Features of intestinal microbiota in chronic pyelonephritis in a patient with Mayer–Rokitansky–Kustner–Hauser syndrome

Svetlana N. Lagutina; Лагутина Светлана Николаевна; Olga S. Skuratova; Скуратова Ольга Сергеевна; Pavel A. Chizhkov; Чижков Павел Андреевич; Anna A. Zuykova; Зуйкова Анна Александровна; Anastasia S. Kurguzova; Кургузова Анастасия Сергеевна; Elena Yu. Esina; Есина Елена Юрьевна; Irina S. Dobrynina; Добрынина Ирина Сергеевна; Daria A. Martynenko; Мартыненко Дарья Александровна; Kirill D. Samkov; Самков Кирилл Денисович

doi:10.17816/PED143139-146

Features of intestinal microbiota in chronic pyelonephritis in a patient with Mayer–Rokitansky–Kustner–Hauser syndrome

Authors: Lagutina S.N.¹, Skuratova O.S.¹, Chizhkov P.A.¹, Zuykova A.A.¹, Kurguzova A.S.¹, Esina E.Y.¹, Dobrynina I.S.¹, Martynenko D.A.¹, Samkov K.D.¹
Affiliations:
1. N.N. Burdenko Voronezh State Medical University
Issue: Vol 14, No 3 (2023)
Pages: 139-146
Section: Clinical observation
URL: https://journals.rcsi.science/pediatr/article/view/254592
DOI: https://doi.org/10.17816/PED143139-146
ID: 254592

Cite item

Full Text

Abstract
Full Text
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

Mayer–Rokitansky–Küstner–Hauser syndrome is a congenital anomaly in the development of the female reproductive system, the essence of which is a violation of the intrauterine development of the Müllerian ducts, causing complete aplasia of the vagina and uterus. Deviation is a total or partial absence uterus, two upper thirds of the vagina, most often in combination with various anomalies of organs and systems, such as excretory, cardiovascular. Currently, the causes of this pathology are not fully understood studied. According to the World Health Organization, the percentage of hereditary factors intrauterine development disorders is approximately 10 to 25%. It is known that patients with this pathology often suffer from diseases of the urinary system (pyelonephritis). Chronic pyelonephritis is a common pathology in any age group due to excessive growth of the bacterial flora. The main causative agent, most often, are representatives of the intestinal microbiota (Escherichia coli, Enterococcus, Staphylococcus). Determination of the genus and species composition of the intestinal microbiota can serve as one of the diagnostic signs that contribute to the timely correction of the main therapy. Presented clinical case demonstrates a change in the biodiversity of the intestinal microbiota in a patient with Mayer–Rokitansky–Küstner–Hauser syndrome, which entails timely correction of drug therapy regimens in relation to chronic pyelonephritis and achieving remission. Thus, the study of changes in the composition of the intestinal microflora can become a new criterion in the diagnosis and treatment of this disease at an early stage.

Keywords

intestinal microbiota, Mayer–Rokitansky–Küstner–Hauser syndrome, 16S rRNA sequencing, generic biodiversity

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

Синдром Майера – Рокитанского – Кюстнера – Хаузера (МРКХ) — редкая генетическая патология детского населения, характеризующаяся тотальной аплазией матки с наличием двух рудиментных рогов, объединенных между собой перитонеальной складкой, недоразвитием маточных труб и влагалища, но при этом с нормальным функционированием яичников. Данное заболевание развивается у женщин с нормальным кариотипом (46,ХХ) вследствие аномалии развития протоков Мюллера, наследуется по аутосомно-доминантному типу. В структуре общей заболеваемости данный синдром встречается в 4 % случаев. Чаще всего у таких пациентов поражается только задняя часть мюллерова протока и не встречается сопутствующих пороков в развитии других органов. Однако в связи с развитием дистрофических изменений в эстрогензависимых структурах (уретра, мочевой пузырь) повышается риск развития урогенитальных расстройств. Помимо этого, вследствие постоянного воздействия агрессивной кишечной флоры (в том числе патогенных штаммов Escherichia сoli) увеличивается частота возникновения хронического цистита и пиелонефрита. Данная патология заболевания мочевыделительной системы встречаются в 20 % случаев [1].

В настоящее время для постановки диагноза пиелонефрита используются следующие методы исследования: общий анализ крови (ОАК), общий анализ мочи (ОАМ), посев мочи на условно-патогенную флору, ультразвуковое исследование (УЗИ) почек [8, 13]. Поскольку у пациентов с синдромом МРКХ в посеве мочи в большинстве случаев обнаруживается кишечная флора (E. сoli), которая является основным триггером развития пиелонефрита, требуется исследование кала на микропейзаж. Такой метод исследования недостаточно точный, так как не способен выявлять необходимый спектр условно-патогенных штаммов, в том числе E. coli, Klebsiella и других микроорганизмов, поэтому актуальным остается вопрос поиска новых ранних диагностических критериев [6]. Использование метода 16S РНК генетического секвенирования кишечной микробиоты способно более информативно отражать родовидовое биоразнообразие кишечной микробиоты, что влечет за собой своевременное назначение лекарственной терапии. Данный метод является неинвазивным, более чувствительным, специфичным в отношении кишечных штаммов и необходим для использования в диагностике данных патологических состояний.

КЛИНИЧЕСКИЙ СЛУЧАЙ

Пациентка, 15 лет, в 2021 г. обратилась к врачу общей практики (семейному врачу) с жалобами на тянущие боли в области поясницы, преимущественно справа, повышение температуры до 38,3 °C, учащенное мочеиспускание (до 12 раз в сутки), немотивированную слабость, снижение работоспособности. Ухудшение состояния связывает с перенесенным накануне стрессом.

Анамнез заболевания: считает себя больной в течение 7 лет, когда впервые стали беспокоить боли в области поясницы. Были проведены лабораторно-инструментальные методы исследования: ОАМ — лейкоцитурия (64 клет./мкл), протеинурия (3,2 г/л), бактериурия (10⁹ КОЕ/мл); ОАК — лейкоцитоз (12,1 · 10⁹/л); увеличение скорости оседания эритроцитов (СОЭ) — 38 мм/ч; биохимический анализ крови: С-реактивный белок (СРБ) — 23 мг/л; посев мочи на микрофлору — выявлен рост условно-патогенной микробной флоры (E. coli, Enterococcus); УЗИ: признаки диффузных изменений, расширение чашечно-лоханочной системы справа. В результате был установлен диагноз: «Острый необструктивный правосторонний пиелонефрит». Назначена антибактериальная, симптоматическая терапия с положительным эффектом. Спустя 2 мес. вышеуказанные жалобы повторились и беспокоили пациентку с периодичностью в 3–5 мес., что позволило установить диагноз: «Хронический правосторонний необструктивный пиелонефрит, стадия обострения». Назначенная терапия не имела продолжительного эффекта.

Анамнез жизни: родилась от первой беременности, роды проходили без особенностей, росла и развивалась соответственно полу и возрасту. В возрасте 15 лет обратилась к детскому гинекологу с жалобами на отсутствие менструаций. В результате УЗИ органов малого таза, гинекологического осмотра, лабораторного исследования гормонального спектра (тиреотропный гормон, пролактин, Т3, Т4, тестостерон, эстрадиол, кортизол, фолликулостимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон) было выявлено отсутствие матки и фаллопиевых труб, с сохранением функции яичников, что позволяло подтвердить синдром МРКХ. Был проведен ряд операционных мероприятий по пластике неовлагалища. Пациентка наблюдается у педиатра, детского гинеколога и эндокринолога. Инфекционные, онкологические заболевания отрицает. Аллергологический анамнез не отягощен.

В связи с обострением хронического пиелонефрита назначена антибактериальная (амоксициллин) и симптоматическая терапия, по результатам которых отмечался положительный кратковременный эффект. Эпизоды обострения стали беспокоить пациентку ежемесячно. Назначение антибактериальных средств — без положительного эффекта. Был назначен анализ на антибиотикорезистентность (2021) микроорганизмов E. сoli, Enterococcus диско-диффузным методом к основным группам средств — выявлена антибиотикорезистентность к препаратам пенициллинового ряда (амоксициллину, оксациллину, ампициллину), цефалоспоринам III (цефтриаксону), IV поколений (цефепиму), фторхинолонам (левофлоксацину). Проведен ряд лабораторных исследований, результаты которых в динамике представлены в табл. 1.

Таблица 1. Результаты лабораторных методов исследования пациентки с синдромом Майера – Рокитанского – Кюстнера – Хаузера за период 2018–2021 гг.

Table 1. The results of laboratory research methods of a patient with Mayer–Rokitansky–Kustner–Hauser syndrome for the period 2018–2021

Показатель / Index	Период исследования / Research period				Референтные значения / Reference values
Показатель / Index	2018	2019	2020	2021	Референтные значения / Reference values
Общий анализ крови (биохимический / General Blood Analysis (biochemical)
Лейкоциты, ×10⁹/л / Leukocytes, ×10⁹/l	14,3	11,8	11,1	13,2	4,3–9,5
Эритроциты, ×10¹²/л / Erythrocytes, ×10¹²/l	3,7	3,9	3,7	4,1	3,6–5,1
Скорость оседания эритроцитов, мм/ч / Erythrocyte sedimentation rate, mm/h	26	34	18	26	4–15
С-реактивный белок, мг/л / C-reactive protein, mg/l	32	9	16	21	0–5
Креатинин, мкм/л / Creatinine, µm/l	90	78	76	88	50–77
Общий анализ мочи / General Urine Analysis
Лейкоциты, клет./мкл / Leukocytes, cells/µl	56	47	19	78	0–5
Эритроциты, клет./мкл / Erythrocytes, cells/µl	4	1	0	4	0–3
Белок, г/л / Protein, g/l	3,1	0,8	2,6	2,1	0–0,033
Бактерии, КОЕ/мл / Bacteria, CFU/ml	10⁹	10⁷	10³	10⁸	Нет / No

По результатам УЗИ почек (2021): признаки хронического пиелонефрита справа, нефроптоз правой почки.

Бактериологическое исследование кала (2021): выявлен рост E. сoli / Shigella, Enterococcus, Clostridium (>10⁶КОЕ), снижение численности Bacteroides.

В связи с выраженной антибиотикорезистентностью (E. сoli, Enterococcus) к основным группам препаратов, обладающих активностью в отношении грамотрицательных бактерий, а также отсутствием дифференцирования по видовому составу данных групп микроорганизмов, наличию ежемесячных обострений основного заболевания, пациентке было рекомендовано проведение 16S рРНК генетическое секвенирование кишечной микробиоты с целью выявления других представителей условно-патогенной флоры (Klebsiella, Fusobacterium, Streptococcus, Clostridium sensu stricto) и подбора антибактериальной терапии. Данны метод исследования не имеет широкого применения в диагностике заболеваний мочевыделительной системы, используется в настоящее время в рамках научных исследований, которые позволят усовершенствовать тактику лечения пациентов с хроническими заболеваниями. Результаты, полученные при секвенировании, приведены в табл. 2.

Таблица 2. Показатели биоразнообразия кишечной микробиоты пациентки с синдромом Майера – Рокитанского – Кюстнера – Хаузера при первичном секвенировании

Table 2. Biodiversity indices of the intestinal microbiota of a patient with Mayer–Rokitansky–Kustner–Hauser syndrome during primary sequencing

Показатель / Index	Полученный результат / Result	Референтные значения / Reference values
Условно-патогенные бактерии, % / Conditionally pathogenic bacteria, %
Klebsiella	15,4	0–0,02
Streptococcus	4,5	0–0,02
Escherichia coli	6,8	0–0,1
Fusobacterium	0,7	0
Clostridium sensu stricto	1,4	0–0,02
Представители нормальной микрофлоры кишечника, % / Representatives of the normal intestinal microflora, %
Bifidobacterium	0	0–1,0
Lactobacillus	0	0–0,1
Faecalibacterium	1,3	5,0–9,0
Roseburia	0,3	1,5–3,5
Akkermansia	0	1,0–3,0
Dialister	7,3	0–1,0
Desulfovibrio	1,5	0–0,2

Выявлено увеличение условно-патогенных бактерий (более 20 % всего состава кишечной микробиоты). Отмечалось также значимое уменьшение представителей нормальной микрофлоры, что свидетельствует об избыточном бактериальном росте. Обнаружение Klebsiella в желудочно-кишечном тракте, в общем случае, не требует лечения. Она является нормальным представителем микробиоты кишечника, когда определяется в переделах нормы (0–0,02 %), но при увеличении значения у детей могут возникнуть клинические проявления заболевания. При нарушении функционирования органов желудочно-кишечного тракта или в результате внешних воздействий, а также антибиотикотерапии, побочное действие которых состоит в подавлении основных представителей микробиоты, возможно значительное увеличение количества Klebsiella в организме и развитие инфекции. В образцах стула было обнаружены 5 основных видов: aerogenes (ранее Enterobacter aerogenes), pneumoniae, oxytoca, quasivariicola, variicola. Некоторые виды также могут вызывать урогенитальные инфекции, в том числе у новорожденных [5]. Klebsiella обладает резистентностью к большинству существующих антибактериальных препаратов (карбапенемам, аминогликозидам, фторхинолонам) [2, 11, 12]. Лечение антибиотиками не только не целесообразно, но и может способствовать росту условно-патогенной и патогенной флоры за счет уменьшения количества представителей нормофлоры, снижению защитного слизистого барьера и увеличению проницаемости слизистой оболочки, ухудшению основного состояния. Увеличение рода бактерий Dialister может быть ассоциировано с инфекциями мочевыделительной системы. Было установлено, что бактерия встречается в кишечных микробиомных сообществах, при обнаружении в кишечнике в повышенных значениях может ассоциироваться с развитием пиелонефрита. Более того, повышение уровня этой бактерии связано со значительным увеличением уровня интерлейкина 6, что способно определить тяжесть патологического процесса [4, 9]. Сульфатредуцирующие бактерии (Desulfovibrio) представляют собой семейство анаэробных микроорганизмов с использованием сульфата в качестве терминального акцептора электронов для их дыхания и генерирования больших количеств сероводорода, который является цитотоксическим соединением. Это соединение может действовать через ингибирование окисления бутирата, основного источника энергии для колоноцитов. Нарушение функций кишечного эпителия может привести к гибели клеток и хроническому воспалению, за счет большей проницаемости для патогенных бактерий (E. сoli, Klebsiella, Dialister и др.) в других органах (мочевой пузырь, почки) с последующим развитием цистита, пиелонефрита [3, 7, 10].

После проведения секвенирования пациентке была скорректирована схема лечения: назначен рифампицин в дозе 10 мг 1 раз в сутки 3 раза в неделю; бактериофаг (пиобактериофаг поливалентный) в дозе 20 мл 3 раза в сутки в течение 7 дней; Сахаромицеты буларди (содержащий лиофилизированные дрожжевые грибы Saccharomyces boulardi, обладающие прямым антимикробным действием в отношении Klebsiella и других условно-патогенных/патогенных штаммов [14]) в дозе 250 мг 1 раз в сутки 14 дней.

После коррекции терапии, через 21 день пациентке был рекомендован подбор аутопробиотиков (пробиотиков, созданных на основе культур выделенных бактерий, которые являются основными и незаменимыми для пациента с учетом анализа родовидового биоразнообразия) и повторное проведение секвенирования (результаты приведены в табл. 3).

Таблица 3. Показатели биоразнообразия кишечной микробиоты пациентки с синдромом Майера – Рокитанского – Кюстнера – Хаузера при повторном секвенировании

Table 3. Biodiversity indices of the intestinal microbiota of a patient with Mayer–Rokitansky–Kustner–Hauser syndrome in repeated sequencing

Показатель / Index	Полученный результат / Result	Референтные значения / Reference values
Условно-патогенные бактерии, % / Conditionally pathogenic bacteria, %
Klebsiella	1,2	0–0,02
Streptococcus	0,7	0–0,02
Escherichia coli	3,1	0–0,1
Fusobacterium	0,02	0
Clostridium sensu stricto	1,1	0–0,02
Представители нормальной микрофлоры кишечника, % / Representatives of the normal intestinal microflora, %
Bifidobacterium%	0,02	0–1,0
Lactobacillus	0	0–0,1
Faecalibacterium	4,7	5,0–9,0
Roseburia	1,3	1,5–3,5
Akkermansia	0,6	1,0–3,0
Dialister	1,3	0–1,0
Desulfovibrio	0,1	0–0,2

Для контроля была проведена лабораторно-инструментальная диагностика: ОАК — лейкоциты 9,7 · 10⁹/л, СОЭ 15 мм/ч, СРБ 8 мг/л, креатинин 76 мкм/л, ОАМ бактерии 10³КОЕ/мл, белок 0,1 г/л, эритроциты — нет, лейкоциты 17 клет./мкл. УЗИ почек: признаки стихающего обострения хронического пиелонефрита, нефроптоз справа.

В динамике пациентка отмечает улучшение состояния: снижение количества обострений до двух раз в год, уменьшение выраженности симптомов (боль, лихорадка), улучшение лабораторных показателей (ОАК, ОАМ, посев мочи на микрофлору — нет роста патогенных микроорганизмов). Антибактериальная терапия проводилась однократно с использованием рифампицина с продолжительным положительным эффектом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленный клинический случай наглядно демонстрирует роль кишечной микробиоты и ее метаболитов в развитии патологического процесса (хронического пиелонефрита) у пациентки с синдромом МРКХ. Определение родовидового биоразнообразия микробиоты кишечника может стать одним из вспомогательных методов неинвазивной диагностики, способствующих своевременной медикаментозной коррекции (в том числе, антибактериальной) для каждого конкретного пациента.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Вклад авторов. Все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Источник финансирования. 16S рРНК генетическое секвенирование выполняли в рамках грантовой поддержки молодых ученых (фонд содействия инновациям — УМНИК) с использованием бюджетных средств на базе лаборатории метагеномики и биотехнологий Воронежского государственного университета инженерных технологий.

Информированное согласие на публикацию. Авторы получили письменное согласие законных представителей пациента на публикацию медицинских данных 28.04.2021.

ADDITIONAL INFORMATION

Authors’ contribution. Thereby, all authors made a substantial contribution to the conception of the study, acquisition, analysis, interpretation of data for the work, drafting and revising the article, final approval of the version to be published and agree to be accountable for all aspects of the study.

Competing interests. The authors declare that there is no conflict of interest.

Funding source. 16S rRNA genetic sequencing was performed as part of a grant support for young scientists (Innovation Promotion Fund — UMNIK) using budget funds on the basis of the laboratory of metagenomics and biotechnology of the Voronezh State University of Engineering technologies.

Consent for publication. Written consent was obtained from the patient for publication of relevant medical information within the manuscript (28.04.2021).