Бактерии могут влиять на женскую фертильность: ученые нашли связь между Lactobacillus gasseri, эндометрием и успешной беременностью

Способность женщины забеременеть зависит не только от количества яйцеклеток и качества эмбрионов. Все больше научных данных указывает на то, что важную роль играет состояние эндометрия — внутренней слизистой оболочки матки, в которую после оплодотворения должен имплантироваться эмбрион. Новое исследование показало, что одним из факторов, связанных с возрастными изменениями эндометрия, может быть состав его микрофлоры и, в частности, количество полезной бактерии Lactobacillus gasseri.

Исследование, опубликованное 6 августа в научном журнале Cell Host & Microbe, привлекло внимание к сравнительно малоизученному аспекту женской репродуктивной системы. Ученые обнаружили, что по мере увеличения возраста женщины содержание Lactobacillus gasseri в эндометрии снижается. Эксперименты на клеточных культурах и животных также показали, что сама бактерия и вырабатываемые ею вещества потенциально способны уменьшать признаки воспаления и клеточного старения, улучшая условия для имплантации эмбриона.

Традиционно снижение женской фертильности после 35 лет объясняют прежде всего уменьшением овариального резерва, ухудшением качества яйцеклеток и увеличением частоты хромосомных нарушений эмбрионов. Эти факторы действительно имеют большое значение, однако наступление беременности представляет собой значительно более сложный процесс. Даже генетически полноценному эмбриону необходимо успешно прикрепиться к стенке матки, а для этого эндометрий должен находиться в состоянии так называемой рецептивности.

Эндометрий постоянно меняется под действием гормонов и в течение менструального цикла проходит несколько стадий подготовки к возможной беременности. Если его структура, иммунная активность или молекулярные механизмы нарушены, вероятность успешной имплантации может снижаться. Именно поэтому состояние эндометрия имеет значение как при естественном зачатии, так и при использовании вспомогательных репродуктивных технологий, включая ЭКО.

Исследователи под руководством специалистов Третьей больницы Пекинского университета изучили образцы эндометрия 149 женщин в возрасте от 20 до 45 лет, проходивших лечение по поводу бесплодия. Участниц разделили на три возрастные группы: младше 30 лет, от 30 до 35 лет и старше 35 лет. Анализ показал, что у наиболее молодых женщин в эндометрии было значительно больше бактерий рода Lactobacillus, причем особенно заметной оказалась возрастная динамика Lactobacillus gasseri.

При этом ученые не обнаружили резкого увеличения общего микробного разнообразия с возрастом. Иными словами, микробиом эндометрия не становился просто «хуже» или «хаотичнее». Менялось соотношение отдельных микроорганизмов, а наиболее выраженным различием оказалось уменьшение количества конкретных полезных бактерий. Это важное наблюдение, поскольку оно позволяет искать не абстрактные нарушения микрофлоры, а отдельные микроорганизмы и их метаболиты, способные воздействовать на клетки эндометрия.

Через год после первоначального обследования исследователи получили данные о дальнейшем лечении участниц. Перенос эмбрионов был проведен 93 женщинам, а клиническая беременность наступила у 56 из них. Существенной разницы по частоте беременности между возрастными группами исследователи не выявили, однако у женщин, у которых беременность наступила, содержание Lactobacillus в эндометрии в среднем оказалось выше.

Эти результаты пока не означают, что недостаток лактобактерий непосредственно вызывает бесплодие. Наблюдаемая связь может отражать более сложные процессы, происходящие в эндометрии под влиянием возраста, гормонального фона, иммунной системы, перенесенных заболеваний и других факторов. Тем не менее полученные данные поддерживают гипотезу о том, что локальный микробиом матки способен участвовать в формировании благоприятной среды для имплантации.

Следующим этапом стало сравнение нескольких разновидностей Lactobacillus. Исследователи изучили пять штаммов и обнаружили, что наиболее выраженные потенциально полезные свойства демонстрировала именно L. gasseri. В лабораторных условиях эта бактерия проявляла антиоксидантную и противовоспалительную активность, а также особенно хорошо прикреплялась к клеткам эндометрия.

Способность бактерии взаимодействовать со слизистой оболочкой может иметь существенное биологическое значение. Эндометрий является не пассивной тканью, а сложной системой, в которой взаимодействуют эпителиальные и стромальные клетки, иммунные клетки, сосуды, гормоны и сигнальные молекулы. Хроническое воспаление или накопление признаков клеточного старения способны нарушать нормальную подготовку эндометрия к беременности.

Особое внимание ученые уделили стромальным клеткам эндометрия. Эти клетки соединительной ткани участвуют в перестройке слизистой оболочки и играют важную роль в процессе децидуализации — подготовке эндометрия к имплантации и дальнейшему развитию беременности. Выяснилось, что защитный эффект L. gasseri может быть связан не только с присутствием живой бактерии.

Исследователи обнаружили важную роль экзополисахаридов, или ЭПС, — сложных углеводных соединений, которые производит L. gasseri. В экспериментах они уменьшали признаки старения клеток эндометрия. Это открывает потенциально более интересное направление, чем простое применение пробиотиков, поскольку позволяет изучать действие конкретных бактериальных продуктов.

Такие соединения относят к потенциальным постбиотикам. В отличие от пробиотиков, содержащих живые микроорганизмы, постбиотические препараты могут включать вещества, произведенные бактериями, или отдельные компоненты бактериальных клеток. Теоретически это позволяет точнее контролировать дозировку и биологическое действие препарата, одновременно снижая часть рисков, связанных с введением живых микроорганизмов.

Дополнительные эксперименты были проведены на животных. У возрастных мышей после применения экзополисахаридов L. gasseri исследователи наблюдали более высокую частоту имплантации эмбрионов. Полученные данные поддерживают предположение о том, что определенные продукты бактерий могут воздействовать непосредственно на эндометрий и частично компенсировать некоторые связанные со старением изменения его рецептивности.

Для репродуктивной медицины такой подход представляет особый интерес. Воздействовать на качество яйцеклеток или исправлять возрастные генетические изменения эмбрионов чрезвычайно сложно. Эндометрий, напротив, является тканью, состояние которой циклически изменяется и потенциально может поддаваться медикаментозной или биологической коррекции.

Если механизм действия L. gasseri и ее метаболитов подтвердится в крупных клинических исследованиях, это теоретически может привести к появлению дополнительных методов подготовки эндометрия перед естественным зачатием или переносом эмбрионов при ЭКО. Однако между экспериментальными результатами и появлением доказанного метода лечения обычно проходит значительное время, поэтому говорить о готовой терапии пока преждевременно.

Исследование также интересно в контексте эндометриоза и других заболеваний эндометрия. При эндометриозе важную роль играют воспалительные и иммунные процессы, а в последние годы ученые активно изучают возможные связи заболевания с микробиомом репродуктивного тракта. Однако новые данные о Lactobacillus gasseri не доказывают, что эта бактерия способна предотвращать или лечить эндометриоз. Механизмы бесплодия при эндометриозе значительно сложнее и могут включать хроническое воспаление, изменение анатомии органов малого таза, нарушение работы яичников и снижение рецептивности эндометрия.

Поэтому обнаруженная связь между микрофлорой матки и фертильностью должна рассматриваться как отдельное направление исследований, а не как основание для самостоятельного лечения эндометриоза или бесплодия пробиотиками. Даже если определенный микроорганизм статистически чаще встречается у женщин с успешной беременностью, необходимо доказать причинно-следственную связь и определить, действительно ли изменение его количества улучшает репродуктивный прогноз.

Не менее важен вопрос о том, каким образом формируется микробиом эндометрия. Репродуктивный тракт представляет собой единую биологическую систему, поэтому состав микроорганизмов может зависеть от микрофлоры влагалища и шейки матки, гормональных изменений, возраста, антибиотикотерапии, инфекций, воспалительных заболеваний и медицинских вмешательств. Исследование этих факторов может помочь понять, почему количество L. gasseri уменьшается у части женщин и является ли такое уменьшение причиной возрастных изменений или их следствием.

С практической точки зрения новые результаты не являются рекомендацией принимать обычные пищевые или вагинальные пробиотики, содержащие Lactobacillus gasseri. Присутствие названия одного и того же вида бактерии на упаковке препарата не означает, что конкретный штамм обладает свойствами, обнаруженными в эксперименте. Биологические эффекты различных штаммов одного вида могут существенно отличаться, а препарат, предназначенный для кишечника или влагалища, вовсе не обязательно способен изменить микробную среду эндометрия.

Кроме того, пока не определены эффективная дозировка, способ введения, длительность терапии и категории пациенток, которым подобное вмешательство действительно может помочь. Неизвестно и то, насколько устойчивым будет изменение эндометриального микробиома после лечения. Эти вопросы должны быть изучены в контролируемых клинических исследованиях.

Для женщин старше 35 лет исследование имеет прежде всего научно-познавательное значение. Возраст остается одним из наиболее значимых факторов репродуктивного прогноза, и обнаружение дополнительного механизма не отменяет влияния овариального резерва и качества яйцеклеток. В то же время работа показывает, что возрастное снижение фертильности может быть связано не только с яичниками, но и с изменениями среды, в которой должен развиваться эмбрион.

Это постепенно меняет представление о репродуктивном старении. Вместо модели, сосредоточенной исключительно на яйцеклетках, формируется более комплексный взгляд, учитывающий яичники, эмбрион, эндометрий, иммунную систему и микробиом. Такой подход может оказаться особенно важным для пациенток, у которых эмбрионы хорошего качества неоднократно не имплантируются после переноса.

В перспективе анализ микробиома эндометрия, вероятно, может стать одним из инструментов персонализированной репродуктивной медицины, однако для этого необходимо разработать стандартизированные методы забора материала и определить нормальные показатели для разных возрастных групп. Кроме того, ученым предстоит выяснить, какие изменения действительно имеют клиническое значение, а какие представляют собой обычные индивидуальные различия микрофлоры.

Исследование Lactobacillus gasseri показывает, насколько сложными могут быть взаимоотношения человека и микроорганизмов, живущих в его организме. Бактерии способны не просто присутствовать на слизистых оболочках, но и выделять вещества, влияющие на воспаление, клеточное старение и работу тканей. Если эти механизмы удастся подтвердить у людей, постбиотические технологии могут стать новым направлением в лечении некоторых форм женского бесплодия.

Пока же главным результатом работы является расширение представлений о причинах снижения фертильности с возрастом. Здоровье эндометрия и его микробная среда, наряду с состоянием яичников и качеством эмбрионов, могут оказаться еще одним важным элементом успешной беременности. Дальнейшие исследования должны показать, можно ли безопасно воздействовать на этот механизм и действительно ли L. gasseri или полученные из нее постбиотики способны повысить вероятность имплантации и рождения ребенка у женщин старшего репродуктивного возраста.