Forscher testeten eine unerwartete Ergänzung zur Vaginalbehandlung: Sauerstoff.

Kann die Erhöhung des Sauerstoffgehalts in der Vagina das Gleichgewicht zwischen schützenden Bakterien und Mikroben, die mit Infektionen in Verbindung stehen, verändern? Forscher testeten diesen Ansatz bei Frauen mit bakterieller Vaginose und Vaginitis.

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Eine aktuelle Studie, die in der Zeitschrift Microorganisms veröffentlicht wurde, beschreibt Veränderungen im vaginalen Mikrobiom nach einer topischen Sauerstoffbehandlung, die allein oder in Kombination mit Antimikrobiellen durchgeführt wurde. Die Studie kann nicht bestätigen, ob der Sauerstoff selbst diese Veränderungen verursacht hat. Die Autoren beschreiben es als eine explorative Studie, deren Ergebnisse weitere Versuche rechtfertigen.

Hintergrund

Die Gesundheit der Vagina hängt von einer von Lactobacillus-Bakterien dominierten mikrobielle Gemeinschaft ab. Diese Bakterien verwenden Zucker, die aus Glykogen stammen, um Milchsäure zu produzieren, wodurch ein saurer pH-Wert von etwa 3,5 bis 4,5 aufrechterhalten wird. Sie produzieren auch Bakteriocine und Biosurfaktanten. Einige Arten produzieren Wasserstoffperoxid, aber ihre schützende Rolle in der Vagina bleibt unklar. Lactobacillen können verhindern, dass Krankheitserreger an die vaginale Schleimhaut haften.

Während L. crispatus stark mit einem widerstandsfähigen vaginalen Mikrobiom assoziiert ist, ist L. iners weniger mit der vaginalen Gesundheit verbunden, da es keine D-Milchsäure produziert und ein Toxin kodiert, das unter Bedingungen der Dysbiose hochreguliert wird. Vaginale Lactobazillen sind aerotolerant, was bedeutet, dass sie Sauerstoff überstehen können.

Eine Störung der von Lactobacillus dominierten commensalen Gemeinschaft wird mit bakterieller Vaginose (BV) und gemischter Vulvovaginitis in Verbindung gebracht. BV ist gekennzeichnet durch verminderte Lactobacillen, einen pH-Wert über 4,5, Hinweiszellen unter dem Mikroskop und ein polymikrobielles Überwuchern von anaeroben Organismen wie Gardnerella vaginalis, Atopobium, Sneathia, Prevotella und Megasphaera.

Konventionelle antimikrobielle Therapien können akute Infektionen beseitigen, reduzieren jedoch möglicherweise auch die schützenden Lactobacillen. Der Verlust dieser schützenden Bakterien könnte zu den hohen Rückfallraten führen, die bei BV beobachtet werden. Die Studie untersucht die Auswirkungen einer Erhöhung des lokalen Sauerstoffgehalts.

Der berichtete Sauerstoffgehalt in einer gesunden Vagina liegt typischerweise zwischen 15 und 30 mm Hg. Ein Überwuchs von anaeroben Bakterien während BV könnte die lokale Sauerstoffverfügbarkeit weiter reduzieren.

Obligate Anaerobier zeigen unterschiedliche Empfindlichkeiten gegenüber Sauerstoff. Viele besitzen antioxidative Abwehrmechanismen, aber die Exposition gegenüber Sauerstoff kann immer noch die sauerstoffempfindlichen Stoffwechselprozesse stören und das Wachstum von Bakterien einschränken. Lactobacillen hingegen sind aerotolerant und besitzen Mechanismen, die ihnen helfen, oxidativen Stress zu überstehen.

Die Hypothese lautet, dass Sauerstoff selektiv einige dysbioseassoziierte Organismen unterdrücken kann, während schützende Arten erhalten oder wiederhergestellt werden.

Studieneigenschaften

Dies war eine explorative, randomisierte, offene Pilotstudie, die in der Geburtsabteilung des Universitätskrankenhauses Modena, Italien, durchgeführt wurde. Zweiundzwanzig symptomatische Frauen im Alter von 18 bis 45 Jahren mit BV oder unspezifischer Vaginitis wurden durch versiegelte Umschläge im Verhältnis 1:1 einer von zwei Gruppen mit jeweils elf Teilnehmerinnen zugeordnet.

Eine Gruppe erhielt ausschließlich topischen Sauerstoff, während die andere auch eine gezielte antibiotische oder antimykotische Behandlung für 5 bis 7 Tage erhielt.

Die Studie lieferte Sauerstoff (Konzentration über 95%) intravaginal mit dem Caress Flow-Gerät bei 3 L/min für 20 Minuten. Die Sitzungen wurden zweimal wöchentlich über zwei Wochen geplant, insgesamt vier Sitzungen.

Das Gerät verwendet eine sterile, einzeln verwendbare Kanüle mit seitlichen Mikroöffnungen. Die Autoren geben an, dass, da es den vaginalen Kanal nicht von der Atmosphäre absperrt, diese Methode darauf ausgelegt ist, die Risiken einer Barotrauma und einer Gasembolie zu minimieren. Diese Risiken wurden in dieser kleinen Studie nicht unabhängig beurteilt.

Von der Studie ausgeschlossen waren Frauen mit vulvovaginaler Atrophie, Amenorrhoe von mindestens drei Monaten und einer Vorgeschichte von Antibiotikaeinwirkung innerhalb der letzten 30 Tage.

Vaginalabstriche wurden zu Beginn und 10 bis 14 Tage nach der Behandlung genommen. Die Forscher charakterisierten die Mikrobiota-Zusammensetzung mittels 16S-rRNA-Gensequenzierung, die bakterielle Gruppen anhand ihrer genetischen Sequenzen identifiziert. Vor- und Nachbehandlungswerte wurden verglichen. Bakterien wurden auch als strikte oder fakultative Anaerobier gruppiert.

Nur Sauerstoffgruppe

In der Sauerstoff-nur-Gruppe blieb der pH-Wert mit einem Median von 4,50 unverändert. Bei 4 von 11 Frauen waren die Abstrich-Ergebnisse zu Beginn negativ, stiegen jedoch auf 9 von 11 nach der Sauerstoffbehandlung. Diese Veränderung näherte sich der statistischen Signifikanz, erreichte sie jedoch nicht. Diese Abstrichklassifikationen allein belegen nicht, dass BV behoben wurde.

Die relative Häufigkeit von Lactobacillus, also der Anteil der bakteriellen Sequenzen, die dieser Gattung zugeordnet sind, war zu Beginn bereits hoch mit einem Median von 92,6 % und blieb danach stabil bei 91,5 %. Einige Anstiege wurden festgestellt, einschließlich unter Sequenzen, die L. crispatus, L. iners und L. helveticus zugeordnet waren, aber keiner war statistisch signifikant.

Fakultative Anaerobier änderten sich wenig, mit einer kleinen Reduzierung der strikten Anaerobier von 6,9 % auf 5,6 %. Kleine, nicht signifikante Reduzierungen für Bacteroides, Peptoniphilus und Streptococcus wurden berichtet. Das Muster stimmt mit der Hypothese der Forscher über die Sauerstoffempfindlichkeit überein, jedoch waren Lactobacillen bereits zu Beginn dominant.

Antimikrobielle Behandlung plus Sauerstoff

In der kombinierten Gruppe verschob sich das mikrobielle Profil deutlicher. Diese Gruppe begann mit erheblich weniger Lactobacillen und mehr strikten Anaerobiern als die Sauerstoff-nur-Gruppe, was den Vergleich zwischen den Regimen einschränkt.

Der Median-pH-Wert bewegte sich von 5,00 auf 4,75, eine Veränderung, die nicht statistisch signifikant war und den Median über 4,5 ließ. Die Anzahl der negativen Abstriche stieg von 4 auf 8 unter den 11 Frauen. Am Ende wurden keine Abstriche als positiv klassifiziert, aber weiße Blutkörperchen wurden immer noch in den vaginalen Abstrichen von drei Frauen nachgewiesen.

Die relative Häufigkeit von Lactobacillus stieg von einem Median von 49,1 % auf 85,2 %, aber die Veränderung war nicht statistisch signifikant. L. iners stieg signifikant von 18,9 % auf 47,9 %.

Strikte Anaerobier nahmen ebenfalls signifikant ab, von 24,8 % auf 9,0 %. Die Analyse ergab signifikante Reduktionen bei Atopobium und Sneathia unter einzelnen Gattungen, mit einer grenzwertigen Reduktion bei Clostridium. Gardnerella zeigte keine signifikante Veränderung. Atopobium und Sneathia wurden nur bei einigen Teilnehmerinnen in beachtlichen Mengen nachgewiesen. Die berichteten Reduktionen spiegelten Änderungen in einzelnen Proben wider, nicht jedoch einen Rückgang im Gruppenmedian.

Es gab einige gegensätzliche Veränderungen. Streptococcus und Staphylococcus nahmen beide signifikant zu, obwohl Staphylococcus in sehr niedriger relativer Häufigkeit blieb. Die Forscher hielten den Anstieg bei Staphylococcus für klinisch unbedeutend und schlugen vor, dass beide Veränderungen eine Besiedelung eines ökologischen Nischenrefugiums durch anaerobe Bakterien widerspiegeln könnten. Die kurze Nachverfolgung konnte nicht feststellen, ob diese Anstiege vorübergehend waren. Keine Teilnehmerin entwickelte Symptome einer aeroben Vaginitis.

Interpretation

Die Autoren interpretieren diese Ergebnisse als Hinweis darauf, dass topischer Sauerstoff dabei helfen könnte, die vaginale Mikrobiota zu verändern, insbesondere als Ergänzung zur antimikrobiellen Therapie. Sie heben die Reduktion von Atopobium spp. hervor, einer Gruppe, die Organismen enthält, die mit der Biofilmbildung und Metronidazolempfindlichkeit assoziiert sind, als potenziell nützlichen Befund. In der Studie wurde nicht gemessen, ob Biofilme gestört wurden oder ob eine bakterielle Ausrottung demonstriert wurde.

Die Autoren schildern auch die Expansion von L. iners als ein Phänomen der Pionierarten. Dieser Begriff bezieht sich auf die vorgeschlagene Rolle von L. iners als Übergangskolonisierer, der helfen könnte, die Umgebung nach der Unterdrückung strikter Anaerobier wieder zu säuern. Dies könnte Bedingungen schaffen, unter denen schützende Arten wie L. crispatus später dominant werden. Die Studie stellte diese Reihenfolge nicht fest, und die Dominanz von L. iners kann auch bei Frauen mit persistierender oder wiederkehrender Dysbiose auftreten.

Sicherheit

Die Studie berichtet von einer guten kurzfristigen Verträglichkeit, ohne dass bei den 22 Frauen unerwünschte Ereignisse gemeldet wurden. Die Teilnehmerinnen beschrieben das Verfahren als angenehm und akzeptabel. Die Autoren schlagen vor, dass dieser Ansatz eine weitergehende Untersuchung als nicht-invasive, antibiotikasparende Option wert sein könnte und fordern größere, placebo-kontrollierte, multizentrische Studien mit längerer Nachverfolgung. Die kleine Stichprobe kann ungewöhnliche unerwünschte Wirkungen nicht ausschließen.

Einschränkungen

Mehrere Einschränkungen beschränken die Interpretation. Die Stichprobe war sehr klein, und es gab keine langfristige Nachverfolgung. In der Studie fehlte eine alleinige Kontrolle mit antimikrobieller Therapie oder eine Placebo-Gruppe, daher bleibt die zusätzliche Wirkung von Sauerstoff unklar. Die beiden Gruppen unterschieden sich auch erheblich in der Mikrobiota-Zusammensetzung zu Beginn, was den Vergleich zwischen den Regimen kompliziert. Die Analyse umfasste zahlreiche Vergleiche zwischen einzelnen bakteriellen Gattungen, ohne eine Anpassung für die Mehrfachprüfung anzugeben.

Die Stichprobe hatte ein heterogenes dysbiotisches Profil, einschließlich BV und unspezifischer sowie potenziell pilzbedingter Vaginitis. Die 16S-Sequenzierung bietet zudem eine begrenzte Artenebene und misst relative statt absolute Häufigkeit. In der Studie wurde der Sauerstoffgehalt in der Vagina oder das Redoxpotential nicht gemessen, noch wurde festgestellt, dass die Bakterienzahlen fielen, Symptome aufgrund von Sauerstoff verbesserten oder Rückfälle von BV verhindert wurden.

Fazit

Diese Pilotstudie liefert vorläufige Beweise dafür, dass eine topische Sauerstoffbehandlung der Vagina machbar, über einen kurzen Zeitraum gut verträglich ist und mit Veränderungen assoziiert sein könnte, die eine gesündere vaginale mikrobielle Zusammensetzung begünstigen, insbesondere eine Reduktion von strikten Anaerobiern in Kombination mit einer antimikrobiellen Therapie.

Die kleine Stichprobengröße, das Fehlen geeigneter Kontrollgruppen, die Unterschiede zwischen den Behandlungsgruppen zu Beginn und die kurze Nachverfolgungsdauer bedeuten, dass die Ergebnisse nur Hypothesen generieren.

Zukünftige ausreichend große kontrollierte Studien sind erforderlich, um zu untersuchen, ob dieser Ansatz über die Standard-antimikrobielle Behandlung hinaus einen zusätzlichen Nutzen bietet, Rückfälle reduziert oder die klinischen Ergebnisse verbessert.

Quellen: