Genetické varianty a náchylnost k onemocněním nedonošených u kojenců s velmi nízkou porodní hmotností (CLD)

Chronické plicní onemocnění nedonošených (CLD) je diagnostikováno u 30–40 % kojenců s velmi nízkou porodní hmotností (VLBW) (<1500 gms) a zůstává hlavní příčinou úmrtnosti a dlouhodobé morbidity v této populaci. K mortalitě a morbiditě v této populaci přispívají i další onemocnění, jako je nekrotizující enterokolitida (NEC), sepse, otevřený ductus arteriosus (PDA) a intraventrikulární krvácení (IVH). Ústředním principem v patogenezi NEC, CLD a sepse je selhání imunitní obrany regulované hostitelským genomem při překonání problémů, které představují mikrobiální patogeny v přítomnosti rizikových faktorů, které vyvolávají střevní, plicní a systémové poškození. Toll podobné receptory (TLR) jsou receptory rozpoznávající patogeny, které slouží jako rozpoznávací a efektorové rameno vrozeného imunitního systému. Vzhledem k tomu, že nedonošené dítě je při obraně hostitele převážně závislé na vrozeném imunitním systému, naše hypotéza je, že hypomorfní genetické variace v TLR zvýší náchylnost k onemocněním nedonošených, jako je CLD a sepse. Zvýšené riziko zánětu, snížený potenciál pro opravu a růst plic se může odrážet v hladinách biomarkerů, jako jsou cytokiny, mikro-RNA (miRNA) nebo peptidy, které jsou vylučovány do biologických tekutin, jako jsou krev a tracheální aspiráty. Je pravděpodobné, že genetické varianty, které zvyšují riziko zánětu nebo snižují opravu a růst, budou také spojeny se změněnými hladinami těchto biomarkerů. Společné měření biomarkerů a genetických variant může zvýšit přesnost časných prediktorů těchto komplikací nedonošenosti. Měření biomarkerů v biologických tekutinách lze provádět s kratší dobou obratu než v současné době genové sekvenování. Biomarkery mohou také poskytnout dlouhodobé změny v závažnosti onemocnění a odpovědi na terapii. Novější multiplexní testy umožňují měřit hladiny biomarkerů ve velmi malých množstvích biologických tekutin. Díky těmto komplementárním přednostem je sekvenování genů a detekce biomarkerů ideálním přístupem 1-2 pro včasnou identifikaci a hodnocení progrese onemocnění u předčasně narozených dětí. Naše hypotéza bude testována u kojenců VLBW se čtyřmi specifickými cíli: (1) Zjistit, zda je přítomnost dříve popsaných jednonukleotidových polymorfismů (SNP) v TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) a TLR5 (Arg392STOP) genech spojena s zvýšené riziko CLD; (2) zjistit pomocí sekvenování DNA, zda nové genetické variace v TLR4, TLR2, TLR9, MyD88 a dalších vrozených imunitních genech zvyšují riziko CLD nebo jiného onemocnění u předčasně narozených dětí; (3) identifikovat přístupem genové sekvence, zda varianty v jiných opravných a růstových genech mění náchylnost k onemocněním postihujícím předčasně narozené děti, jako je CLD, NEC nebo sepse nebo PDA nebo IVH; a (4) zda změny v hladinách cytokinů, miRNA a dalších biomarkerů v séru ze stejných krevních vzorků mohou poskytnout další prediktivní hodnotu při rozpoznání rizika onemocnění nedonošených dětí. VLBW kojenci, u kterých se rozvine CLD (potřeba kyslíku ve 36. týdnu po početí), NEC, sepse, PDA nebo IVH budou sloužit jako případy, zatímco VLBW kojenci, u kterých se nevyvinou zájmová onemocnění, budou sloužit jako kontroly. Po obdržení souhlasu bude od zapsaných kojenců odebrán vzorek krve o objemu 0,5 cm3 pomocí zavedeného katetru nebo patní tyčinky pro analýzu DNA. SNP TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) a TLR5 (Arg392STOP) budou vyhodnoceny pomocí techniky založené na multiplexním prodloužení jedné báze s použitím komerčně dostupných primerů. Nové genetické variace v těchto zájmových genech a dalších variantách navržených jako příbuzné s NEC budou detekovány pomocí konvenčního sekvenování Sanger nebo Next Generation DNA. Sérum bude separováno ze stejného krevního vzorku získaného pro izolaci DNA. Druhý vzorek krve o objemu 0,5 ccm bude odebrán pro měření biomarkerů. Hladiny biomarkerů v séru budou analyzovány pomocí multiplexní EIA pro cytokiny, sekvenování pro profil miRNA a ELISA pro hladiny sledovaných peptidů (VEGF, angiopoetin-2 a Nogo-B peptid). Mezi výhody patří možnost vývoje preventivních a terapeutických strategií založených na riziku k prevenci CLD, NEC, sepse, PDA nebo IVH u této populace.