Взаимосвязь уровней белков крови и численности микроорганизмов вагинального биотопа у участниц 5-суточной «сухой» иммерсии

Введение. В последнее время женщины все чаще участвуют как в наземных модельных экспериментах, имитирующих отдельные факторы космического полета, так и в реальных космических миссиях. Во время космических полетов организм человека подвергается воздействию разнообразных факторов, способных нести угрозу здоровью. Микрофлора человека при моделировании ряда факторов космического полета претерпевает негативные изменения: увеличивается доля условно-патогенной составляющей и снижается численность протективных микроорганизмов. Также происходят выраженные изменения в белковом профиле крови. Актуальность исследования обусловлена тесной взаимосвязью белкового профиля крови и состава вагинальной микробиоты: ее нарушения могут влиять на белковый обмен и биохимические показатели организма, провоцируя развитие патологий.

Цель. Выявление взаимосвязи между протеомом крови и бактериями вагинального биотопа у участниц эксперимента с 5-суточной «сухой» иммерсией.

Материалы и методы. В исследовании с «сухой» иммерсией принимали участие 7 женщин-добровольцев репродуктивного возраста (средний возраст 29 ± 1 год), которые на протяжении эксперимента не использовали антибактериальные препараты. Участницы были разделены на две группы: группа «Л + П» (n = 3) применяла напиток на основе лактоферрина (200 мг/сут) совместно с интравагинальными плацебо-свечами на основе глюкозы; группа «П + П» (n = 4) использовала плацебо-препарат (200 мг глюкозы) и интравагинальные плацебо-свечи (200 мг/сут мальтодекстрима). Образцы отделяемого влагалища и цервикального канала отбирали дважды: до начала эксперимента и через 5-7 дней после его завершения с синхронизацией мазков на 19–22-й дни менструального цикла. Каждой участнице выполнили микроскопию вагинального отделяемого и видовую идентификацию микроорганизмов методом MALDI-TOF MS-анализа. Исследование проб крови для проведения протеомного анализа проводили методами жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии. Статистическая обработка данных выполнена с помощью программы Statistica 12.0. Для выявления кластеров среди белков, выделенных в результате факторного анализа, использовали платформу STRING.DB.

Результаты. Протеомный анализ экстрактов сухих пятен крови позволил идентифицировать 818 различных белков. В результате факторного анализа до начала СИ выделено 7 факторов (согласно критерию Кайзера – Мейера – Олкина (КМО) включались данные с КМО ≥ 0,7, т.е. соответствующие приемлемой, высокой и безусловной адекватности данных для факторного анализа). При анализе полученных факторов было выявлено, что до начала СИ взаимосвязь между белками крови и бактериями определялась следующими процессами: убиквитинированием (37,9% дисперсии), иммунными реакциями (12,3% дисперсии) и гормональным фоном (13,7% дисперсии). После завершения эксперимента ключевую роль в системе «белок–бактерия» стали играть процессы убиквитинирования (37,1% дисперсии в группе «П + П»), иммунные механизмы (43,88% в группе «Л + П») и синтез эстрадиола (56,12 и 33,5% дисперсии в группах «Л + П» и «П + П» соответственно). Наибольшую чувствительность к белкам, ассоциированным с эстрадиолом, продемонстрировали следующие микроорганизмы: Lactobacillus spp., Corynebacterium spp., Staphylococcus spp. и Cutibacterium spp.

Выводы. До и после «сухой» иммерсии взаимодействие белков крови и бактерий определялось процессами убиквитинирования и иммунитетом; при этом после эксперимента связь в системе «белок–бактерия» усилилась, а наиболее чувствительными к белкам, вовлеченным в процессинг эстрадиола, оказались представители Lactobacillus spp., Corynebacterium spp., Staphylococcus spp. и Cutibacterium spp., что позволяет предполагать возможность укрепления колонизационной резистентности вагинальной микрофлоры через точечное воздействие на ряд биологических процессов в организме.

1. Ogunrinola GA, Oyewale JO, Oshamika OO, Olasehinde GI. The human microbiome and its impacts on health. International Journal Microbiology. 2020:8045646. https://doi.org/10.1155/2020/8045646

2. LaPelusa A, Kaushik R. Physiology, Proteins. Treasure Island: StatPearls Publishing; 2026.

3. Куценко ИИ, Боровиков ИО, Кравцова ЕИ, Авакимян АА, Боровикова ОИ, Андреева АА. Изменения микробного пейзажа влагалища на фоне комплексного лечения смешанных рецидивирующих вагинальных инфекций. Акушерство и гинекология. 2024;3:153–62. https://doi.org/10.18565/aig.2024.67

4. Ciccodicola A, Casamassimi A, Rienzo M. Transcriptional regulation and its misregulation in human diseases: recent progress. International Journal of Molecular Sciences. 2025;26:9941. https://doi.org/10.3390/ijms26209941

5. Byrne EH, Farcasanu M, Bloom SM, Xulu N, Xu J, Hykes BL, et al. Antigen presenting cells link the female genital tract microbiome to mucosal inflammation, with hormonal contraception as an additional modulator of inflammatory signatures. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2021;11:733619. https://doi.org/10.3389/fcimb.2021.733619

6. Комиссарова ДВ, Ильин ВК, Усанова НА, Морозова ЮА, Припутневич ТВ, Муравьева ВВ и др. Состояние микробиоты влагалища и цервикального канала женщин-участниц изоляционных экспериментов различной продолжительности. Авиакосмическая и Экологическая Медицина. 2023;57(6):52–7. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2023-57-6-52-57

7. Komissarova D, Ilyin V, Usanova N, Goldman I, Sadchikova E, Morozova J, et al. The effect of space flight factors on the correction disorders of the vaginal and cervical microflora in ground-based models. ASSA. 2024;24(2):219–31.

8. Tomilovskaya E, Shigueva T, Sayenko D, Rukavishnikov I, Kozlovskaya I. Dry immersion as a ground-based model of microgravity physiological effects. Frontiers in Physiology. 2019;10:284. https://doi.org/10.3389/fphys.2019.00284

9. Анкирская АС, Муравьева ВВ. Интегральная оценка состояния микробиоты влагалища. Диагностика оппортунистических вагинитов. Акушерство и гинекология: но­ вости, мнения, обучение. 2020;8(1):69–76.

10. Kashirinа D, Brzhozovskiy A, Sun W, Pastushkova LKh, Popova OV, Rusanov VB, et al. Proteomic characterization of dry blood spots of healthy women during simulation the microgravity effects using dry immersion. Frontiers in Physiology. 2022;12:75329. https://doi.org/10.3389/fphys.2021.753291

11. Meier F, Brunner AD, Koch S, Cox J, Rather O, Mann M, et al. Online Parallel Accumulation–Serial Fragmentation (PASEF) with a novel trapped ion mobility mass spectrometer. Molecular Cell. Proteomics. 2018;17(12):2534–45. https://doi.org/10.1074/mcp.TIR118.000900

12. Кулаичев АП. Методы и средства комплексного стати­ стического анализа данных: учебное пособие. 5-е изд. М.: ИНФРА-М; 2017.

13. Гашев СН, Бетляева ФХ, Лупинос МЮ. Математические методы в биологии. Анализ биологических данных в си­ стеме STATISTICA. М.: Юрайт; 2022.

14. Curcio-Morelli C, Zavacki AM, Christofollete M, Gereben B, de Freitas BGG, Harney JW, et al. Deubiquitination of type 2 iodothyronine deiodinase by von Hippel–Lindau protein–interacting deubiquitinating enzymes regulates thyroid hormone activation. The Journal of Clinical Investigation. 2003;112(2):189–96. https://doi.org/10.1172/JCI18348

15. Feng H, Tan J, Deng Z. Decoding plant adaptation: deubiquitinating enzymes UBP12 and UBP13 in hormone signaling, light response, and developmental processes. Journal of Experimental Botany. 2024;75(3):721–32. https://doi.org/10.1093/jxb/erad429

16. Culver JA, Li X, Jordan M, Mariappan M. A second chance for protein targeting/folding: ubiquitination and deubiquitination of nascent proteins. Bioessays. 2022;44(6):e2200014. https://doi.org/10.1002/bies.202200014

17. Zeng M, Wei X, He Y, Yang Y. Ubiquitin-specific protease 11-mediated CD36 deubiquitination acts on C1q/TNF-related protein 9 against atherosclerosis. ESC Heart Failure. 2023;10(4):2499–509. https://doi.org/10.1002/ehf2.14423

18. Kamura T, Sato S, Haque D, Liu L, Kaelin WC, Conaway RC, et al. The Elongin BC complex interacts with the conserved SOCS-box motif present in members of the SOCS, ras, WD-40 repeat, and ankyrin repeat families. Genes & Development. 1998;12(24):3872–81. https://doi.org/10.1101/gad.12.24.3872

19. Hakim S, Craig JM, Koblinski JE, Clevenger CV. Inhibition of the activity of cyclophilin A impedes prolactin receptor-mediated signaling, mammary tumorigenesis, and metastases. iScience. 2020;23(10):101581. https://doi.org/10.1016/j.isci.2020.101581

20. Brouwer de Koning IM, Lemson A, Renders NHM, Bessems M, Nooijen PTGA, Draaisma WA, et al. Inflammatory granulomatous mastitis caused by Corynebacterium kroppenstedtii: A clinical challenge: Challenge of C. kroppenstedtii induced mastitis. Clinical Infection in Practice. 2022;15;100147. https://doi.org/10.1016/j.clinpr.2022.100147

21. Zhang J, Sun Z, Jiang S, Bai X, Ma C, Peng Q, et al. Probiotic Bifidobacterium lactis V9 regulates the secretion of sex hormones in polycystic ovary syndrome patients through the gut-brain axis. mSystems. 2019;4(2):e00017–19. https://doi.org/10.1128/msystems.00017-19

22. Horn CM, Kielian T. Crosstalk between Staphylococcus aureus and innate immunity: focus on immunometabolism. Frontiers in Immunology. 2021;11:621750. https://doi.org/10.3389/fimmu.2020.621750

23. Комиссарова ДВ, Каширина ДН, Пастушкова ЛХ, Ларина ИМ, Ильин ВК, Носовский АМ. Взаимосвязь уровней белков крови в 3-суточной «сухой» иммерсии и численности микроорганизмов вагинального биотопа и биотопа цервикального канала. Авиакосмическая и Экологическая Медицина. 2025;59(3):46–56. https://doi.org/10.21687/0233-528X-2025-59-3-46-56

24. Permadi W, Ritonga MA, Bayuaji H, Heija N, Khoirunnisa CD, Djuwantono T. Relationship between estradiol and hemostasis determined through thromboelastography profile in controlled ovarian stimulation cycles. Journal of Blood Medicine. 2021;12:361–8. https://doi.org/10.2147/JBM.S293434

25. Coleman JR, Moore EE, Schmitt L, Hansen K, Dow N, Freeman K, et al. Estradiol provokes hypercoagulability and affects fibrin biology: A mechanistic exploration of sex dimorphisms in coagulation. Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 2023;94(2):179–86. https://doi.org/10.1097/TA.0000000000003822

26. Kondakova IV, Shashova EE, Sidenko EA, Astakhova TM, Zakharova LA, Sharova NP. Estrogen receptors and ubiquitin proteasome system: mutual regulation. Biomolecules. 2020;10(4):500. https://doi.org/10.3390/biom10040500

27. Komissarova DV, Ilyin VK, Markin AA, Zhuravleva OA, Vorontsov AL. Correlation between hormone levels and count of microorganisms in the vagina of women that participated in a 5-day dry immersion experiment. Human Physiology. 2025;51:57–67. https://doi.org/10.1134/S0362119725700392

28. Kalaycı-Yüksek F, Gümüş D, Güler V, et al. Progesterone and Estradiol alter the growth, virulence and antibiotic susceptibilities of Staphylococcus aureus. The New Microbiologica. 2023;46(1):43–51.

29. Jesse FFA, Odhah MN, Abba Y, Garba B, Mahmood Z, Hambali IU, et al. Responses of female reproductive hormones and histopathology in the reproductive organs and associated lymph nodes of Boer does challenged with Corynebacterium pseudotuberculosis and its immunogenic corynomycolic acid extract. Microbial Pathogenesis. 2020;139:103852. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2019.103852

30. Poole RK, Pickett AT, Oliveira Filho RV, de Melo GD, Palanisamy V, Chitapilly Dass S, et al. Shifts in uterine bacterial communities associated with endogenous progesterone and 17β-estradiol concentrations in beef cattle. Domestic Animal Endocrinology. 2023;82:106766. https://doi.org/10.1016/j.domaniend.2022.106766

31. Kiseleva AA, Solovyeva TV, Ovcharova MA, Geras’kina OV, Mart’yanov SV, Cherduntseva TA, et al. Effect of β-Estradiol on mono- and mixed-species biofilms of human commensal bacteria Lactobacillus paracasei AK508 and Micrococcus luteus C01 on different model surfaces. Coatings. 2022;12:436. https://doi.org/10.3390/coatings12040436

32. Clabaut M, Suet A, Racine PJ, Tahrioui A, Verdon J, Barreau M, et al. Effect of 17β-estradiol on a human vaginal Lactobacillus crispatus strain. Scientific Reports. 2021;11(1):7133. https://doi.org/10.1038/s41598-021-86628-x

33. Li S, Li Y, Sui D, Ren Q, Ai C, Li M, et al. Anti-Inflammatory Effects of Novel Probiotic Lactobacillus rhamnosus RL-H3-005 and Pedicoccus acidilactici RP-H3-006: In Vivo and In Vitro Evidence. Foods. 2024;13:3676. https://doi.org/10.3390/foods13223676

34. Xiu H, Peng Y, Huang X, Gong J, Yang J, Cai J, et al. Neddylation alleviates methicillin-resistant Staphylococcus aureus infection by inducing macrophage reactive oxygen species production. The Journal of Immunology. 2021;207(1):296–307. https://doi.org/10.4049/jimmunol.2001167

35. Bojang E, Ghuman H, Kumwenda P, Hall RA. Immune sensing of Candida albicans. Journal of Fungi. 2021;7(2):119. https://doi.org/10.3390/jof7020119

36. Kalia N, Singh J, Kaur M. Immunopathology of recurrent vulvovaginal infections: new aspects and research directions. Frontiers in Immunology. 2019;10:2034. https://doi.org/10.3389/fimmu.2019.02034

37. Yao J, Sterling K, Wang Z, Zhang Y, Song W. The role of inflammasomes in human diseases and their potential as therapeutic targets. Signal Transduction and Targeted Therapy. 2024;9:10. https://doi.org/10.1038/s41392-023-01687-y

38. Cheng T, Wu L, Tao J, Tu S, Fan X, Wang Y, et al. Natural Human Antimicrobial Peptides and Female Reproductive Tract Infections. Archiv der Pharmazie. 2025;358;e70008. https://doi.org/10.1002/ardp.70008

39. Dong M, Dong Y, Bai J, Li H, Ma X, Li B, et al. Interactions between microbiota and cervical epithelial, immune, and mucus barrier. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2023;13:1124591. https://doi.org/10.3389/fcimb.2023.1124591

40. Hong L, Liang H, Man W, Zhao Y, Guo P. Estrogen and bacterial infection. Frontiers in Immunology. 2025;16:1556683. https://doi.org/10.3389/fimmu.2025.1556683

41. Vera-Cruz A, Tanphalchitr N, Angerl JB. Antimicrobial peptide, ll-37, and its potential as an anti-HIV agent. Clinical and Investigative Medicine. 2021;44(3);E64–71. https://utppublishing.com/doi/pdf/10.25011/cim.v44i3.36657

42. Voinova VV, Zhuikov VA, Zhuikova YV, Sorokina AA, Makhina TK, Bonartseva GA, et al. Adhesion of Escherichia coli and Lactobacillus fermentum to films and electrospun fibrous scaffolds from composites of poly(3-hydroxybutyrate) with magnetic nanoparticles in a low-frequency magnetic field. International Journal of Molecular Sciences. 2024;25:208. https://doi.org/10.3390/ijms25010208

43. Duche RT, Jaspreet J, Anamika S, Sangwan V, Sihag MK, Nwagu TNT, et al. Surface properties and potential immunomodulatory effects of candidate probiotic lactobacilli for gastrointestinal applications. Advanced Gut & Microbiome Research. 2025;7768975:18. https://doi.org/10.1155/agm3/7768975

44. Johnson JA, Delaney LF, Ojha V, Rudraraju M, Hintze KR, Siddiqui NY, et al. Commensal urinary lactobacilli inhibit major uropathogens in vitro with heterogeneity at species and strain level. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology. 2022;12:870603. https://doi.org/10.3389/fcimb.2022.870603

45. Batoni G, Kaya E, Catelli E, Quinti S, Botti M, De Carli A, et al. Lactobacillus probiotic strains differ in their ability to adhere to human lung epithelial cells and to prevent adhesion of clinical isolates of Pseudomonas aeruginosa from cystic fibrosis lung. Microorganisms. 2023;11:1707. https://doi.org/10.3390/microorganisms11071707

46. Гладышева ИВ, Черкасов СВ. Коринебактерии вагинального микробиома — потенциальные патогены или перспективные пробиотики? БОНЦ УрО РАН. 2019;3.

47. Chen X, Zhao X, Chen L, Zeng W, Xu H, et al. Vaginitis caused by Corynebacterium amycolatum in a prepubescent girl. Journal of Pediatric & Adolescent Gynecology. 2015;28(6):165–7. https://doi.org/10.1016/j.jpag.2015.03.008

48. Sá S, Fernandes R, Gestoso Á, Macedo JM. Cutibacterium acnes dysbiosis: alternative therapeutics for clinical application. Appleid Sciences. 2023;13:12086. https://doi.org/10.3390/app132112086