Эпидемиологическая оценка факторов, влияющих на эффективность вспомогательных репродуктивных технологий
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………..5
ГЛАВА 1. ХАРАКТЕРИСТИКА ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ И НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫХ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ИХ
РЕЗУЛЬТАТИВНОСТЬ (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)………………………………….13
1.1. Медико-социальные аспекты бесплодия………………………………………..13
1.2. Вспомогательные репродуктивные технологии, как метод
лечения бесплодия…………………………………………………………………….14
1.3. Факторы, влияющие на результативность ВРТ…………………………………15
1.3.1. Факторы, связанные с изменениями микробиома……………………………15
1.3.1.1. Вариабельность микробиома, как потенциальный предиктор
эффективности ВРТ……………………………………………………………………16
1.3.1.2. Экзогенные половые инфекции, как факторы риска бесплодия и
неудачных исходов ВРТ……………………………………………………….……..20
1.3.2. Эндогенные неинфекционные факторы, потенциально способные влиять на
результативность ВРТ…………………………………………………………………22
1.3.2.1. Влияние возраста на результативность ВРТ………………………………..22
1.3.2.2. Избыточный вес и результативность ВРТ…………………………………23
1.3.2.3. Экзогенные неинфекционные факторы и ВРТ……………………………..24
1.3.2.4. Психологические аспекты и ВРТ……………………………………………26
1.4. Проблемы лабораторной диагностики инфекций при подготовке пар к ВРТ..27
1.4.1 Диагностика эндогенных бактериальных инфекций урогенитального тракта
1.4.2. Диагностика репродуктивно значимой экзогенной инфекции …………….27
1.4.2.1. Диагностика урогенитальной инфекции, вызванной
Chlamydia trachomatis…………………………………………………………………28
1.4.2.2. Диагностика урогенитальной трихомонадной инфекции………………….29
1.4.2.3. Диагностика вирусной герпетической инфекции 1, 2 типов и
цитомегаловирусной инфекции………………………………………………………29
ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ……………………………………………….32
2.1 Материалы исследования…………………………………………………………32
2.2 Методы исследования………….………………………………………………….37
2.2.1 Эпидемиологические методы…………………………………………………37
2.2.2 Культуральный метод………………………………………………………..…40
2.2.3 Серологические методы…………………………………………………….…..40
2.2.4 Молекулярно-генетические методы………………….…………………….….41
2.2.5 Биоинформатическая и статистическая обработка данных…………………43
ГЛАВА 3. ЭПИДЕМИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ БЕСПЛОДИЯ И
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ РЕПРОДУКТИВНЫХ
ТЕХНОЛОГИЙ В САНКТ-ПЕТЕРБУРГЕ……………………………………….….45
3.1 Эффективность вспомогательных репродуктивных технологий в Санкт-
Петербурге …………………………………………………………………………….45
3.2 Структура патологии репродуктивной системы и эффективность лечения
бесплодия у женщин, обратившихся за помощью в ведущий центр репродукции
Санкт-Петербурга …………………………………………………………………….53
ГЛАВА 4 ПРЕДИКТОРЫ НЕУДАЧНЫХ ИСХОДОВ ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ
РЕПРОДУКТИВНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ………………………………………….…..61
4.1 Частота выявления маркеров урогенитальных инфекций у бесплодных пар,
обратившихся за помощью в отделения ВРТ………………………………………..61
4.2 Предикторы ненаступления клинической беременности в циклах
ЭКО/ИКСИ………………………………………………………………………….…66
ГЛАВА 5 СОСТАВ МИКРОБИОТЫ ВЛАГАЛИЩА И КИШЕЧНИКА В
КАЧЕСТВЕ МАРКЕРА РЕПРОДУКТИВНЫХ НЕУДАЧ………………………….72
5.1 Микробиоценоз влагалища и наступление клинической беременности в
циклах ЭКО/ИКСИ………………………………………………..………………….72
5.2 Вариабельность микробиома женщин и риск
невынашивания беременности………………………………………………………74
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….………………91
ВЫВОДЫ………………………………………………………………………………94
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ………………………………………………96
ПРЕСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ ИССЛЕДОВАНИЯ….97
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ…………………….97
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………..98
ПРИЛОЖЕНИЯ………………………………………………………………………120
В первой главе «Характеристика вспомогательных репродуктивных
технологий и наиболее значимых факторов, влияющих на их результативность
(Обзор литературы)» проведён анализ отечественных и зарубежных работ,
посвящённых проблеме бесплодия. Одной из основных демографических проблем
является старение населения, а также низкая рождаемость. Широкое
распространение бесплодия, патологий органов репродуктивной системы
усугубляет демографическую ситуацию.
В главе обобщены данные об эффективности вспомогательных
репродуктивных технологий в европейских странах. Описаны основные
предикторы неэффективности ВРТ, а также подчеркнута важность оптимизации
обследования пар перед проведением циклов ВРТ.
Во второй главе «Материалы и методы» описана методология и материалы
исследования.
Диссертационное исследование выполнено на кафедре эпидемиологии,
паразитологии и дезинфектологии ФГБОУ ВО СЗГМУ им. И.И. Мечникова
Минздрава России. Разделы, методы, объём и материалы проведённых
исследований представлены в таблице 1.
Таблица 1 – Разделы, методы, объём и материалы исследований
Раздел научнойМетоды исследованияОбъем и материалы
работыпроведенных
исследований
Анализ эффективностиОписательныеЭлектронная база
вспомогательныхэпидемиологическиеданных пациентов,
репродуктивных технологий исследованияобращавшихся в центры
с 2013репродукции – 11998
по 2018 гг.человек.
Анализ структурыОписательныеМедицинские карты 844
патологии репродуктивнойэпидемиологическиепациентов. Выявление
системы и эффективностьисследования.факторов риска
лечения бесплодия уИсследование «случай-ненаступления
женщин, обратившихся законтроль»клинической
помощью в крупный центрбеременности: группа
репродукциислучаев – 305 женщин,
Санкт-Петербурга за периодконтрольная группа –
с 2014 по 2017 гг.305 женщин.
Выявление факторов
риска спонтанного
выкидыша: группа
случаев – 96 женщин,
контрольная группа –
209 женщин.
Продолжение таблицы 1
ЭпидемиологическаяИсследование«случай-Анкетированиеи
оценкафакторов,контроль».углубленное
влияющих на наступлениеМикробиологическиеметодылабораторное
клинической беременности(культуральныйметоддляобследование 129 пар,
в циклах ЭКО/ИКСИвыявления T. vaginalis).обратившихсяза
Молекулярно-генетическиепомощью в центры
методы (ПЦР-идентификациярепродукции.
C. trachomatis, T. vaginalis,Анализ данных 129
N. gonorrhea, H. simplex 1, 2,карт пациентов.
Cytomegalovirus,изучениеВыявлениефакторов
структурымикробиотырисканенаступления
влагалища).клинической
Серологическиеметодыбеременности: группа
(определение IgG и IgA кслучаев – 64 женщин,
C. trachomatis, иммуногло-контрольная группа – 65
булинов к предранним белкамженщин.
H. simplex 1, 2, Cytomegalovirus)
Оценка влияния измененийМолекулярно-генетическиеАнкетированиеи
микробиоценозовметоды:real-timeПЦР,обследование
влагалища и кишечника наметагеномныйанализ61 женщины.
рисквозникновениятаксономическогосостава
спонтанного выкидыша увлагалища и кишечника по
беременных женщингенам 16S рРНК.
Исследование случай-контроль,
биоинформатические,
статистические методы
В ходе выполнения работы проведено углубленное лабораторное
обследование пар, прошедших предварительное обследование в соответствии с
приказом МЗ РФ № 107н от 30 августа 2012 г. “О порядке использования
вспомогательныхрепродуктивныхтехнологий,противопоказанияхи
ограничениях к их применению”. Данное обследование было сфокусировано на
выявлении маркеров инфекций, передающихся преимущественно половым путем
(ИППП) и изучении состава микробиоценозов влагалища. Для выявления в
клиническом материале ДНК возбудителей инфекций, передающихся
преимущественно половым путем (C. trachomatis, T. vaginalis, N. gonorrhea,
H. simplex 1, 2, Cytomegalovirus), применялись коммерческие наборы реагентов:
«Хламидия трахоматис» (ООО «Альфалаб», РФ), «Трихомонас вагиналис» (ООО
«Альфалаб», РФ), «Гонорея-тест» (ООО «Альфалаб», РФ), «АмплиСенс® HSV I,
II-EPh» (ФБУН ЦНИИ Эпидемиологии Роспотребнадзора, РФ), «АмплиСенс®
CMV-EPh»(ФБУНЦНИИЭпидемиологииРоспотребнадзора,РФ).
Серологические исследования включали в себя определение иммуноглобулинов
классов IgA и IgG к Chlamidia trachomatis, а также иммуноглобулинов к
предранним белкам цитомегаловируса и Herpes simplex 1, 2 типа с помощью
наборов для иммуноферментного анализа «Вектор-Бест» (РФ), «NovaTec»
(Германия), Orgenics Ltd (Израиль), «Биосервис» (Россия). Определение
качественного и количественного состава микробиоценоза влагалища
проводилось методом real-time ПЦР («Фемофлор-16» («НПО ДНК-технология»,
Россия)). Выявление Trichomonas vaginalis в вагинальных мазках проводили
методом посева материала на селективную питательную среду Trichomonas
Modified CPLM (cysteine-pepton-liver infusion-maltose) Medium (HiMedia, Индия) с
дальнейшим подтверждением наличия трихомонад микроскопированием
неокрашенного препарата и с окрашиванием метиленовым синим.
Для поиска дополнительных факторов, влияющих на результативность ВРТ,
проведено исследование «случай-контроль». Пациентам было предложено пройти
анкетирование перед проведением ЭКО/ИКСИ. Специально разработанные
анкеты содержали вопросы о наличии экспозиции к ряду предполагаемых
факторов, влияющих на исходы ВРТ. Анкета предназначенная для женщин,
содержала вопросы, касающиеся антропометрических показателей (вес, рост
анкетируемых) и возраста на момент обращения за медицинской помощью;
перенесенных заболеваний (заболевания эндокринной и сердечно-сосудистой
систем, инфекционные заболевания, в т.ч. инфекции передаваемые половым
путем); акушерско-гинекологического анамнеза (характер менструальной
функции, количество предшествующих беременностей, аборты и выкидыши в
анамнезе, наличие гинекологических заболеваний); продолжительности
бесплодия; предыдущих попыток ЭКО (осложнения, количество попыток); образа
жизни женщин (особенности работы, питание, физическая активность,
эмоциональная нагрузка, профессиональные факторы вредности, вредные
привычки). Анкета для мужчин включала ряд вопросов, касающихся
антропометрических показателей (вес, рост анкетируемых), возраста;
перенесенных заболеваний, в том числе половых инфекций; андрологического
анамнеза; сексуального поведения (количество половых партнеров, частота
половых актов); образа жизни (физическая активность, питание, эмоциональная
нагрузка, профессиональные факторы вредности, вредные привычки). Также в
анализ были включены результаты углубленного обследования пар,
направленного на поиск маркеров урогенитальных инфекций (герпес-вирусные
инфекции, трихомониаз, хламидиоз) и оценка состояния микробиоценоза
влагалища.
Для выявления особенностей микробиоценозов влагалища и кишечника у
женщин со спонтанным выкидышем был проведен анализ данных, полученных с
помощью real-time ПЦР («Фемофлор-16» («НПО ДНК-технология», Россия),
«Колонофлор-8» (ООО «Альфалаб», Россия)) и высокопроизводительного
секвенирования ампликонов V3-V4 участка гена 16S рРНК (Illumina MiSeq
(США)).
Биоинформатическая обработка данных метагеномного секвенирования
включала в себя процедуру объединения полученных прямых и обратных
последовательностей с помощью программы FLASH 1.2.11 с параметрами
–min-overlap 100 и –max-overlap 170 (Magoč T., Salzberg S. L., 2011). Дальнейший
анализ проводился в среде QIIME 2 (Bolyen E. et al., 2018). Шумоподавление и
контроль качества существлялось методом q2-dada2 c параметрами –p-trim-left 0
и –p-trunc-len 439 –p-max-ee 2 (Callahan B.J., et al., 2016). Уникальные варианты
последовательностей ампликонов (ASV) были классифицированы методом
q2-feature-classifier classify-sklearn (Bokulich N. A. et al., 2018) с помощью
наивного байесовского классификатора таксономии, обученного на базе данных
Greengenes (McDonald D., et al., 2012). Показатели альфа-разнообразия
рассчитывались по индексу Шеннона и по индексу Faith’s PD методом
q2-diversity, значимость различий оценивалась с помощью критерия Краскела –
Уоллиса. Оценка бета-разнообразия произведена с использованием метода
«unweighted unifrac».
Для оценки достоверности различий в генетических дистанциях между
образцами групп исследования был проведен анализ PERMANOVA (permutational
multivariate analysis of variance). Статистическая обработка данных, полученных
при выполнении разных разделов работы, включала: построение таблиц,
графическоепредставлениеданных,расчетотносительныхвеличин
(экстенсивных и интенсивных), расчет медианы и показателей изменчивости (М ±
σ; Ме (25%,75%)) с помощью Microsoft Excel 2019 и R (RStudio). Оценка
статистической значимости взаимосвязи факторов риска неудач ВРТ (расчет
показателя отношения шансов, 95% доверительных интервалов по Фишеру, p-
уровень значимости), ассоциированных с репродуктивными потерями была
проведена с использованием программного пакета EpiInfo, версия 7.0, EpiCalc
2000. Критический уровень значимости при всех статистических сравнениях
принимался равным 0,05.
Втретьейглаве«Оценкаэффективностивспомогательных
репродуктивных технологий в Санкт-Петербурге» проведен анализ системы
оказания помощи бесплодным парам, сложившейся к моменту начала
исследования.
Проанализированы данные о 11 998 пациентах, принявших участие в
программах ВРТ в репродуктивных центрах Санкт-Петербурга в течение 2013-
2017 годов. Оценивалась частота наступления клинической беременности
на 100 начатых циклов с овариальной стимуляцией в программах ВРТ («на цикл»)
или на 100 циклов с переносом эмбрионов («на перенос»). В перечень методов
лечения, процедур, относимых к ВРТ, согласно приказу МЗ РФ №107н
от 30 августа 2012 г., входят ЭКО, ИКСИ, криоконсервация, суррогатное
материнство, искусственная инсеминация спермой мужа (партнера) или донора. В
ходе исследования была проанализирована результативность циклов ЭКО/ИКСИ,
а также результативность искусственной внутриматочной инсеминации.
Установлено, что частота наступления клинической беременности в
результате проведения искусственной внутриматочной инсеминации является
достаточно низкой (в 2014 г. –14,04%, в 2018 г. – 15,85%) при этом по сравнению
с ЭКО/ИКСИ данная процедура применяется реже (например, в 2018 г. проведено
3969 циклов ЭКО/ИКСИ, и лишь 514 процедур ИОСД и ИОСМ), поэтому в
дальнейшем исследование было сфокусировано на группе пациентов, проходящих
циклы ЭКО/ИКСИ.
Установлено, что в репродуктивных центрах Санкт-Петербурга частота
наступления клинической беременности в циклах ЭКО/ИКСИ варьировала от
34,02 (95% ДИ 30,79 – 37,36) в 2013 г. до 31,65 (95% ДИ 30,20 – 33,12) в 2017 г. в
расчете на цикл и от 35,35 (95% ДИ 32,02 – 38,78) в 2013 г. до 37,62 (95% ДИ 35,97
– 39,28) в 2017 г. в расчете на перенос эмбриона. Таким образом, несмотря на
некоторые колебания показателей в период с 2013 по 2017 гг., достоверно
значимых изменений в результативности ЭКО/ИКСИ выявлено не было, часть
циклов не была завершена переносом эмбрионов. Следует отметить, что частота
наступления родов в результате проведения циклов вспомогательных
репродуктивных технологий (ВРТ) ниже частоты наступления клинической
беременности. В 2017 г. частоты наступления родов составила в расчете на цикл
24,0 (95% ДИ 22,83 – 25,19), а в 2013 г. – 28,21 (95% ДИ 25,16 – 31,41), в 2017 г.
частота наступления родов на перенос эмбриона составила 27,36 (95% ДИ 26,05 –
28,69), а в 2013 г. – 29,31 (95% ДИ 26,16 – 32,61). Обращает на себя внимание, что
на фоне увеличения количества циклов ЭКО/ИКСИ, проведенных в медицинских
организациях Санкт-Петербурга (в 2013 г. – 826 циклов; в 2018 г. – 3969 циклов)
частота наступления клинической беременности и родов не увеличилась,
достоверных различий в отдельных организациях выявлено не было.
В ходе представленной части исследования были также проанализированы
данные 844 карт пациентов, обратившихся за помощью в один из центров
репродукции. Была изучена взаимосвязь между продолжительностью бесплодия и
наступлением клинической беременности в циклах ЭКО/ИКСИ. Выявлено, что
клиническая беременность достоверно чаще наступает в группе пациенток до
36 лет, у которых с момента установления диагноза «бесплодие» прошло не более
6 лет (OR=1,6 (95% ДИ 1,1 – 2,29)). Увеличение риска ненаступления клинической
беременности ассоциировано с СПКЯ (OR= 2,7 (95% ДИ 1,5 – 5,0)
р = 0,0009), наличием кисты яичника (OR = 8,6 (95% ДИ 2,8 – 26,5) р = 0,00002), а
также инфекционно-воспалительными заболеваниями в анамнезе, в частности,
хроническим сальпингитом и оофоритом (OR = 4,9 (95% ДИ 3,3 – 7,5) р = 0,003),
хроническим эндометритом (OR=5,0 (95% ДИ 1,3 – 19,9) р = 0,009), а также
перенесенной микоплазменной инфекции (OR = 5,9 (95% ДИ 2,39 – 14,4)
р = 0,00002). Хронический сальпингит и оофорит в анамнезе (OR = 2,2
(95% ДИ 1,2 – 4,1) р = 0,01) был ассоциирован также с риском спонтанного
выкидыша при использовании ВРТ.
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о значимости
хронических инфекционно-воспалительных заболеваний репродуктивных органов
женщин в качестве фактора риска неудач ВРТ, ассоциированных как с
наступлением беременности, так и с ее успешным разрешением. Данное
обстоятельство обосновывает необходимость более углубленных исследований
влияния отдельных инфекционных агентов на развитие беременности при
использовании ЭКО и ИКСИ, а также изучения феномена колонизационной
резистентности, создаваемой микробиомом репродуктивного тракта, в качестве
предиктора нормального течения беременности.
В четвертой главе «Предикторы неудачных исходов циклов
вспомогательныхрепродуктивныхтехнологий»описанырезультаты
исследования по оценке частоты обнаружения маркеров ИППП у пациентов,
обращающихся в центр репродукции, а также результаты исследования «случай-
контроль», направленного на выявление факторов риска неудачного исхода ВРТ.
В ходе выполнения данной части работы было показано, что система
обследования бесплодных пар в ходе подготовки к проведению циклов ВРТ не
обеспечивает полного выявления урогенитальных инфекций.
Маркеры возбудителей урогенитальных инфекций (трихомонадной,
хламидийной, герпетической) обнаруживались у бесплодных пар в 59,7% случаев
(учитывался факт обнаружения возбудителя у одного или обоих партнеров в
паре). Так, среди пар, обратившихся в центр репродукции и вошедших в
исследование, урогенитальная трихомонадная инфекция была выявлена
культуральным методом у 28,8% пар. У части пациентов (8,63 (95% ДИ 4,54 – 14,59)
на 100 обследованных женщин) были выявлены антитела классов IgA или IgA
совместно с IgG к C. trachomatis, что свидетельствует об активности
инфекционного процесса хламидийной инфекции. Частота выявления активной
вирусной герпетической инфекции, вызванной вирусами простого герпеса
1, 2 типа составила 9,4 (95% ДИ 5,07 – 15,46) на 100 обследованных,
цитомегаловирусная инфекция в фазе активации обнаруживалась с частотой
15,1 (95% ДИ 9,60 – 22,16) на 100 обследованных.
Обращает на себя внимание, что частота выявления маркеров
урогенитальных инфекций существенно выше среди пар, у которых клиническая
беременность не наступила (Рисунок 1).
Рисунок 1 – Выявление маркеров инфекций, передающихся половым путем
среди пар обратившихся в репродуктивные центры с различными исходами ВРТ,
на 100 обследованных пар
В значительной мере эти различия обусловлены более высокой
пораженностью T. vaginalis пациентов, у которых клиническая беременность в
результате ЭКО/ИКСИ не наступила (Рисунок 2).
Рисунок 2 – Частота выявления маркеров инфекций различной этиологии,
передающихся половым путем среди пар обратившихся в
репродуктивные центры в зависимости от исхода ВРТ,
на 100 обследованных пар
Выявленная нами высокая частота маркеров возбудителей ИППП, включая
маркеры активного инфекционного процесса, при отсутствии положительных
результатов ПЦР-идентификации указанных патогенов позволяют поставить
вопрос о необходимости совершенствовании диагностических алгоритмов,
применяемых при оказании медицинской помощи бесплодным парам.
Исследование «случай-контроль», в котором были использованы
результаты углубленного обследования пар и информация о потенциальных
факторах риска, полученная как из медицинских карт, так и из специально
разработанных нами анкет, позволило выявить ряд факторов неинфекционной
природы, влияющих на эффективность ВРТ (Таблица 2).
Таблица 2 – Потенциальные факторы риска ненаступления клинической
беременности в циклах ВРТ
Отношение95% ДИ
Потенциальные факторы рискар
шансов (OR)(по Фишеру)
Курение обоих партнеров5,01,4 – 17,80,01
Факторы со стороны мужчины
Возраст старше 35 лет1,10,4 – 3,00,54
Избыточный вес и ожирение1,90,9 – 4,40,07
Посещение бани/сауны (4 и более раза в
2,00,7 – 5,70,15
месяц)
Регулярное курение*2,51,02 – 6,30,04
Регулярное курение (20 и более сигарет в
2,81,1 – 7,70,03
день)*
Спортом не занимается1,60,7 – 3,70,20
Факторы со стороны женщины
Возраст старше 35 лет*2,61,2 – 6,00,01
Избыточный вес и ожирение2,60,8 – 7,90,08
Регулярность менструального цикла2,20,9 – 5,30,05
Регулярное курение*2,61,0 – 6,50,05
Работа связана с большой
3,41,3 – 9,20,01
психоэмоциональной нагрузкой*
Спортом не занимается1,50,5 – 4,70,33
Примечание: * – статистически значимые факторы
Проведенное обследование участников исследования на маркеры ИППП и
нарушения состава микробиоты влагалища позволило установить взаимосвязь
между выявлением T.vaginalis и ненаступлением клинической беременности
(Таблица 3). Полученные нами результаты согласуются с данными о том, что
бессимптомно протекающие инфекции в репродуктивном тракте женщин могут
приводить к нарушению имплантации эмбриона (Falcone T., 2004).
Таблица 3 – Потенциальные факторы риска ненаступления клинической
беременности в циклах ВРТ, связанные с инфекционными заболеваниями и
микробиотой репродуктивного тракта
Отношениер
95% ДИ
Потенциальные факторы рискашансов
(по Фишеру)
(OR)
Выявление T. vaginalis*2,61,1 – 6,40,01
Нарушение состава нормальной (индигенной)
7,51,04 – 54,120,02
микробиоты влагалища*
Активная вирусная инфекция, вызванная H. simplex
2,30,48 – 10,820,09
1, 2 типа
Активная цитомегаловирусная инфекция1,970,92 – 4,250,07
Активная урогенитальная хламидийная инфекция2,50,52 – 11,570,17
Перенесенная урогенитальная хламидийная
2,10,43 – 9,830,44
инфекция (выявление IgG к C. trachomatis)
Примечание: * – статистически значимые факторы
Наше исследование не выявило достоверной связи ненаступления
клинической беременности в циклах ВРТ с другими факторами инфекционной
природы, в частности с активной урогенитальной хламидийной и герпетической
инфекциями.
В тоже время, изменения состава микробиоты влагалища, нередко
сопутствующие урогенитальным инфекциям, оказались значимым фактором
риска ненаступления беременности (OR = 7,5 (95% ДИ 1,04 – 54,1)).
С учетом вышеуказанного нами представилось целесообразным провести
углубленные исследования по оценке влияния изменений структуры микробиома
репродуктивного тракта на течение беременности и эффективность ВРТ.
Учитывая данные о влиянии микробиома кишечника на течение
беременности (Edwards S.M., Cunningham S.A., Dunlop A.L., Corwin E.J., 2017),
часть нашего исследования была посвящена оценке структуры микробиоты
кишечника у женщин при физиологической и патологической беременности.
В пятой главе «Состав микробиоты влагалища и кишечника в качестве
маркера репродуктивных неудач» описаны результаты исследования
микробиоценозов кишечника и влагалища женщин с различными исходами
беременности. В нашем исследовании было показано, что предиктором
ненаступления клинической беременности при применении ВРТ является
нарушение нормоценоза влагалища. Применение метода real-time ПЦР, позволило
определить конкретные различия в количественных соотношениях отдельных
микроорганизмов, отличающих микробиоценозы влагалища беременных женщин
и женщин, у которых беременность не наступила.
Так, например, в группе женщин, у которых наступила клиническая
беременность, количество микоплазм, а также бактерий – представителей родов
Mobiluncus spp./ Corynebacterium spp. и Gardnerella vaginalis/ Prevotella bivia /
Porphyromonas spp. в среднем оказалось ниже, чем среди женщин, у которых
беременность не наступила. В то же время, Mycoplasma hominis, а также группа
Sneathia spp. /Leptotrichia spp. /Fusobacterium spp. были выявлены только у
женщин с неудачным исходом ВРТ.
Таким образом, дисбиоз влагалища, ассоциируемый с ненаступлением
беременности при использовании ВРТ, определяется как снижением количества
микроорганизмов отдельных таксономических групп, так и появлением (или
увеличением количества до определяемого уровня) других микроорганизмов.
Частота наступления клинической беременности в циклах ЭКО/ИКСИ
ниже, чем завершение беременности родами. В связи с этим мы более детально
решили остановиться на изучении факторов риска невынашивания беременности,
связанных с изменениями микробиоты влагалища и кишечника. Данная часть
работы включала в себя сравнение состава микробиоты указанных биотопов у
женщин с прогрессирующей беременностью и женщин со спонтанным
выкидышем (на 6-14 неделе беременности) двумя методами: real-time ПЦР и
методом метагеномного секвенирования генов 16S рРНК.
При сравнении кишечного микробиоценоза женщин с различным течением
беременности методом real-time ПЦР значимых различий не было выявлено. В
обоих группах преобладал аэробный дисбактериоз.
В тоже время использование данного метода позволило выявить различия в
структуре вариантов вагинального микробиоценоза в сравниваемых группах.
Аэробный дисбактериоз (39,0%, n=11) был выявлен только в группе пациенток с
невынашиванием беременности, грибково-бактериальный дисбиоз влагалища не
был выявлен в обеих группах женщин. Следует отметить, что в группе женщин с
прогрессирующей беременностью нормоценоз был выявлен в 84,8% (n=28), а в
группе женщин со спонтанным выкидышем – 46,4% (n=13).
Дисбиотические нарушения микробиоты влагалища у беременных женщин
ассоциированы с риском спонтанного выкидыша (OR =6,0 (95% ДИ = 1,8-20,2)
р=0,03). При сопоставлении типов микробиоценозов биотопов влагалища и
кишечника было выявлено, что сочетание дисбиоза кишечника и дисбиоза
влагалища ассоциировано с повышенным риском спонтанного выкидыша в
первом триместре беременности (OR = 6,5 (95% ДИ 1,32-31,6)
р ˂0,005).
Метагеномное исследование микробиома обоих биотопов позволило
получить дополнительную информацию о различиях в составе микробиоты
женщин со спонтанным выкидышем и женщин с прогрессирующей
беременностью.
В частности, сделан вывод об обеднении состава микробиоты кишечника у
пациенток из группы «случаев». Показатель альфа-разнообразия для микробиоты
данного биотопа был статистически значимо выше для женщин с
прогрессирующей беременностью (критерий Краскела-Уоллиса для индекса
Шеннона составил 28,98 (p = 7,27е-8)). В то же время, статистически значимых
различий между показателями альфа-разнообразия микробиоты влагалища в
исследуемых группах женщин не было выявлено (критерий Краскела-Уоллиса
0,99 (p = 0,32)).
Оценка бета-разнообразия микробиоценозов влагалища и кишечника с
использованием метода «unweighted unifrac» и анализа главных компонент
(PCoA – principal components analysis) позволяет предположить наличие типов
микробиоты, характерных для нормального течения беременности и для
состояний, приводящих к спонтанному выкидышу. Как видно на рисунке 3,
микробные сообщества влагалища женщин с невынашиванием беременности и
женщин с прогрессирующей беременностью формируют два отдельных кластера,
различия в генетических дистанциях, между которыми достоверны
(PERMANOVA р = 0,001), аналогичным образом кластеризуется кишечная
микробиота (Рисунок 4).
Рисунок 3 – Бета-разнообразие микробиоты влагалища пациенток со
спонтанным выкидышем и прогрессирующей беременностью
Рисунок 4 – Бета-разнообразие микробиоты кишечника пациенток со спонтанным
выкидышем и прогрессирующей беременностью
Сравнение представленностиотдельных таксонов в составе вагинального
микробиоценоза свидетельствует оважной протективной функции лактобацилл:
снижение доли Lactobacillus spp. вструктуре микробиома влагалища до уровня
менее 90% от общего числавыявленных таксонов, ассоциировано с
невынашиванием беременности (OR= 5,28 (95% ДИ=1,2-23,2)). На фоне этого
снижения у пациенток из группы «случаев» возрастает доля условно-патогенной
микробиоты влагалища, что, по-видимому, в совокупности со снижением доли
Lactobacillus spp. может приводить к негативным последствиям для плода.
С другой стороны, метагеномный анализ микробиоты кишечника в
сравниваемых группах свидетельствует в пользу наличия компонентов
микробиома, ассоциируемых с нормальным течением беременности
(Таблица 4).
Таблица 4 – Представители микробиома кишечника, ассоциированные с
нормальным течением беременности
Пациентки соПациентки сOR95% ДИр
спонтаннымпрогрессирующей(по
ТаксонвыкидышембеременностьюФишеру)
(n=23)(n=23)
выявленовыявлено
(абс.)(абс.)
Akkermansia sp.13220,060,007 –0,002
0,52
Faecalibacterium sp.1823∞–
Bifidobacterium sp.12220,050,01-0,430,001
Methanobrevibacter3180,040,01-0,190,001
sp.
Lactococcus sp.1140,030,003-0,260,001
Полученные данные согласуются с результатами проведенных ранее
исследований, свидетельствующих о протективных в противовоспалительных
эффектах, связанных с данными представителями нормоценоза кишечника
(Yassour M., et al., 2016; Sokol H., et al., 2008).
В заключении подведены итоги проведённого исследования, которое
показало, что в современный период эффективность вспомогательных
репродуктивных технологий существенно не меняется в течение ряда лет, что
может быть связано с недостаточной эффективностью системы обследования
бесплодных пар, не позволяющей исключить наличие у них инфекций,
передающихся преимущественно половым путем.
Настоящее исследование, в целом, подтвердило значимость изменений
микробиома женской репродуктивной системы, включая дисбиотические
состояния, обусловленные инфекциями, передающимися преимущественно
половым путем (трихомониаз) в качестве фактора риска ненаступления
беременности при процедуре ЭКО.
Кроме того, в работе продемонстрировано протективное значение
отдельных типов микробиома влагалища и кишечника в качестве необходимого
условия для нормального протекания беременности и снижения риска
репродуктивных потерь. Метагеномные исследования позволяют в значительной
степени определить конкретные таксономические группы микроорганизмов,
участвующие в создании феномена «колонизационной резистентности», в
частности существенна роль представителей рода Lactobacillus, снижение
представленности которых в составе микробиоты влагалища ассоциировано с
невынашиванием беременности.
Оптимизация обследования пар за счет включения в диагностические
алгоритмы определения дополнительных маркеров ИППП и изменений
микробиоценоза влагалища позволит минимизировать количество неудачных
циклов ВРТ и увеличить их эффективность. Кроме того, с учетом выявленных
модифицируемых факторов риска, представляется, что при реализации
государственных программ, направленных на профилактику репродуктивной
патологии, следует учитывать важность формирования у населения
приверженности здоровому образу жизни (включающему, в частности, отказ от
курения).
ВЫВОДЫ
1. Эффективность вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ) при
оказании медицинской помощи бесплодным парам в Санкт-Петербурге в 2013 –
2018 годы не претерпела существенных изменений. Показатель частоты
наступления родов в данный период находился на низком уровне и не превышал
28,21 (95% ДИ 25,16 – 31,41) на цикл экстракорпорального оплодотворения.
2. Факторами риска ненаступления клинической беременности
неинфекционной природы является возраст женщины старше 35 лет
(OR = 2,6 (95% ДИ 1,2 – 6,0)) , регулярное курение женщины (OR = 2,6 (95% ДИ
1,0 – 6,5)) и мужчины (OR = 2,5 (95% ДИ 1,02 – 6,3)), наличие у женщины работы,
связанной с большой психоэмонациональной нагрузкой (OR = 3,4 (95% ДИ 1,3
– 9,2)).
3. У значительной части (59,7%) бесплодных пар, обращающихся за
медицинской помощью в отделение ВРТ, обнаруживаются маркеры
урогенитальных инфекций. Частота выявления активной урогенитальной
хламидийной инфекции 8,63 на 100 обследуемых женщин (95% ДИ 4,54 – 14,59);
активной урогенитальной инфекции, вызванной вирусом простого герпеса
1 и 2 типов – 9,35 (95% ДИ 5,07 – 15,46); цитомегаловирусной инфекции в фазе
активации – 15,11(95% ДИ 9,60 – 22,16). У 28,78% обследованных
культивационным методом было установлено наличие урогенитальной инфекции,
вызванной Trichomonas vaginalis.
4. Выявление урогенитальной трихомонадной инфекции только у одного
или одновременно у обоих партнеров в составе бесплодной пары является
фактором риска ненаступления клинической беременности при ВРТ
(OR = 2,6 (95% ДИ 1,12 – 6,4)).
5. Дисбиоз влагалища, установленный методом real-time ПЦР, ассоциирован
с риском ненаступления клинической беременности при ВРТ (OR = 7,5 (1,04 – 54,12)).
6. Сочетание дисбиоза влагалища и дисбиоза кишечника ассоциировано с
повышенным риском спонтанного выкидыша в первом триместре беременности
(OR = 6,5 (95% ДИ 1,32 – 31,6) р ˂0,005). Дисбиоз кишечника не являлся
самостоятельным фактором риска развития спонтанного выкидыша.
7. Микробные сообщества влагалища женщин с невынашиванием
беременности и женщин с прогрессирующей беременностью формируют при
проведении анализа методом главных компонент два отдельных кластера,
различия в генетических дистанциях, между которыми значимы (PERMANOVA
р = 0,001). Микробиоценозы кишечника в данных группах также образуют
отдельные кластеры (PERMANOVA р = 0,001).
8. Выявлен ряд таксономических групп микроорганизмов, характеризующих
особенности состава микробиома влагалища и кишечника женщин с
невынашиванием беременности. Установлено, что снижение доли Lactobacillus
spp. в структуре микробиома влагалища до уровня менее 90% от общего числа
выявленных таксонов ассоциировано с данной патологией (OR= 5,28 (95% ДИ 1,2-
23,2)), при этом увеличивается удельный вес условно-патогенных
микроорганизмов. Кишечные микробиоценозы женщин со спонтанным
выкидышем характеризуются меньшим таксономическим разнообразием, чем
микробиом кишечника у женщин с прогрессирующей беременностью. При этом
некоторыепредставителикишечногомикробиома(Akkermansiasp.,
Faecalibacterium sp., Bifidobacterium sp., Methanobrevibacter sp., Lactococcus sp.)
чаще встречаются у женщин с прогрессированием беременности.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
На этапе подготовки бесплодных пар необходимо проводить углубленное
обследование обоих партнеров. С целью выявления T. vaginalis предпочтительно
исследовать отделяемое из вагины и эякулят культуральным методом с
использованием селективных питательных сред и последующей микроскопией.
Длявыявленияурогенитальнойхламидийнойинфекции
(C. trachomatis) определять специфические IgG и IgA к хламидиям в сыворотке
крови – маркёры хронической персистирующей восходящей инфекции. Для
оценки активации урогенитальной вирусной герпетической инфекции (Herpes
simplex 1, 2, и Cytomegalovirus) целесообразнее использовать серологический
метод, позволяющий определить иммуноглобулины к предранним белкам в
сыворотке крови. У женщины – проводить оценку состояния микробиома
влагалища и кишечника и выявление маркеров инфекций, передающихся
преимущественно половым путем молекулярно-биологическими методами
(real-time ПЦР, метагеномное секвенирование). В системе профилактических
мероприятий, направленных на снижение риска репродуктивных потерь,
необходимо предусмотреть использование средств коррекции дисбиотических
состояний планирующих беременность женщин и / или возникающих у
беременных.
Рекомендуется усиление просветительской работы со стороны женских
консультаций, направленной на ознакомление бесплодных пар с возможностью
коррекции факторов образа жизни, что внесет свой вклад в повышения
эффективности программ ВРТ.
ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ
Перспективы дальнейшей разработки темы, по нашему мнению, в
значительной мере связаны с изучением роли микробиома женской половой
системы в качестве одного из главных факторов, определяющих репродуктивное
здоровье. Представляется целесообразным проведение проспективных когортных
исследований с использованием современных методов метагеномного анализа,
которые бы позволили наиболее детально оценить причинно-следственные связи
между изменениями состава микробиоты различных биотопов организма
человека и наступлением беременности при использовании вспомогательных
репродуктивных технологий. Данные исследования позволят уточнить ключевые
мишени для таргетной терапии бесплодия, разработать рациональные принципы
коррекции дисбиотических состояний, приводящих к бесплодию, что, в
частности, имеет важное значение при разработке новых пробиотических
препаратов.
Актуальность темы исследования
Проблема бесплодия является особенно актуальной на фоне снижения
репродуктивного потенциала современного общества за счѐт уменьшения доли
женщин репродуктивного возраста в структуре населения, демографического
старения населения и снижения рождаемости (Калачикова О.Н. и др., 2015;
Kumar N. et al., 2015). В России удельный вес бесплодных браков составляет по
разным регионам от 8 до 19,6% (Кузьменко Е.Т., 2008).
Особое место в лечении бесплодия принадлежит вспомогательным
репродуктивным технологиям (ВРТ), к которым, прежде всего, относятся метод
экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и инъекция сперматозоида в
цитоплазму ооцита (ИКСИ).
Лечение бесплодия методами ВРТ становится все более доступным:
увеличивается количество центров и проводимых циклов ЭКО. Однако, несмотря
на интенсивное развитие репродуктивной медицины, частота наступления
клинической беременности в РФ находится на низком уровне и за последние
10 лет не превысила 34,1%. (Российская ассоциация репродукции человека.
Регистр ВРТ. Отчет за 2018 год; Лебедева Е.А. и др., 2021).
Степень разработанности темы исследования
Проведен ряд исследований посвященных факторам, влияющим на
эффективность вспомогательных репродуктивных технологий (Harrison B. J. et al.,
2017; Egbase P.E. et al., 1996; Lynch C.D. et al., 2018; Haahr T. et al., 2016). Однако
влияние инфекционных и социальных факторов на наступление клинической
беременности и еѐ прогрессирование в циклах ВРТ неоднозначно (Boedt T. et al.,
2019; Salih J. L. et al., 2019).
Особую актуальность приобретает комплексное изучение биологических и
социальных факторов, ухудшающих репродуктивное здоровье в различных
группах населения, а также изучение их возможного влияния на сохраняющееся
на протяжении многих лет снижение результативности циклов ВРТ.
На данный момент отсутствуют комплексные эпидемиологические
исследования, включающие оценку влияния инфекционных факторов (в том
числе вариабельности микробиома различных биотопов) на наступление
беременности в программах ВРТ.
Выявление данных факторов позволит провести адекватное комплексное
лечение до проведения ВРТ и, тем самым, увеличить частоту наступления
беременности в циклах ВРТ, повысить вероятность еѐ прогрессирования. Всѐ это
обусловило цель нашего исследования.
Цель исследования: комплексная эпидемиологическая оценка факторов,
влияющих на эффективность вспомогательных репродуктивных технологий у
бесплодных пар.
Задачи исследования:
1. Оценить эффективность (результативность) вспомогательных
репродуктивных технологий (ВРТ) при оказании медицинской помощи
бесплодным парам.
2. Выявить роль неинфекционных факторов, влияющих на
эффективность ВРТ у бесплодных пар.
3. Оценить значимость урогенитальных (хламидийной, трихомонадной и
герпетической) инфекций в снижении результативности ВРТ.
4. Оценить влияние количественных и качественных изменений состава
микробиома влагалища и кишечника на риск возникновения репродуктивных
потерь.
5. Усовершенствовать подходы к обследованию пар, нуждающихся в
проведении ВРТ.
Научная новизна исследования
На основании эпидемиологического анализа факторов риска, снижающих
вероятность наступления беременности при использовании ВРТ, разработаны
рекомендации по оптимизации подготовки бесплодных пар к проведению
процедур ВРТ.
Впервые доказана целесообразность дообследования бесплодных пар для
выявления маркеров инфекций, передающихся преимущественно половым путем
(трихомонадную, герпетическую, хламидийную) перед проведением циклов ВРТ.
Впервые установлена роль комплексного нарушения микробиоценозов
влагалища и кишечника как фактора, влияющего на репродуктивные потери и
продемонстрировано значение методов метагеномного анализа в выявлении
дисбиотических состояний, ассоциированных с невынашиванием беременности.
Теоретическая и практическая значимость исследования
Теоретическая значимость исследования определяется дополнением
существующих знаний о факторах риска, снижающих эффективность
вспомогательных репродуктивных технологий, включая факторы,
ассоциированные с изменениями структуры микробиоты женской
репродуктивной системы и инфекциями, передающимися половым путем. В ходе
исследования установлены особенности микробных сообществ влагалища и
кишечника, являющиеся маркерами спонтанного выкидыша в первом триместре
беременности.
Практическая значимость. С учѐтом выявленных факторов риска
усовершенствованы подходы по обследованию бесплодных пар перед
проведением ВРТ с целью повышения их эффективности. Выявленные
особенности микробиомов влагалища и кишечника пациенток с неудачными
исходами беременности, в том числе при использовании ВРТ, могут быть
использованы при разработке способов коррекции микробиоценоза данных
биотопов. На основании предложенного в исследовании риск-ориентированного
подхода к профилактике ненаступления беременности при использовании ВРТ,
разработаны практические рекомендации по оптимизации прегравидарной
подготовки бесплодных пар.
Методология и методы исследования
В ходе выполнения работы использовался обширный комплекс
эпидемиологических, микробиологических, молекулярно-генетических,
серологических, биоинформатических и статистических методов, что определено
целью работы, которая подразумевает оценку не только инфекционных, но и
неинфекционных факторов, влияющих на результативность ВРТ.
Факторы, влияющие на результативность ВРТ, оценивались в исследовании
«случай-контроль», которое включило в себя несколько массивов данных:
1) данные, полученные ретроспективно при работе с медицинскими картами
пациентов, обратившихся на отделение ВРТ в период с 2014 по 2017 гг.;
2) данные, полученные в ходе проспективного исследования, которые, помимо
информации из медицинских карт пациентов, включали в себя результаты
анкетирования и углубленного лабораторного обследования бесплодных пар;
3) результаты обследования женщин с прогрессированием беременности и
женщин со спонтанным выкидышем.
Лабораторное обследование было направлено, главным образом, на
выявление дополнительных (не определѐнных официальными
регламентирующими документами) маркеров инфекций, передающимся половым
путем (хламидийной, трихомонадной, герпесвирусной), а также оценку
изменений микробиоценоза влагалища и кишечника.
В работе обобщен обширный объѐм данных, полученных за период с 2014
по 2021 гг.
Положения, выносимые на защиту:
1. Урогенитальная трихомонадная инфекция и нарушения вагинального
микробиоценоза являются факторами риска снижения результативности ВРТ.
Углубленное обследование пар, обратившихся в отделения вспомогательных
репродуктивных технологий, позволяет выявить данные патологические
состояния.
2. Невынашивание беременности ассоциировано с особенностями состава
микробных сообществ влагалища и кишечника, которые могут быть выявлены с
помощью метагеномного анализа микробиоценоза данных биотопов.
Степень достоверности результатов исследования
Достоверность полученных результатов обусловлена использованием
системного подхода с применением современных эпидемиологических,
микробиологических, биоинформатических и статистических методов,
обширностью репрезентативного материала, который был получен за период
2013-2021 гг. и включал ретроспективное исследование по оценке структуры
бесплодия различного генеза и эффективности вспомогательных репродуктивных
технологий в Санкт-Петербурге (11 998 пациентов), серию исследований «случай-
контроль» для выявления факторов риска неудачных исходов ВРТ (973 объекта
изучения, включая 129 бесплодных пар), включивших в себя
250 микробиологических, 1032 серологических, 1458 молекулярно-генетических
исследований. Для выявления факторов риска репродуктивных потерь проведено
исследование «случай-контроль» (61 пациентка), в рамках которого был
использован анализ микробиоты различных биотопов культурально-
независимыми методами (real-time ПЦР, метагеномный анализ генов 16S рРНК).
Использование данного дизайна исследования является адекватным
поставленным задачам и является стандартным методологическим подходом к
определению факторов риска, используемым в современной эпидемиологии.
Апробация результатов исследования
Основные положения, представленные в диссертации, доложены и
обсуждены на: XII междисциплинарной научно-практической конференции
«Актуальные вопросы урологии и гинекологии» с симпозиумами «Проблемные
вопросы бесплодного брака» и «Командный подход в оказании помощи при
нарушениях полового развития и дифференцировки пола у детей и взрослых»
(Санкт-Петербург, 2017);Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием «Профилактическая медицина – 2017» (Санкт-
Петербург, 2017); 91-й всероссийской научно – практической студенческой
конференции с международным участием “Мечниковские чтения – 2018” (Санкт-
Петербург, 2018); Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием “Актуальные проблемы эпидемиологии инфекционных
и неинфекционных болезней” (Москва, 2019); 92-й всероссийской научно-
практической конференции студенческого научного общества с международным
участием «Мечниковские чтения – 2019» (Санкт-Петербург, 2019); Российско-
Китайском конгрессе по медицинской микробиологии, эпидемиологии,
клинической микологии и иммунологии “ХХII Кашкинские чтения” (Санкт-
Петербург, 2019); Всероссийской научно-практической конференции с
международным участием “Инфекции, связанные с оказанием медицинской
помощи, – междисциплинарный подход к профилактике” (Екатеринбург, 2019);
Всероссийской научно-практической конференции с международным участием
«Актуальные проблемы эпидемиологии инфекционных и неинфекционных
болезней» (Москва, 2020); 94-й всероссийской научно-практической конференции
студенческого научного общества с международным участием «Мечниковские
чтения – 2021» (Санкт-Петербург, 2021); Всероссийской научно-практической
конференции с международным участием «Эпидемиологическая безопасность
медицинской деятельности» (Уфа, 2021).
Диссертационная работа апробирована на заседании кафедры
эпидемиологии, паразитологии и дезинфектологии федерального
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего
Публикации автора в научных журналах
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!