clinmedКлиническая медицинаClinical Medicine (Russian Journal)0023-21492412-1339ООО «Медицинское информационное агентство»10.30629/0023-2149-2026-104-3-204-212clinmed-1423Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL INVESTIGATIONSМикробиота кишечника и уробиота при циррозе печени с инфекцией мочевыводящих путейGut microbiota and urobiota in liver cirrhosis with urinary tract infectionshttps://orcid.org/0000-0003-1051-0787МалаеваЕ. Г.MalaevaE. G.

Малаева Екатерина Геннадьевна — канд. мед. наук, доцент, заведующий кафедрой внутренних болезней №1 с курсами эндокринологии и гематологии 

Гомель

Ekaterina G. Malaeva — Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Internal Diseases No. 1 with the courses of Endocrinology and Hematology

Gomel

dr-malaeva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0483-7329СтомаИ. О.StomaI. O.

Стома Игорь Олегович — д-р мед. наук, профессор, ректор 

Гомель

Igor O. Stoma — Doctor of Medical Sciences, Рrofessor, Rector 

Gomel

https://orcid.org/0000-0002-9435-6109ВоропаевЕ. В.VoropaevE. V.

Воропаев Евгений Викторович — канд. мед. наук, доцент, проректор по научной работе 

Гомель

Evgeny V. Voropaev — Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Vice-rector for Scientific Work 

Gomel

https://orcid.org/0000-0002-1931-4224ОсипкинаО. В.OsipkinaO. V.

Осипкина Ольга Викторовна — заведующий научно-исследовательской лабораторией 

Гомель

Olga V. Osipkina — Head of the Scientific Research Laboratory 

Gomel

https://orcid.org/0000-0001-9148-487XКовалевА. А.KovalevA. A.

Ковалев Алексей Алексеевич — старший преподаватель кафедры медицинской и биологической физики 

Гомель

Alexey A. Kovalev — Senior Lecturer, Department of Medical and Biological Physics

Gomel

УО «Гомельский государственный медицинский университет»БеларусьGomel State Medical UniversityBelarus2026170520261043204212Copyright © Малаева Е.Г., Стома И.О., Воропаев Е.В., Осипкина О.В., Ковалев А.А., 20262026Малаева Е.Г., Стома И.О., Воропаев Е.В., Осипкина О.В., Ковалев А.А.Malaeva E.G., Stoma I.O., Voropaev E.V., Osipkina O.V., Kovalev A.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.clinmedjournal.com/jour/article/view/1423Цель исследования

Цель исследования: изучить различия и общность микробиоты кишечника и уробиоты при циррозе печени (ЦП) в зависимости от наличия инфекций мочевыводящих путей (ИМВП).

Материал и методы

Материал и методы. Проведено проспективное когортное исследование 125 пациентов с ЦП, из которых 41 — без ИМВП, 22 — с бессимптомной бактериурией (ББУ), 62 — с ИМВП.

Результаты и обсуждение

Результаты и обсуждение. При ЦП без ИМВП, с ББУ и с ИМВП различается бета-разнообразие микробиоты кишечника и уробиоты (р = 0,002 и р = 0,001). В микробиоте кишечника при ЦП без ИМВП — с ББУ — с ИМВП происходит увеличение насыщенности таксонов Pseudomonadota (1,25 [0,49; 3,15]% — 5,76 [1,34; 10,29]% — 6,40 [1,78; 31,23]%, р = 0,0003), Gammaproteobacteria (0,57 [0,05; 2,59]% — 4,06 [0,63; 7,16]% — 4,47 [0,9; 29,82]%, р = 0,0004), Bacilli (2,52 [1,28; 7,96]% — 6,75 [2,51; 15,91]% — 13,86 [3,5; 26,52]%, р = 0,006) и снижение плотности Bacteroidota (42,94 [31,77; 67,78]% без ИМВП, 25,38 [0,95; 44,58]% с ИМВП, р = 0,003). Уробиота при ЦП без ИМВП — с ББУ — с ИМВП характеризуются увеличением насыщенности таксонов Pseudomonadota (68,48 [38,7; 90,69]% — 71,57 [20,3; 88,4]% — 80,51 [8,85; 93,07]%, р = 0,029), Gammaproteobacteria (33,59 [26,5; 48,95]% — 38,95 [14,08; 78,94]% — 52,8 [5,25; 86,88]%, р = 0,004), снижением плотности Actinomycetota (2,89 [1,24; 5,59]% — 1,63 [0,22; 4,08]% — 0,5 [0,08; 3,8]%, р = 0,03), Clostridia (0,94 [0,07; 2,36]% — 0,4 [0,06; 5,98]% — 0,24 [0,03; 0,93]%, р = 0,011). Общность уробиоты и микробиоты кишечника при ЦП с ИМВП составляет от 96% на уровне отдела до 61,5% — на уровне вида.

Заключение

Заключение. У пациентов с ЦП с ИМВП происходит изменение бета-разнообразия микробиоты кишечника и уробиоты, увеличивается их насыщенность патогенными таксонами (Pseudomonadota, Gammaproteobacteria, Bacilli) и снижается насыщенность комменсальными таксонами (Bacteroidota, Actinomycetota, Clostridia) по сравнению с группой без ИМВП.

The purpose of the study was to examine the differences and commonality of the gut microbiota and urobiota in patients with liver cirrhosis (LC), depending on the presence of urinary tract infections (UTI).

Material and methods

Material and methods. A prospective cohort study was conducted on 125 patients with LC, including 41 — without UTI, 22 — with asymptomatic bacteriuria (ABU), and 62 — with UTI.

The results and their discussion. The beta diversity of the gut microbiota and urobiota differs in LC without UTI, with ABU, and with UTI (p = 0.002 and p = 0.001). In the gut microbiota in LC without UTI — with ABU — with UTI, there is an increase in the abundance of Pseudomonadota taxa (1.25 [0.49; 3.15]% — 5.76 [1.34; 10.29]% — 6.40 [1.78; 31.23]%, p = 0.0003), Gammaproteobacteria (0.57 [0.05; 2.59]% — 4.06 [0.63; 7.16]% — 4.47 [0.9; 29.82]%, p = 0.0004), Bacilli (2.52 [1.28; 7.96]% — 6.75 [2.51; 15.91]% — 13.86 [3.5; 26.52]%, p = 0.006) and decreased Bacteroidota density (42.94 [31.77; 67.78]% without UTI, 25.38 [0.95; 44.58]% with UTI, p = 0.003). Urobiota in LC without UTI — with ABU — with UTI are characterized by an increase in Pseudomonadota taxa (68.48 [38.7; 90.69]% — 71,57 [20,3; 88,4]% — 80.51 [8.85; 93.07]%, p = 0.029), Gammaproteobacteria (33.59 [26.5; 48.95]% — 38.95 [14.08; 78.94]% — 52.8 [5.25; 86.88]%, p = 0.004) and a decrease in Actinomycetota (2.89 [1.24; 5.59]% — 1.63 [0.22; 4.08]% — 0.5 [0.08; 3.8]%, р = 0.03), Clostridia (0.94 [0.07; 2.36]% — 0.4 [0.06; 5.98]% — 0.24 [0.03; 0.93]%, p = 0.011). The commonality between the urobiota and the gut microbiota in patients with LC with UTI ranges from 96% at the department level to 61.5% at the species level.

Conclusion

Conclusion. In patients with LC with UTI, there is a change in the beta diversity of the gut microbiota and urobiota, an increase in the abundance of pathogenic taxa (Pseudomonadota, Gammaproteobacteria, Bacilli), and a decrease in the abundance of commensal taxa (Bacteroidota, Actinomycetota, Clostridia) compared to the group without UTI.

микробиотауробиотаинфекции мочевыводящих путейцирроз печениmicrobiotaurobiotaurinary tract infectionsliver cirrhosisИсследование выполнено в рамках проекта «Изучить особенности микробиоты различных биотопов организма человека в норме и при патологических состояниях, оценить ее значение в развитии связанных с ними заболеваний» государственной программы научных исследований «Трансляционная медицина», подпрограмма 4.2 «Фундаментальные аспекты медицинской науки» (№ госрегистрации 20220463 от 07.04.2022)ReferencesChoi J., Thanert R., Reske K.A., Nickel K.B., Olsen M.A., Hink T. et al. Gut microbiome correlates of recurrent urinary tract infection: A longitudinal, multi-center study. EClinicalMedicine. 2024; 71:102490. DOI: 10.1016/j.eclinm.2024.102490Choi J., Thanert R., Reske K.A., Nickel K.B., Olsen M.A., Hink T. et al. Gut microbiome correlates of recurrent urinary tract infection: A longitudinal, multi-center study. EClinicalMedicine. 2024; 71:102490. DOI: 10.1016/j.eclinm.2024.102490Стуров Н.В., Попов С.В., Жуков В.А. Патогенетическая роль и возможности коррекции нарушения кишечной микробиоты при инфекции мочевых путей. Антибиотики и химиотерапия. 2021;66(7–8):100–108. DOI: 10.24411/0235-2990-2021-66-7-8-100-108.Sturov N.V., Popov S.V., Zhukov V.A. Pathogenetic Role and Possibilities for Correction of Gut Microbiota Disorders in Urinary Tract Infections. Antibiotiki i Khimioterapiya = Antibiotics and Chemotherapy. 2021;66(7–8):100–108. (In Russ.). DOI: 10.24411/0235-2990-2021-66-7-8-100-108.Малаева Е.Г. Инфекции мочевыводящих путей и микробиота. Проблемы здоровья и экологии. 2021;18(3):5–14. DOI: 10.51523/2708-6011.2021-18-3-1Malaeva E.G. Urinary tract infections and microbiota. Problemy zdorov’ya i ekologii = Health and Ecology Issues. 2021;18(3):5–14. (In Russ.). DOI: 10.51523/2708-6011.2021-18-3-1Громова Г.Г., Верижникова Л.Н., Карпин В.А. Роль дисбактериоза кишечника в возникновении инфекции мочевых путей. Вестник СурГУ. Медицина. 2019;2(40):86–89. URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-disbakterioza-kishechnika-v-vozniknovenii-infektsiimochevyh-putey (дата обращения: 15.09.2025).Gromova G.G., Verizhnikova L.N., Karpin V.A. Role of intestinal dysbiosis in occur rence of urinary tract infection. Vestnik SurGU. Meditsina. 2019;2 (40):86–89. (In Russ.). URL: https://cyberleninka.ru/article/n/rol-disbakterioza-kishechnika-v-vozniknovenii-infektsii-mochevyhputey (date of request: 15.09.2025).Iqbal Z.S., Halkjær S.I., Ghathian K.S.A., Heintz J.E., Petersen A.M. The role of the gut microbiome in urinary tract infec tions: a narrative review. Nutrients. 2024;16(21):3615. DOI: 10.3390/nu16213615Iqbal Z.S., Halkjær S.I., Ghathian K.S.A., Heintz J.E., Petersen A.M. The role of the gut microbiome in urinary tract infec tions: a narrative review. Nutrients. 2024;16(21):3615. DOI: 10.3390/nu16213615Малаева Е.Г., Стома И.О., Воропаев Е.В., Осипкина О.В., Ковалев А.А. Уробиота и инфекции мочевыводящих путей при циррозе печени. Сибирский научный медицинский журнал. 2025;45(1):148-157. DOI: 10.18699/SSMJ20250116Malaeva E.G., Stoma I.O., Voropaev E.V., Osipkina O.V., Kovalev A.A. Urobiota and urinary tract infections in liver cirrhosis. Sibirskij nauchnyj medicinskij zhurnal = Siberian Scientifi c Medical Journal. 2025;45(1):148– 157. (In Russ.). DOI: 10.18699/SSMJ20250116Bajaj J.S., Reddy K.R., Tandon P., Garcia-Tsao G., Kamath P.S., O’Leary J.G. et al. Association of serum metabolites and gut microbiota at hospital admission with nosocomial infection development in patients with cirrhosis. Liver Transpl. 2022;28(12):1831–1840. DOI: 10.1002/lt.26552Bajaj J.S., Reddy K.R., Tandon P., Garcia-Tsao G., Kamath P.S., O’Leary J.G. et al. Association of serum metabolites and gut microbiota at hospital admission with nosocomial infection development in patients with cirrhosis. Liver Transpl. 2022;28(12):1831–1840. DOI: 10.1002/lt.26552Saenz C.N., Neugent M.L., De Nisco N.J. The Human Urinary Microbiome and Its Potential Role in Urinary Tract Infections. Eur. Urol. Focus. 2024;10(6):889–892. DOI: 10.1016/j.euf.2024.12.005Saenz C.N., Neugent M.L., De Nisco N.J. The Human Urinary Microbiome and Its Potential Role in Urinary Tract Infections. Eur. Urol. Focus. 2024;10(6):889–892. DOI: 10.1016/j.euf.2024.12.005Worby C.J., Schreiber H.L.t., Straub T.J., van Dijk L.R., Bronson R.A., Olson B.S. et al. Longitudinal multi-omics analyses link gut microbiome dysbiosis with recurrent urinary tract infections in women. Nat. Microbiol. 2022;7:630–639. DOI: 10.1038/s41564-022-01107-xWorby C.J., Schreiber H.L.t., Straub T.J., van Dijk L.R., Bronson R.A., Olson B.S. et al. Longitudinal multi-omics analyses link gut microbiome dysbiosis with recurrent urinary tract infections in women. Nat. Microbiol. 2022;7:630–639. DOI: 10.1038/s41564-022-01107-xMagruder M., Sholi A.N., Gong C., Zhang L., Edusei E., Huang J. et al. Gut uropathogen abundance is a risk factor for development of bacteriuria and urinary tract infection. Nat. Commun. 2019;10(1):5521. DOI: 10.1038/s41467-019-13467-wMagruder M., Sholi A.N., Gong C., Zhang L., Edusei E., Huang J. et al. Gut uropathogen abundance is a risk factor for development of bacteriuria and urinary tract infection. Nat. Commun. 2019;10(1):5521. DOI: 10.1038/s41467-019-13467-wPaalanne N., Husso A., Salo J., Pieviläinen O., Tejesvi M.V., Koivusaari P. et al. Intestinal microbiome as a risk factor for urinary tract infections in children. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2018;37:1881–1891. DOI: 10.1007/s10096-018-3322-7Paalanne N., Husso A., Salo J., Pieviläinen O., Tejesvi M.V., Koivusaari P. et al. Intestinal microbiome as a risk factor for urinary tract infections in children. Eur. J. Clin. Microbiol. Infect. Dis. 2018;37:1881–1891. DOI: 10.1007/s10096-018-3322-7Thänert R., Reske K.A., Hink T., Wallace M.A., Wang B., Schwartz D.J. et al. Comparative genomics of antibiotic-resistant uropathogens implicates three routes for recurrence of urinary tract infections. mBio. 2019;10(4):e01977-19. DOI: 10.1128/mBio.01977-19Thänert R., Reske K.A., Hink T., Wallace M.A., Wang B., Schwartz D.J. et al. Comparative genomics of antibiotic-resistant uropathogens implicates three routes for recurrence of urinary tract infections. mBio. 2019;10(4):e01977-19. DOI: 10.1128/mBio.01977-19Lingiah V.A., Pyrsopoulos N.T. Bacterial infections in cirrhotic patients in a tertiary care hospital. J. Clin. Transl. Hepatol. 2021;9(1):32–39. DOI: 10.14218/JCTH.2020.00076Lingiah V.A., Pyrsopoulos N.T. Bacterial infections in cirrhotic patients in a tertiary care hospital. J. Clin. Transl. Hepatol. 2021;9(1):32–39. DOI: 10.14218/JCTH.2020.00076Reuken P.A., Stallmach A., Bruns T. Mortality after urinary tract infections in patients with advanced cirrhosis – relevance of acute kidney injury and comorbidities. Liver Int. 2013;33(2):220–230. DOI: 10.1111/liv.12029Reuken P.A., Stallmach A., Bruns T. Mortality after urinary tract infections in patients with advanced cirrhosis – relevance of acute kidney injury and comorbidities. Liver Int. 2013;33(2):220–230. DOI: 10.1111/liv.12029Nielsen K.L., Stegger M., Kiil K., Godfrey P.A., Feldgarden M., Lilje B., Andersen P.S., Frimodt-Møller N. Whole-genome Comparison of Urinary Pathogenic Escherichia coli and Faecal Isolates of UTI Patients and Healthy Controls. Int. J. Med. Microbiol. 2017;307(8):497–507. DOI: 10.1016/j.ijmm.2017.09.007Nielsen K.L., Stegger M., Kiil K., Godfrey P.A., Feldgarden M., Lilje B., Andersen P.S., Frimodt-Møller N. Whole-genome Comparison of Urinary Pathogenic Escherichia coli and Faecal Isolates of UTI Patients and Healthy Controls. Int. J. Med. Microbiol. 2017;307(8):497–507. DOI: 10.1016/j.ijmm.2017.09.007Dubourg G., Morand A., Mekhalif F., Godefroy R., Corthier A., Yacouba A. et al. Deciphering the urinary microbiota repertoire by culturomics reveals mostly anaerobic bacteria from the gut. Front. Microbiol. 2020;11:513305. DOI: 10.3389/fmicb.2020.513305Dubourg G., Morand A., Mekhalif F., Godefroy R., Corthier A., Yacouba A. et al. Deciphering the urinary microbiota repertoire by culturomics reveals mostly anaerobic bacteria from the gut. Front. Microbiol. 2020;11:513305. DOI: 10.3389/fmicb.2020.513305Tariq R., Pardi D.S., Tosh P.K., Walker R.C., Razonable R.R., Khanna S. Fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridium diffi cile infection reduces recurrent urinary tract infection frequency. Clin. Infect. Dis. 2017;65(10):1745–1747. DOI: 10.1093/cid/cix618Tariq R., Pardi D.S., Tosh P.K., Walker R.C., Razonable R.R., Khanna S. Fecal microbiota transplantation for recurrent Clostridium diffi cile infection reduces recurrent urinary tract infection frequency. Clin. Infect. Dis. 2017;65(10):1745–1747. DOI: 10.1093/cid/cix618Urakami C., Yamanouchi S., Kimata T., Tsuji S., Akagawa S., Kino J. et al. Abnormal Development of microbiota may be a risk factor for febrile urinary tract infection in infancy. Microorganisms. 2023;11(10):2574. DOI: 10.3390/microorganisms11102574Urakami C., Yamanouchi S., Kimata T., Tsuji S., Akagawa S., Kino J. et al. Abnormal Development of microbiota may be a risk factor for febrile urinary tract infection in infancy. Microorganisms. 2023;11(10):2574. DOI: 10.3390/microorganisms11102574Maslennikov R., Ivashkin V., Efremova I., Alieva A., Kashuh E., Tsvetaeva E., Poluektova E., Shirokova E., Ivashkin K. Gut dysbiosis is associated with poorer long-term prognosis in cirrhosis. World J. Hepatol. 2021;13(5):557–570. DOI: 10.4254/wjh.v13.i5.557Maslennikov R., Ivashkin V., Efremova I., Alieva A., Kashuh E., Tsvetaeva E., Poluektova E., Shirokova E., Ivashkin K. Gut dysbiosis is associated with poorer long-term prognosis in cirrhosis. World J. Hepatol. 2021;13(5):557–570. DOI: 10.4254/wjh.v13.i5.557Giannelli V., Di Gregorio V., Iebba V., Giusto M., Schippa S., Merli M., Thalheimer U. Microbiota and the gut-liver axis: bacterial trans location, infl ammation and infection in cirrhosis. World J. Gas troenterol. 2014;20:16795–16810. DOI: 10.3748/wjg.v20.i45.16795Giannelli V., Di Gregorio V., Iebba V., Giusto M., Schippa S., Merli M., Thalheimer U. Microbiota and the gut-liver axis: bacterial trans location, infl ammation and infection in cirrhosis. World J. Gas troenterol. 2014;20:16795–16810. DOI: 10.3748/wjg.v20.i45.16795Микробиота легких, кожи и урогенитального тракта. Н.А. Беляков, И.О. Стома, Е Г. Малаева, Т.Н. Трофимова. Биоценоз человека и госпитальная среда. Санкт-Петербург: Балтийский медицинский образовательный центр, 2023:36–64.Microbiota of the lungs, skin, and urogenital tract. N.A. Belyakov, I.O. Stoma, E.G. Malaeva, T.N. Trofi mova. Human Biocenosis and Hospital Environment. Saint Petersburg: Baltic Medical Educational Center, 2023:36–64. (In Russ.).Ryan R.P., Monchy S., Cardinale M., Taghavi S., Crossman L., Avison M.B., Berg G., van der Lelie D., Dow J.M. The versatility and adaptation of bacteria from the genus Stenotrophomonas. Na.t Rev. Microbiol. 2009;7(7):514–25. DOI: 10.1038/nrmicro2163Ryan R.P., Monchy S., Cardinale M., Taghavi S., Crossman L., Avison M.B., Berg G., van der Lelie D., Dow J.M. The versatility and adaptation of bacteria from the genus Stenotrophomonas. Na.t Rev. Microbiol. 2009;7(7):514–25. DOI: 10.1038/nrmicro2163Almas S., Carpenter R.E., Rowan C., Tamrakar V.K., Bishop J., Sharma R. Advantage of precision metagenomics for urinary tract infection diagnostics. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2023;13:1221289. DOI: 10.3389/fcimb.2023.1221289Almas S., Carpenter R.E., Rowan C., Tamrakar V.K., Bishop J., Sharma R. Advantage of precision metagenomics for urinary tract infection diagnostics. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2023;13:1221289. DOI: 10.3389/fcimb.2023.1221289Dalvi H., De Nisco N.J. The evolving world of the urinary microbiome. Curr. Opin. Urol. 2024;34(6):422–427. DOI: 10.1097/MOU.0000000000001222Dalvi H., De Nisco N.J. The evolving world of the urinary microbiome. Curr. Opin. Urol. 2024;34(6):422–427. DOI: 10.1097/MOU.0000000000001222Стуров Н.В., Попов С.В., Жуков В.А., Ляпунова Т.В. Коррекция дисбиоза кишечника у пациентов с инфекцией мочевых путей (обзор). Фармакология & фармакотерапия. 2022;3:24–27. DOI: 10.46393/27132129_2022_3_24Sturov N.V., Popov S.V., Zhukov V.A., Lyapunova T.V. Correction of gut microbiota in urinary tract infection (a review). Farmakologiya & farmakoterapiya = Pharmacology & Pharmacotherapy. 2022;(3):24–27. (In Russ.). DOI: 10.46393/27132129_2022_3_24Magruder M., Edusei E., Zhang L., Albakry S., Satlin M.J., Westblade L.F. et al. Gut commensal microbiota and decreased risk for Enterobacteriaceae bacteriuria and urinary tract infection. Gut Microbes. 2020;12(1):1805281. DOI: 10.1080/19490976.2020.1805281Magruder M., Edusei E., Zhang L., Albakry S., Satlin M.J., Westblade L.F. et al. Gut commensal microbiota and decreased risk for Enterobacteriaceae bacteriuria and urinary tract infection. Gut Microbes. 2020;12(1):1805281. DOI: 10.1080/19490976.2020.1805281Moreland R.B., Brubaker L., Wolfe A.J. Polymicrobial urine cultures: reconciling contamination with the urobiome while recognizing the pathogens. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2025;15:1562687. DOI: 10.3389/fcimb.2025.1562687Moreland R.B., Brubaker L., Wolfe A.J. Polymicrobial urine cultures: reconciling contamination with the urobiome while recognizing the pathogens. Front. Cell. Infect. Microbiol. 2025;15:1562687. DOI: 10.3389/fcimb.2025.1562687

The authors declare that there are no conflicts of interest present.