doi: 10.15389/agrobiology.2022.2.222rus
УДК 636.018:579.2
МИКРОБИОТА И РЕПРОДУКЦИЯ У СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ ВИДОВ МЛЕКОПИТАЮЩИХ (обзор)
Д.В. ПОПОВ✉
Использование специализированных пород животных сельскохозяйственных видов часто сопровождается снижением репродуктивного успеха. В молочном скотоводстве растет количество дней сервис-периода, процедур искусственного осеменения на одну стельность, частоты потерь стельности (С.В. Гуськова с соавт., 2014). Накопленные данные по получению эмбрионов методами in vivo и in vitroи их трансплантации свидетельствуют о значительных (30-60 %) потерях эмбрионов (P.J. Hansen, 2020). Причины низких показателей при применении репродуктивных технологий разнообразны и связаны как с биотическими, так и абиотическими факторами, при этом одним из ключевых при потерях эмбрионов может быть дисбаланс микробных сообществ в отделах репродуктивной системы как самок-доноров, так и самок-реципиентов. Изучение состава микробиоты различных отделов и систем многоклеточного организма в последнее время становится все более доминирующей темой в научной литературе. С появлением современных методов идентификации микробов, например метагеномного секвенирования, выявлено большое микробное разнообразие в разных анатомических отделах макроорганизмов. Накоплены данные о микробном составе и его динамике в органах репродуктивной системы, его связях с воспроизводством у млекопитающих, репродуктивным успехом, протеканием беременности, прогнозированием возможностей возникновения патологических процессов. В работе рассматриваются результаты исследований влияния микробиоты на успешность применения репродуктивных технологий, таких как экстракорпоральное оплодотворение, трансплантация эмбрионов, искусственное осеменение. Обсуждается (F. Marco-Jiménez с соавт., 2020) влияние симбиотических бактерий на фертильность и качество семени. Для млекопитающих это направление малоизучено, и крайне необходимо расширять изучение микробиоты репродуктивного тракта сельскохозяйственных животных. Результаты таких исследований дадут дополнительное понимание репродуктивных процессов и представление о причинах неудачных случаев и о положительных исходах воспроизводства. При этом практическое применение такой информации увеличит шансы успешно применять репродуктивные биотехнологии, снизит затраты, связанные с воспроизводством и терапевтическими вмешательствами при лечении патологий репродуктивной системы, а также откроет возможность для разработки и практического применения новых методов, в частности микробной терапии. Итак, можно сделать вывод, что микробиота органов репродуктивной системы млекопитающих оказывает влияние на физиологические процессы размножения (R. Koedooder с соавт., 2019), и при этом очевидно, что, имея возможность управлять микробными сообществами, человек может повысить шансы наступления репродуктивного успеха при воспроизводстве высокоспециализированных пород сельскохозяйственных животных (P.J. Hansen, 2020; R.W. Hyman с соавт., 2012; D.E. Moore с соавт., 2000).
Ключевые слова: эндометрий, микробиота, микробиом, репродуктивная система, сперма, матка, репродуктивные технологии.
MICROBIOTA AND REPRODUCTION IN AGRICULTURAL MAMMALS (review)
D.V. Popov✉
The use of specialized animal breeds of agricultural species is often accompanied by a decrease in reproductive success. In dairy cattle breeding, the number of service-period days, artificial insemination procedures per pregnancy, and the frequency of pregnancy losses are increasing (S.V. Guskova et al., 2014). Accumulated data on obtaining embryos by in vivo and in vitro methods and their transplantation indicate a significant level (30-60 %) of embryo losses (P.J. Hansen, 2020). The reasons for low rates in reproductive technologies are diverse and associated with both biotic and abiotic factors, and one of the key factors of embryo losses may be the imbalance of microbial communities in the reproductive system sections of both female donors and recipients. The study of the microbiota composition of various departments and systems of the multicellular organism has recently become an increasingly dominant topic in the scientific literature. Modern methods of microbial identification, e.g., metagenomic sequencing, reveals great microbial diversity in various anatomical departments of macroorganisms. The accumulated data show the microbial composition, dynamics in the organs of the reproductive system, and its relationship with the reproduction of mammals, reproductive success, the course of pregnancy, the prognosis of the possibilities of pathological processes. The review focuses on the impact of microbiota on the success of reproductive technologies, e.g., in vitro fertilization, embryo transplantation, and artificial insemination. For example, F. Marco-Jiménez et al. (2020) discuss the effect of symbiotic bacteria on fertility and semen quality. The understudied nature of this area for mammals and the extreme need for additional research on the microbiota of the reproductive tract of farm animals, the results of which will provide insight and insight into the unsuccessful and positive outcomes of reproduction, are noted. At the same time, the practical application of this information will increase the chances of success in reproductive biotechnology, reduce the costs associated with reproduction and therapeutic interventions in the treatment of pathological processes of the reproductive system, and open up the possibility of developing and implementing new methods such as microbial therapy. Thus, it can be concluded that the microbiota of mammalian reproductive system and organs influence the physiological processes of reproduction (R. Koedooder et al., 2019). It is clear that by being able to manage microbial communities, humans can increase the chances of reproductive success in the reproduction of highly specialized breeds of farm animals (P.J. Hansen, 2020; R.W. Hyman et. al., 2012; D.E. Moore et. al., 2000).
Keywords: endometrium, microbiota, microbiome, reproductive system, sperm, uterus, reproductive technology.
ФГБНУ НИИ пушного звероводства и кролиководства им. В.А. Афанасьева, |
Поступила в редакцию |
