Состав микробиома уха и его роль в здоровье и болезнях

Автор: доктор Чинта Сидхартан

Рецензент: Бенедетта Куффари, магистр наук

От защитного церумена и резидентных микробов до поразительных изменений в бактериальных и грибковых сообществах — новые исследования в области секвенирования открывают сложную микробную экосистему в ухе, которая может изменить наши представления о здоровье и болезнях уха.

Что такое микробиом уха?

Микробиом уха относится к микробным сообществам, связанным с ухом, включая сообщества наружного слухового прохода, выстланного кожей, и микроорганизмы, обнаруживаемые в полости среднего уха или в выпотах из среднего уха; бактерии и грибки являются наиболее охарактеризованными компонентами, в то время как вирусный компонент остается плохо определенным.1,3,4,6 Недавние достижения в технологиях секвенирования следующего поколения (NGS) позволили охарактеризовать микробиом уха, особенно микроорганизмы, которые невозможно культивировать обычными лабораторными методами, с использованием таких подходов, как бактериальная 16S рРНК и грибковый внутренний транскрибируемый спейсер. (ЕГО) последовательность.1,2,5,6

Слуховой проход представляет собой узкий, выстланный кожей проход длиной примерно 2,5-3 см с хрящевыми и костными участками.5,7 Слуховой проход выстлан кожей, непосредственно покрывающей кость или хрящ, и продолжается барабанной перепонкой.2,5,7

Микробиом наружного уха частично совпадает с микробиомом кожи, но его состав зависит от особенностей строения слухового прохода и наличия ушной серы. Его состав существенно различается у разных людей и может зависеть от факторов, включая возраст, окружающую среду и тип серной кислоты.1,2,3,5 Исследования выявили здоровый основной микробиом наружного уха, тогда как в исследовании детского хронического среднего отита с выпотом (COME) не было выявлено основного микробиома среднего уха с выпотом, что подчеркивает, что "нормальные" сообщества уха различаются в зависимости от анатомического расположения и контекста заболевания.1,6

Актуальность микробиома уха и серной кислоты в отоларингологических исследованиях значительно возросла: в исследованиях сообщается о связанных с заболеванием изменениях микробного состава при наружном и среднем отите, а не о единой схеме дисбактериоза. Различия в местах отбора проб, предшествующем приеме противомикробных препаратов, характеристиках когорты и методах секвенирования также затрудняют сравнение результатов разных исследований. 1,2,4,5 Понимание этой экосистемы крайне важно, поскольку оно напрямую влияет на диагностику, лечение и профилактику ушных инфекций.

Состав микробиома уха

В крупном исследовании, основанном на NGS, в котором сравнивались взрослые с ушной инфекцией и без нее, Cutibacterium acnes доминировали среди здоровых бактерий со средним относительным содержанием 51,8%.1 В других исследованиях были получены аналогичные результаты, при этом такие виды Staphylococcus, как S. auricularis и S. capitis / caprae, Corynebacterium otitidis и Alloiococcus otitidis1,4,6 также были распространены в микробных сообществах, ассоциированных с ушами.1,3,5

В исследовании Бертона и др. в бактериомах здоровых ушей преобладали фирмикуты и актинобактерии, в то время как протеобактерии были значительно более распространены в группе пациентов с наружным отитом.1 В этой группе наиболее распространенным видом была Pseudomonas aeruginosa, за ней следовали Cutibacterium acnes и Staphylococcus aureus. В число пятнадцати наиболее распространенных видов входили восемь известных отопатогенов.1 Исследования методом «случай-контроль» с секвенированием при остром и хроническом наружном отите также показали, что бактериальное разнообразие в пораженных ушных каналах ниже, чем у здоровых людей из контрольной группы. Однако Бертон и соавторы не обнаружили существенной разницы в альфа-разнообразии бактериома между здоровыми людьми, пациентами с наружным отитом и средним отитом, что указывает на различия между когортами и аналитическими подходами. 1,2,5

Среди грибов в микробиоме здорового уха доминирует тип базидиомицеты, в частности Malassezia arunalokei, Malassezia restricta и Malassezia globosa.1 В группе пациентов с наружным отитом, по данным Бертона и др., значительно преобладали аскомицеты, а также виды Aspergillus и Candida albicans.1 При хроническом наружном отите также наблюдалось более высокое относительное содержание Aspergillus и Candida, хотя общее бета-разнообразие грибов у пациентов и здоровых людей из контрольной группы существенно не различалось. 5

Вирусный компонент микробиома уха изучен недостаточно. Однако вирус ветряной оспы является доказанным возбудителем опоясывающего лишая наружного уха, но его роль как патогена не следует интерпретировать как свидетельство того, что он является частью стабильного резидентного вирома уха. 3

Защитная роль микробиома уха

Одной из основных функций микробиома уха является устойчивость к колонизации, поскольку сформировавшиеся комменсальные сообщества предотвращают заражение патогенными микроорганизмами.3 Например, анализ совместной встречаемости показал отрицательную корреляцию между Malassezia restricta и отопатогенами Aspergillus при наружном отите. Эта закономерность согласуется с возможной защитной ролью Malassezia, но не является доказательством прямого микробного антагонизма.1

Комменсальные бактерии, колонизирующие кожу слухового прохода, способствуют поддержанию гомеостаза эпителия и взаимодействуют с механизмами врожденного иммунитета.2,3 Изменения в составе микробного сообщества могут создавать условия, при которых условно-патогенные организмы прикрепляются к эпителиальному барьеру и нарушают его, провоцируя воспаление.2,3

Наружный слуховой проход дополнительно защищен ушной серой, которая содержит антимикробные компоненты, вырабатываемые организмом, в том числе бета-дефензины человека, кателицидин LL-37, лактоферрин, ингибитор секреторной лейкопротеиназы, лизоцим, иммуноглобулины и антимикробные липиды.3 Его кислотные и гидрофобные свойства также препятствуют росту микроорганизмов и ограничивают проникновение воды в канал.3,7

Микробный дисбаланс и заболевания ушей.

Вместе микробиом и серная кислота составляют интегрированную систему защиты наружного слухового прохода, и нарушение любого из компонентов повышает восприимчивость к инфекциям.3,7 Средний отит охватывает спектр состояний, начиная от острого среднего отита и заканчивая хроническим средним отитом с выпотом, но эти состояния не являются микробиологически или клинически эквивалентными: острый средний отит включает острое воспаление среднего уха, средний отит с выпотом характеризуется выделением жидкости из среднего уха без признаков острой инфекции, а хронический средний отит с выпотом означает сохранение этого выпота в течение не менее трех месяцев.4

К наиболее часто встречающимся бактериям, вызывающим средний отит у детей, относятся Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae и Moraxella catarrhalis. Недавние исследования с использованием полногеномного секвенирования выявили Turicella otitidis, Alloiococcus otitidis и Staphylococcus auricularis в качестве других видов, вызывающих средний отит.1,6 Однако патогенный статус таких микроорганизмов, как Alloiococcus и Turicella, остается спорным, поскольку они могут быть комменсалами или не представлять опасности для здоровья, а при хроническом среднем отите с выпотом наблюдается значительная вариативность микробиома у разных пациентов.4,6

Хроническое воспаление при среднем отите вызывает метаплазию эпителия в среднем ухе, при которой плоский эпителий заменяется псевдостратифицированным цилиндрическим эпителием. Это увеличивает концентрацию бокаловидных клеток, что приводит к избыточной выработке муцина и постоянному выпоту в среднем ухе. Муцин MUC5B был обнаружен в 94,5 % выпотов в среднем ухе, а MUC5AC — в 65,5 %. В образцах, содержащих MUC5AC, преобладали Haemophilus, в то время как в образцах, содержащих только MUC5B, такого преобладания не наблюдалось.4 У детей с хроническим экссудативным средним отитом сопутствующая астма или бронхиолит были связаны с меньшим бактериальным разнообразием и изменением количества Haemophilus, Moraxella, Staphylococcus, Alloiococcus и Turicella; эти наблюдения свидетельствуют скорее о наличии связи, чем о причинно-следственной зависимости. Несмотря на высокое таксономическое разнообразие в этой когорте пациентов с синдромом Коккейна, прогнозируемые функциональные профили были схожи у всех пациентов и не демонстрировали значимых связей с клиническими показателями.6

Микробный дисбаланс также играет ключевую роль в развитии наружного отита — инфекции наружного слухового прохода, распространенность которой в течение жизни составляет около 10%. В нормальных условиях ушной канал имеет слабокислый pH и покрыт гидрофобной ушной серой, которые подавляют чрезмерный рост патогенов. Нарушение этих условий из-за воздействия воды, травмы или кожных заболеваний способствует колонизации синегнойной палочки и золотистого стафилококка и хроническому воспалению.7 Секвенирование при хроническом наружном отите дополнительно выявило снижение бактериального разнообразия и равномерности распределения, увеличение относительного количества Staphylococcus и Corynebacterium и уменьшение относительного количества Cutibacterium по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы.5

Согласно приведенным данным, пероральные антибиотики назначаются как минимум в 25% случаев отита.1 Однако неосложненный наружный отит обычно лечат с помощью промывания и местного применения антисептиков или противомикробных препаратов. Системные антибиотики назначают в основном при распространении инфекции за пределы слухового прохода или пациентам из группы высокого риска. Длительный прием антибиотиков также является признанным фактором, предрасполагающим к грибковому наружному отиту.7 Длительное использование слуховых аппаратов может изменить среду в слуховом проходе и микробный состав. Данные наблюдений свидетельствуют о том, что тип слухового аппарата может влиять на микроорганизмы, вызывающие инфекцию, но имеющиеся данные не подтверждают неизбежность дисбактериоза.3

Будущее ухода за ушами: диагностика и лечение на основе микробиома

В то время как традиционные методы культивирования могут не выявить прихотливые микроорганизмы, в том числе некоторые виды Malassezia и анаэробные Cutibacterium, целевые панели для полимеразной цепной реакции (ПЦР) обычно ограничиваются примерно 8–20 микробными мишенями.1 В отличие от них, секвенирование нового поколения позволяет получить более широкое таксономическое профилирование и выявить полимикробные бактериальные и грибковые сообщества, которые могут остаться незамеченными при целевом тестировании. В зависимости от подхода к секвенированию идентификация может проводиться до уровня вида, но само по себе таксономическое определение не позволяет установить чувствительность к противомикробным препаратам или доказать, что обнаруженный организм является возбудителем заболевания.1,4

По данным одного исследования, у 35 % пациентов с острым средним отитом был выявлен один бактериальный патоген с относительной численностью более 80 %. Хотя у 15 % пациентов был выявлен один доминирующий грибковый патоген, при использовании отдельного порогового значения относительной численности не менее 10 % примерно у 35 % пациентов с острым средним отитом были обнаружены как бактериальные, так и грибковые патогены. 1 Такая степень индивидуализации подчеркивает ценность профилирования для конкретного пациента по сравнению с эмпирическими подходами к лечению на уровне популяции.

В более широком смысле персонализированные подходы к лечению заболеваний уха, горла и носа (ЛОР), основанные на микробиомном профилировании, остаются скорее направлением исследований, чем устоявшимся стандартом лечения. Если профилирование конкретного пациента будет подтверждено в проспективных клинических исследованиях, оно может помочь различать бактериальные, грибковые и полимикробные заболевания и поддерживать более целенаправленную терапию и контроль за назначением противомикробных препаратов.1,3,4 Клинический перевод ограничен небольшими когортами - например, 14 пациентами с наружным отитом и 14 контрольными группами в исследовании Kim et al. - и демографическими различиями, включая средний возраст 30 и 64 года в группах Burton et al. "Здоровые" и в группах с отитом, а также различиями в способах отбора проб и последовательности их следования, риском загрязнения низкой биомассой, предшествующим воздействием противомикробных препаратов и неопределенностью в отношении того, будут ли обнаруженные микроорганизмы являются причинными патогенами, комменсалами или случайными наблюдателями.1,2,4 Необходимы более масштабные продольные и интервенционные исследования, прежде чем можно будет регулярно рекомендовать диагностику на основе микробиома или модифицирующую микробиом терапию.1,2,4,5,6

Ссылки

1. Бертон М., Крумбек Дж. А., Ву Г., и др. (2022). Микробиом взрослых здоровых людей и пациентов с отитом: определение основных микробиомов здорового и больного уха. PloS One 17(1); e0262806. DOI: 10.1371/journal.pone.0262806. https://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0262806.
2. Kim, S. K., Han, S. J., Hong, S. J., & Hong, S. M. (2022). Микробиом при остром наружном отите. Journal of Clinical Medicine 11(23); 7074. DOI: 10.3390/jcm11237074. https://www.mdpi.com/2077-0383/11/23/7074.
3. Paprocka, P., Spałek, J., Daniluk, T., et al. (2026). The Importance of Ear Canal Microbiota and Earwax in the Prevention of Outer Ear Infections. Международный журнал молекулярных наук 27(2); 622. DOI: 10.3390/ijms27020622. https://www.mdpi.com/1422-0067/27/2/622.
4. Ногес Х. К., Перес-Лосада М., Пресиадо Д. (2020). Обзор исследований микробиома при среднем отите: что они нам говорят?. Laryngoscope Investigative Otolaryngology 5(5); 936-940. DOI: 10.1002/lio2.460. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/lio2.460.
5. Lee, J. S., Lee, S. M., Son, H. S., et al. (2022). Анализ микробиома слухового прохода у здоровых людей и пациентов с хроническим наружным отитом. 34 Annals of Dermatology(6); 461-471. DOI: 10.5021/ad.22.153. https://anndermatol.org/DOIx.php?id=10.5021/ad.22.153.
6. Кольбе А. Р., Кастро-Наллар Э., Пресиадо Д. и Перес-Лосада М. (2019). Изменение микробиома среднего уха у детей с хроническим экссудативным средним отитом и респираторными заболеваниями. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology 9; 339. DOI: 10.3389/fcimb.2019.00339. https://www.frontiersin.org/journals/cellular-and-infection-microbiology/articles/10.3389/fcimb.2019.00339/full.
7. Виганд С., Бернер Р., Шнайдер А. и др. (2019). Наружный отит. Deutsches Arzteblatt International 116(13); 224-234. DOI: 10.3238/arztebl.2019.0224. https://di.aerzteblatt.de/int/archive/article/206313

Последнее обновление: 26 августа 2026 г.