Сравнительная характеристика тестикулярной и уретральной микробиоты у пациентов с различными видами азооспермии и сопутствующим варикоцеле

Введение. Повсеместно с проблемой бесплодия сталкивается около 15% пар репродуктивного возраста, при этом мужской фактор, выступает основной причиной в 50% случаев. Отсутствие эффективного лечения мужского бесплодия во многом обусловлено многофакторной этиологией данного заболевания. Одним из таких факторов выступают инфекции урогенитального тракта, диагностический поиск которых требует разработки новых методов. На сегодняшний день, секвенирование следующего поколения (NGS), использующие последовательность нуклеотидов в 16S рРНК-область бактериального генома является самым современным и высокочувствительным методом определения микробиома. Цель: изучить и сравнить структуру тестикулярной и уретральной микробиоты у пациентов с различными видами азооспермии и сопутствующим варикоцеле. Материалы и методы. В исследование вошли 107 инфертильных пациентов с различными видами азооспермии, в отдельных случаях, с сопутствующим варикоцеле, обратившиеся в Центр репродуктивной и клеточной медицины ГБУЗ ДГКБ г. Краснодар Министерства здравоохранения Краснодарского края. В результате подготовки проб 31 образец не соответствовал критериям качества исследования. Во всех случаях пациентам было выполнено micro-TESE (мультифокальная биопсия яичек), а также забор биологического материала уретры. При исследовании структуры микробиома тестикулярной ткани был проведен анализ ампликонов бактериального гена 16S pРНК с использованием высокопроизводительного секвенирования нового поколения (NGS). Данные обрабатывали с помощью программы QIIME (версия 1.9.1). Результаты. Сравнительная характеристика структуры микробиоты уретры и тестикул была проведена с использованием средних значений в группах, на уровне фил и семейств. При сравнении микробиоты уретры было выявлено сходство видового состава микробиоты у пациентов с не-обструктивной азооспермией (NОА) и обструктивной азооспермией (ОА), тогда как видовой состав микробиоты яичка у пациентов с ОА имеет сходство с аналогичным у пациентов с варикоцеле. В результате анализа данных было выявлено 6 фил и 12 семейств бактерий общих как для ткани яичка, так и для уретры. При сравнении частоты встречаемости данных бактерий, были выявлены отличия в группах сравнения. Выводы. Микробиота уретры у мужчин имеет широкий таксономический состав, имеющий особенности у инфертильных пациентов, обусловленные, на наш взгляд нарушением работы ГТБ в частности, у пациентов с варикоцеле. Структура микробиоты тестикулярной ткани имеет снижение видового разнообразия у пациентов с необструктивной азооспермией с доминирующим семейством Enterobacteriaceae_A, в отличие от пациентов с обструктивной азооспермией и пациентов с NОА и сопутствующим варикоцеле. Сложившаяся ситуация и разночтение научных публикаций и экспертных мнений требует дальнейшего расширения спектра научных междисциплинарных исследований.

Introduction. Everywhere, about 15% of couples of reproductive age have the problem of infertility, with the male factor being the main cause in 50% of cases. The lack of effective treatment for male infertility is largely due to the multifactorial etiology of this disease. One of these factors is infections of the urogenital tract, the diagnostic search for which requires the development of new methods. Today, next generation sequencing (NGS), using the nucleotide sequence in the 16S rRNA region of the bacterial genome, is the most modern and highly sensitive method for determining the microbiome. Aim: to study and compare the structure of the testicular and urethral microbiota in patients with various types of azoospermia and concomitant varicocele. Materials and methods. The study included 107 infertile patients with various types of azoospermia, in some cases, with concomitant varicocele, who applied to the Center for Reproductive and Cellular Medicine of the State Budgetary Healthcare Institution of the Children's City Clinical Hospital in Krasnodar, Ministry of Health of the Republic of Krasnodar region. As a result of sample preparation, 31 samples did not meet the quality criteria and were excluded from the study. In all cases, patients underwent micro-TESE (multifocal testicular biopsy), as well as collection of biological material from the urethra. When studying the structure of the microbiome of testicular tissue, amplicons of the bacterial 16S rRNA gene were analyzed using high-throughput next-generation sequencing (NGS). Data were processed using the QIIME program (version 1.9.1). Results. Comparative characteristics of the structure of the microbiota of the urethra and testicles were carried out using average values in groups, at the level of phyla and families. When comparing the urethral microbiota, a similarity in the species composition of the microbiota was revealed in patients with nonobstructive azoospermia (NOA) and obstructive azoospermia (OA), while the species composition of the testicular microbiota in patients with OA is similar to that in patients with varicocele. As a result of data analysis, 6 phyla and 12 families of bacteria were identified that are common to both testicular and urethral tissue. When comparing the frequency of occurrence of these bacteria, differences were identified in the comparison groups. Conclusions. The microbiota of the urethra in men has a wide taxonomic composition, which has characteristics in infertile patients, caused, in our opinion, by disruption of the GTB, in particular, in patients with varicocele. The structure of the microbiota of testicular tissue has a decrease in species diversity in patients with non-obstructive azoospermia with the dominant Enterobacteriaceae_A family, in contrast to patients with obstructive azoospermia and patients with NOA and concomitant varicocele. The current situation and the discrepancy in scientific publications and expert opinions require further expansion of the range of scientific interdisciplinary research.