84
2. Boskey ER, Telsch KM, Whaley KJ, Moench TR, Cone RA. Infect Immun 1999 Oct; 67(10): 5170-5175
3. Boskey ER, Cone RA, Whaley KJ, Moench TR. Hum. Reprod 2001, 16(9): 1809-1813
4. Cook RL, Redondo-Lopez V, Schmitt C, Meriwether C, Sobel JD. Journal of Clinical Microbiology 1992 Apr, Vol 30, No 4, p 870-877
5. D`Eon TM, Sharoff C, Chipkin SR, Grow D, Ruby BC , Braun B. Am J Physiol Endocrinol Metab 2002 Nov, Vol 283, Issue 5, E1046-E1055
6. Garg KB, Ganguli I, Kriplani A, Lohiya NK, Thulkar J, Talwar GP. Eur J Clin Microbiol Infect Dis 2010; 29: 123-125
7. Gregoire AT, Parakkal PF. Biology of Reproduction 1972, 7, 9-14
8. Hay P. Sex Transm Infect 2005; 81: 100-102
9. Martin R, Suarez JE. Applied and Environmental Microbiology 2010 Jan, Vol 76, No 2, p 400-405
10. Mitchell SC, Smith RL. DMD 2001 Apr 1, Vol 29, No 4, 517-521
11. O`Brien RF. Curr Opin Pediatr 2005 Aug; 17(4): 452
12. Pirotta M, Fethers KA, Bradshaw CS. Australian Family Physician 2009 June Vol 38, No 6, 394-397
13. Rehman HU. Postgrad Med J 1999; 75: 451-452
14. Shimizu M, Cashman JR, Yamazaki H. BMC Med Genet 2007; 8: 3
15. Suarez SS, Pacey AA. Hum. Reprod Update 2006 Jan/Feb, 12(1): 23-37
16. Wilson J. Sex Transm Infect 2004; 80: 8-11
17. Yeung CK, Adman ET, Rettie AE. Arch Biochem Biophis 2007 Aug 15; 464(2): 251-259
