Breaking new ground: the role of molecular methods in detection of bacterial vaginosis

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Bacterial vaginosis is one of the most common disturbances of the vaginal microbiota in women of reproductive age and is associated with an imbalance between lactobacilli and opportunistic microorganisms. Traditional diagnostic approaches based on clinical symptoms and laboratory methods—primarily microscopy or culture—are often insufficient in terms of sensitivity and specificity for detecting this condition, which may lead to diagnostic errors. In recent years, molecular methods, including polymerase chain reaction and metagenomic analysis, have become valuable tools for more accurate diagnosis of bacterial vaginosis in obstetric and gynecological practice. These technologies not only enable identification of pathogenic microorganisms but also allow for quantification of their relative abundance, thus significantly improving diagnostic accuracy. This article reviews current molecular approaches for the detection of bacterial vaginosis, their advantages and limitations, and their application in clinical settings. Recent studies are analyzed to illustrate how molecular diagnostics can contribute to more precise diagnosis and individualized treatment approach. The prospects for incorporating these technologies into routine clinical practice are also discussed, with the potential to improve women’s health and reduce the recurrences of bacterial vaginosis. Thus, molecular methods represent a significant breakthrough in the diagnosis of bacterial vaginosis, opening new opportunities for effective therapy and prevention.

About the authors

Valeriya D. Kazantseva

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Author for correspondence.
Email: shapee08@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4011-3195
SPIN-code: 6973-6276
Russian Federation, Moscow

Alexander E. Gushchin

Moscow Scientific and Practical Center of Dermatovenereology and Cosmetology

Email: aguschin1965@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-0399-1167

MD, Cand. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Lyudmila A. Ozolinya

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: ozolinya@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2353-123X
SPIN-code: 9407-9014

MD, Dr. Sci. (Medicine)

Russian Federation, Moscow

Tatyana N. Savchenko

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: 12111944t@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7244-4944
SPIN-code: 3157-3682

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

Yulia E. Dobrokhotova

The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov

Email: pr.dobrohotova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7830-2290
SPIN-code: 2925-9948

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor

Russian Federation, Moscow

References

  1. Chen X, Lu Y, Chen T, Li R. The female vaginal microbiome in health and bacterial vaginosis. Front Cell Infect Microbiol. 2021;11:631972. doi: 10.3389/fcimb.2021.631972
  2. Ravel J, Gajer P, Abdo Z, et al. Vaginal microbiome of reproductive-age women. Proc Natl Acad Sci USA. 2011;108(Suppl 1): 4680–4687. doi: 10.1073/pnas.1002611107
  3. Witkin SS, Linhares IM. Why do lactobacilli dominate the human vaginal microbiota? BJOG. 2017;124(4):606–611. doi: 10.1111/1471-0528.14390
  4. Petrova MI, Lievens E, Malik S, et al. Lactobacillus species as biomarkers and agents that can promote various aspects of vaginal health. Front Physiol. 2015;6:81. doi: 10.3389/fphys.2015.00081
  5. Javed A, Parvaiz F, Manzoor S. Bacterial vaginosis: An insight into the prevalence, alternative treatments regimen and it’s associated resistance patterns. Microb Pathog. 2019;127:21–30. doi: 10.1016/j.micpath.2018.11.046
  6. Clinical recommendations: Bacterial vaginosis. 2022–2023–2024 (04.05.2022). Approved by the Ministry of Health of the Russian Federation. Moscow; 2022. (In Russ.)
  7. Abou Chacra L, Fenollar F, Diop K. Bacterial vaginosis: what do we currently know? Front Cell Infect Microbiol. 2022;11:672429. doi: 10.3389/fcimb.2021.672429
  8. Muzny CA, Taylor CM, Swords WE, et al. An updated conceptual model on the pathogenesis of bacterial vaginosis. J Infect Dis. 2019;220(9):1399–1405. doi: 10.1093/infdis/jiz342
  9. Castro J, Jefferson KK, Cerca N. Genetic heterogeneity and taxonomic diversity among gardnerella species. Trends Microbiol. 2020;28(3):202–211. doi: 10.1016/j.tim.2019.10.002
  10. Priputnevich TV, Muravieva VV, Gordeev AB. The molecular genetic and phenotypic features of synanthropic and pathogenic Gardnerella vaginalis strains. Akusherstvo i Ginekologiya. 2019;(3):10–17. doi: 10.18565/aig.2019.3.10-17 EDN: XSJJNX
  11. Ivakhnishina NM, Ostrovskaya OV, Kozharskaya OV, et al. Intrauterine and postnatal infection agents detected in autopsy material of lost low-weight children. Far Eastern Medical Journal. 2015;(4):44–47. EDN: VBKVXX
  12. Liu L, Oza S, Hogan D, et al. Global, regional, and national causes of under-5 mortality in 2000-15: an updated systematic analysis with implications for the Sustainable Development Goals. Lancet. 2016;388(10063):3027–3035. doi: 10.1016/S0140-6736(16)31593-8
  13. Schellenberg JJ, Paramel Jayaprakash T, Withana Gamage N, et al. Gardnerella vaginalis subgroups defined by cpn60 sequencing and sialidase activity in isolates from Canada, Belgium and Kenya. PLoS One. 2016;11(1):e0146510. doi: 10.1371/journal.pone.0146510
  14. Vaneechoutte M, Guschin A, Van Simaey L, et al. Emended description of Gardnerella vaginalis and description of Gardnerella leopoldii sp. nov, Gardnerella piotii sp. nov. and Gardnerella swidsinskii sp. nov., with delineation of 13 genomic species within the genus Gardnerella. Int J Syst Evol Microbiol. 2019;69(3):679–687. doi: 10.1099/ijsem.0.003200
  15. Bradshaw CS, Tabrizi SN, Fairley CK, et al. The association of Atopobium vaginae and Gardnerella vaginalis with bacterial vaginosis and recurrence after oral metronidazole therapy. J Infect Dis. 2006;194(6):828–836. doi: 10.1086/506621
  16. Swidsinski A, Mendling W, Loening-Baucke V, et al. Adherent biofilms in bacterial vaginosis. Obstet Gynecol. 2005;106(5 Pt 1):1013–1023. doi: 10.1097/01.AOG.0000183594.45524.d2
  17. Machado D, Castro J, Palmeira-de-Oliveira A, et al. Bacterial vaginosis biofilms: challenges to current therapies and emerging solutions. Front Microbiol. 2016;6:1528. doi: 10.3389/fmicb.2015.01528
  18. Harwich MD Jr, Alves JM, Buck GA, et al. Drawing the line between commensal and pathogenic Gardnerella vaginalis through genome analysis and virulence studies. BMC Genomics. 2010;11:375. doi: 10.1186/1471-2164-11-375
  19. Lasa I, Penadés JR. Bap: a family of surface proteins involved in biofilm formation. Res Microbiol. 2006;157(2):99–107. doi: 10.1016/j.resmic.2005.11.003
  20. Swidsinski A, Doerffel Y, Loening-Baucke V, et al. Gardnerella biofilm involves females and males and is transmitted sexually. Gynecol Obstet Invest. 2010;70(4):256–263. doi: 10.1159/000314015
  21. Cornejo OE, Hickey RJ, Suzuki H, Forney LJ. Focusing the diversity of Gardnerella vaginalis through the lens of ecotypes. Evol Appl. 2017;11(3):312–324. doi: 10.1111/eva.12555
  22. Oliver A, LaMere B, Weihe C, et al. Cervicovaginal microbiome composition is associated with metabolic profiles in healthy pregnancy. mBio. 2020;11(4):e01851–e018520. doi: 10.1128/mBio.01851-20
  23. Ferreira CST, da Silva MG, de Pontes LG, et al. Protein content of cervicovaginal fluid is altered during bacterial vaginosis. J Low Genit Tract Dis. 2018;22(2):147–151. doi: 10.1097/LGT.0000000000000367
  24. Blankenstein T, Lytton SD, Leidl B, et al. Point-of-care (POC) diagnosis of bacterial vaginosis (BV) using VGTest™ ion mobility spectrometry (IMS) in a routine ambulatory care gynecology clinic. Arch Gynecol Obstet. 2015;292(2):355–362. doi: 10.1007/s00404-014-3613-x
  25. Cartwright CP, Lembke BD, Ramachandran K, et al. Development and validation of a semiquantitative, multitarget PCR assay for diagnosis of bacterial vaginosis. J. Clin Microbiol. 2012;50(7):2321–2329. doi: 10.1128/JCM.00506-12
  26. Coleman JS, Gaydos CA. Molecular diagnosis of bacterial vaginosis: an update. J Clin Microbiol. 2018;56(9):e00342–e003418. doi: 10.1128/JCM.00342-18
  27. Liu GJ, Wang B, Zhang Y, et al. A tetravalent sialic acid-coated tetraphenylethene luminogen with aggregation-induced emission characteristics: design, synthesis and application for sialidase activity assay, high-throughput screening of sialidase inhibitors and diagnosis of bacterial vaginosis. Chem Commun (Camb). 2018;54(76):10691–10694. doi: 10.1039/c8cc06300a
  28. Lamont RF, van den Munckhof EH, Luef BM, et al. Recent advances in cultivation-independent molecular-based techniques for the characterization of vaginal eubiosis and dysbiosis. Fac Rev. 2020;9:21. doi: 10.12703/r/9-21
  29. Shalepo KV, Nazarova VV, Menukhova YuN, et al. Assessment of current methods of laboratory diagnosis of bacterial vaginosis. Journal of Obstetrics and Womans Diseases. 2014;63(1):26–29. EDN: SEMVLX
  30. Rumyantseva T, Shipitsyna E, Guschin A, Unemo M. Evaluation and subsequent optimizations of the quantitative AmpliSens Florocenosis/Bacterial vaginosis-FRT multiplex real-time PCR assay for diagnosis of bacterial vaginosis. APMIS. 2016;124(12):1099–1108. doi: 10.1111/apm.12608
  31. van den Munckhof EHA, van Sitter RL, Boers KE, et al. Comparison of amsel criteria, nugent score, culture and two CE-IVD marked quantitative real-time PCRs with microbiota analysis for the diagnosis of bacterial vaginosis. Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2019;38(5):959–966. doi: 10.1007/s10096-019-03538-7
  32. Bostwick GD, Hunt CA, Parker LR, et al. Utility of next-generation sequencing in managing bacterial vaginosis: examples from clinical practice. J Women’s Heal Care. 2016;5:322. doi: 10.4172/2167-0420.1000322
  33. Balashov SV, Mordechai E, Adelson ME, Gygax SE. Identification, quantification and subtyping of Gardnerella vaginalis in noncultured clinical vaginal samples by quantitative PCR. J Med Microbiol. 2014;63(Pt 2):162–75. doi: 10.1099/jmm.0.066407-0
  34. Shipitsyna E, Krysanova A, Khayrullina G, et al. Quantitation of all four Gardnerella vaginalis clades detects abnormal vaginal microbiota characteristic of bacterial vaginosis more accurately than putative G. vaginalis sialidase a gene count. Mol Diagn Ther. 2019;23(1):139–147. doi: 10.1007/s40291-019-00382-5

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Eco-Vector



Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».