Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. T. 44, Номер 1, 2026

  1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Молекулярная генетика, микробиология и вирусология
  4. T. 44, № 1, 2026

Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 2026, T. 44, № 1, стр. 35-44

РАЗНООБРАЗИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ АГЕНТОВ В СТВОРКАХ ЭПОКСИОБРАБОТАННЫХ БИОПРОТЕЗОВ КЛАПАНОВ СЕРДЦА, УДАЛЕННЫХ ПО ПРИЧИНЕ СТРУКТУРНОЙ КЛАПАННОЙ ДЕГЕНЕРАЦИИ

А. Е. Костюнин 1, *, А. В. Синицкая 1, **, Т. В. Глушкова 1, ***, А. О. Поддубняк 1, ****, А. А. Клюева 1, *****, Т. Н. Акентьева 1, ******, А. Е. Тупикин 2, М. Р. Кабилов 2, *******, М. Ю. Синицкий 1, ********

1 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение “НИИ комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний”
650002 Кемерово, Россия

2 Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
630090 Новосибирск, Россия

* E-mail: rhabdophis_tigrina@mail.ru
** E-mail: cepoav1991@gmail.com
*** E-mail: bio.tvg@mail.ru
**** E-mail: alyona.poddubnyak@gmail.com
***** E-mail: kaiketsu@mail.ru
****** E-mail: t.akentyeva@mail.ru
******* E-mail: kabilov@niboch.nsc.ru
******** E-mail: max-sinitsky@rambler.ru

Поступила в редакцию 22.09.2025
После доработки 09.11.2025
Принята к публикации 16.11.2025

Аннотация

Цель. Исследовать таксономический состав бактерий, присутствующих в створках биопротезов клапанов сердца (БП), эксплантированных по причине структурной клапанной дегенерации (СКД). Материал и методы. Изучено 11 БП, удаленных у соответствующего числа реципиентов при репротезировании митрального клапана. Для визуализации бактерий в створках БП применяли метод окрашивания гистологических срезов по Граму. Характер воспалительной инфильтрации клапанов оценивали с помощью иммуногистохимической реакции, используя набор реактивов NovoLink Polimer DS и антитела к макрофагальному и нейтрофильному маркерам (CD68 и миелопероксидазе нейтрофилов, соответственно). Таксономический состав микробиоты эксплантированных БП исследовали с применением метабаркодинга 16S рРНК. Статистическую обработку результатов выполняли в программе GraphPad Prism 8, количественные показатели записывали в виде медианы, процентилей, минимальных и максимальных значений (Me [Q1–Q3; min–max]). Результаты. Средний срок функционирования изученных БП составил 160 [89–184; 63–221] месяцев. Макроскопический анализ подтвердил наличие в их створках типичных для СКД изменений (разрывов и кальциевых депозитов) при отсутствии вегетаций, характерных для протезного эндокардита (ПЭ). Резкое преобладание макрофагов и наличие единичных нейтрофилов в составе воспалительных клеточных инфильтратов также соответствовало диагнозу СКД, но не ПЭ. Во всех клапанах отмечены колонии бактерий, локализованные в отложениях фибрина. Посредством метагеномного секвенирования выявлены ДНК бактерий 106 родов, при этом на 1 БП приходилось в среднем по 37 [35–40; 31–44] таксонов. К основным контаминантам БП, составляющим более 1% от общей бактериальной ДНК в более 50% клапанов, отнесены бактерии 9 родов: Acinetobacter, Agrobacterium, Aquabacterium, Corynebacterium, Micrococcus, Pseudomonas, Roseateles, Sphingobium и Sphingomonas. Самыми обильными среди них были роды Pseudomonas и Sphingomonas с относительными долями ДНК 13.7 [12.4–15.1; 10.4–18.2]% и 47.7 [33.7–50.0; 25.8–58.2]%, соответственно. Заключение. В створках БП с классическими признаками СКД присутствует широкий спектр бактериальных агентов. Клиническое значение бактериальной инвазии остается неясным, однако, большинство выявленных микроорганизмов относятся к условно-патогенным и при определенных условиях способны провоцировать развитие ПЭ.

Ключевые слова: биопротезы клапанов сердца, структурная клапанная дегенерация, протезный эндокардит, бактериальная инвазия, метабаркодинг 16S рРНК

Список литературы

  1. Cote N., Pibarot P., Clavel M.A. Incidence, risk factors, clinical impact, and management of bioprosthesis structural valve degeneration. Curr Opin Cardiol. 2017; 32(2): 123–129. https://doi.org/10.1097/HCO.0000000000000372

  2. Velho T.R., Pereira R.M., Fernandes F., Guerra N.C., Ferreira R., Nobre Â. Bioprosthetic aortic valve degeneration: a review from a basic science perspective. Braz J. Cardiovasc Surg. 2022; 37(2): 239–250. https://doi.org/10.21470/1678-9741-2020-0635

  3. Dvir D., Bourguignon T., Otto C.M., Hahn R.T., Rosenhek R., Webb J.G. et al. VIVID (Valve in Valve International Data) Investigators. Standardized definition of structural valve degeneration for surgical and transcatheter bioprosthetic aortic valves. Circulation. 2018; 137(4): 388–399. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.117.030729

  4. Костюнин А.Е., Глушкова Т.В., Асанов М.А., Акентьева Т.Н., Клышников К.Ю., Резвова М.А., и др. Бессимптомная бактериальная колонизация как причина воспалительной инфильтрации биопротезов клапанов сердца на поздних сроках их функционирования. Сибирский журн. клинической и экспериментальной медицины. 2024; 39(2):175-182. [Kostyunin A.E., Glushkova T.V., Asanov M.A., Akentyeva T.N., Klyshnikov K.Yu., Rezvova M.A. et al. Asymptomatic bacterial invasion as the reason for inflammation in bioprosthetic heart valves on later stages of their functioning. Siberian J. Clinical and Experimental Medicine. 2024; 39(2): 175–182]https://doi.org/10.29001/2073-8552-2024-39-2-175-182

  5. Anton C.I., Ștefan I., Duțulescu S., Stăniceanu F., Buzilă C.A., Ștefan A.T., Streinu-Cercel A. Histological findings in infective endocarditis-a retrospective cohort study conducted at “Dr. Carol Davila” Central Military Emergency University Hospital in Bucharest. Life (Basel). 2024; 14(12): 1658. https://doi.org/10.3390/life14121658

  6. Lepidi H., Casalta J.P., Fournier P.E., Habib G., Collart F., Raoult D. Quantitative histological examination of bioprosthetic heart valves. Clin Infect Dis. 2006; 42(5): 590–596. https://doi.org/10.1086/500135

  7. Kossar A.P., George I., Gordon R., Ferrari G. Bacterial infiltration and bioprosthetic valve failure: emerging diagnostics for emerging therapies. J. Thorac Cardiovasc Surg. 2020; 159(4): 1279–1282. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2019.07.149

  8. Kostyunin A.E., Glushkova T.V., Lobov A.A., Ovcharenko E.A., Zainullina B.R., Bogdanov L.A. et al. Proteolytic degradation is a major contributor to bioprosthetic heart valve failure. J. Am Heart Assoc. 2023; 12(1): e028215. https://doi.org/10.1161/JAHA.122.028215

  9. Senage T., Paul A., Le Tourneau T., Fellah-Hebia I., Vadori M., Bashir S. et al. The role of antibody responses against glycans in bioprosthetic heart valve calcification and deterioration. Nat. Med. 2022; 28(2): 283–294. https://doi.org/10.1038/s41591-022-01682-w

  10. Dong Q., Brulc J.M., Iovieno A., Bates B., Garoutte A., Miller D. et al. Diversity of bacteria at healthy human conjunctiva. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2011; 52(8): 5408-13. https://doi.org/10.1167/iovs.10-6939

  11. Gryaznova M., Lebedeva O., Kozarenko O., Smirnova Y., Burakova I., Syromyatnikov M. et al. Lower genital tract microbiome in early pregnancy in the Eastern European population. Microorganisms. 2022; 10(12): 2368. https://doi.org/10.3390/microorganisms10122368

  12. Skowron K., Bauza-Kaszewska J., Kraszewska Z., Wiktorczyk-Kapischke N., Grudlewska-Buda K., Kwiecińska-Piróg J. et al. Human skin microbiome: impact of intrinsic and extrinsic factors on skin microbiota. Microorganisms. 2021; 9(3): 543. https://doi.org/10.3390/microorganisms9030543

  13. Gao Z., Tseng C.H., Pei Z., Blaser M.J. Molecular analysis of human forearm superficial skin bacterial biota. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007; 104(8): 2927–2932. https://doi.org/10.1073/pnas.0607077104

  14. Khan A., Aung T.T., Chaudhuri D. The first case of native mitral valve endocarditis due to Micrococcus luteus and review of the literature. Case Rep Cardiol. 2019; 2019: 5907319. https://doi.org/10.1155/2019/5907319

  15. Rodriguez-Nava G., Mohamed A., Yanez-Bello M.A., Trelles-Garcia D.P. Advances in medicine and positive natural selection: prosthetic valve endocarditis due to biofilm producer Micrococcus luteus. IDCases. 2020; 20: e00743. https://doi.org/10.1016/j.idcr.2020.e00743

  16. Brigando G., Sutton C., Uebelhor O., Pitsoulakis N., Pytynia M., Dillon T. et al. The microbiome of an outpatient rehabilitation clinic and predictors of contamination: a pilot study. PLoS One. 2023; 18(5): e0281299. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0281299

  17. Pochtovyi A.A., Vasina D.V., Kustova D.D., Divisenko E.V., Kuznetsova N.A., Burgasova O.A. et al. Contamination of hospital surfaces with bacterial pathogens under the current COVID-19 outbreak. Int. J. Environ. Res. Public. Health. 2021; 18(17): 9042. https://doi.org/10.3390/ijerph18179042

  18. Bläckberg A., Falk L., Oldberg K., Olaison L., Rasmussen M. Infective endocarditis due to Corynebacterium species: clinical features and antibiotic resistance. Open Forum Infect Dis. 2021; 8(3): ofab055. https://doi.org/10.1093/ofid/ofab055

  19. Halabi Z., Mocadie M., El Zein S., Kanj S.S. Pseudomonas stutzeri prosthetic valve endocarditis: a case report and review of the literature. J. Infect. Public. Health. 2019; 12(3): 434–437. https://doi.org/10.1016/j.jiph.2018.07.004

  20. Ioannou P., Mavrikaki V., Kofteridis D.P. Infective endocarditis by Acinetobacter species: a systematic review. J. Chemother. 2021; 33(4): 203–215. https://doi.org/10.1080/1120009X.2020.1812804

  21. Saboe A., Adrian Y., Widyatmoko L., Hasan M., Cool C.J., Hartantri Y. et al. A fatal case of early prosthetic valve endocarditis caused by multidrug-resistant (MDR) – Sphingomonas paucimobilis. IDCases. 2021; 24: e01152. https://doi.org/10.1016/j.idcr.2021.e01152

  22. Shah S., Ramakrishnan K., Jawa R. Rhizobium radiobacter prosthetic valve endocarditis – a case report and literature analysis. Hosp Pharm. 2025; 60(4): 319–322. https://doi.org/10.1177/00185787241312869

  23. Soto J.E.V., Parra J.C., López C.E.M., Marcos M.C., Romero I.S., Forteza A. First report of Brevundimonas aurantiaca human infection: infective endocarditis on aortic bioprostheses and supracoronary aortic graft acquired by water dispenser of domestic refrigerator. Int. J. Infect. Dis. 2022; 122: 8–9. https://doi.org/10.1016/j.ijid.2022.05.017

  24. Anton C.I., Buzilă C.A., Stanciu S.M., Bucurică S., Anghel D., Ștefan A.T. et al. Prosthetic valve endocarditis: a retrospective cohort study conducted at “Dr. Carol Davila” Central Military Emergency University Hospital in Bucharest. Microorganisms. 2024; 12(7): 1442. https://doi.org/10.3390/microorganisms12071442

  25. Ramos-Martínez A., Domínguez F., Muñoz P., Marín M., Pedraz Á., Fariñas M.C. et al. Clinical presentation, microbiology, and prognostic factors of prosthetic valve endocarditis. Lessons learned from a large prospective registry. PLoS One. 2023; 18(9): e0290998. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0290998

  26. Tan C.C.S., Ko K.K.K., Chen H., Liu J., Loh M., Chia M., Nagarajan N. No evidence for a common blood microbiome based on a population study of 9,770 healthy humans. Nat Microbiol. 2023; 8(5): 973–985. https://doi.org/10.1038/s41564-023-01350-w

  27. Benítez-Páez A., Álvarez M., Belda-Ferre P., Rubido S., Mira A., Tomás I. Detection of transient bacteraemia following dental extractions by 16S rDNA pyrosequencing: a pilot study. PLoS One. 2013; 8(3): e57782. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0057782

  28. Frasca A., Xue Y., Kossar A.P., Keeney S., Rock C., Zakharchenko A. et al. Glycation and serum albumin infiltration contribute to the structural degeneration of bioprosthetic heart valves. JACC Basic Transl. Sci. 2020; 5(8): 755–766. https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2020.06.008

  29. Sakaue T., Koyama T., Nakamura Y., Okamoto K., Kawashima T., Umeno T. et al. Bioprosthetic valve deterioration: accumulation of circulating proteins and macrophages in the valve interstitium. JACC Basic Transl. Sci. 2023; 8(7): 862–880. https://doi.org/10.1016/j.jacbts.2023.01.003

  30. Hill M.A., Kwon J.H., Gerry B., Hardy W.A., Walkowiak O.A., Kavarana M.N. et al. Immune privilege of heart valves. Front Immunol. 2021; 12: 731361. https://doi.org/10.3389/fimmu.2021.731361

  31. Carpentier A., Lemaigre G., Robert L., Carpentier S., Dubost C. Biological factors affecting long-term results of valvular heterografts. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 1969; 58(4): 467–483. https://doi.org/10.1016/S0022-5223(19)42561-0

  32. Morris A.J., Drinkovic D., Pottumarthy S., Strickett M.G., MacCulloch D., Lambie N., Kerr A.R. Gram stain, culture, and histopathological examination findings for heart valves removed because of infective endocarditis. Clin. Infect. Dis. 2003; 36(6): 697–704. https://doi.org/10.1086/367842

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Молекулярная генетика, микробиология и вирусология

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал