Vliv raného vývoje virové komunity na bronchopulmonální dysplázii u předčasně narozených novorozenců (ELVIRE)

Bronchopulmonální dysplázie (BPD) je nejčastější respirační komplikace u extrémně předčasně narozených dětí. Vede k významné úmrtnosti a dlouhodobé morbiditě. Patofyziologie BPD je multifaktoriální, zahrnuje zánět a oxidační stres způsobený neonatálními expozicemi, jako je mechanická ventilace a infekce.

Předchozí studie zdůraznily roli respirační bakteriální mikrobioty ve vývoji BPD, přičemž kauzální účinky byly prokázány v myších modelech. Navíc je do BPD zapojena osa střevo-plíce, s pozorovanými změnami střevního bakteriomu a mykobiomu u předčasně narozených dětí v prvních týdnech života, u kterých se později vyvine BPD.

Navzdory své klíčové roli při formování imunity a mikrobiální ekologie byl virom u předčasně narozených dětí značně nedostatečně prostudován. Naše nedávná pozorování odhalila existenci detekovatelného respiračního viromu při narození u většiny velmi předčasně narozených dětí a určité profily viromu a bakteriomu byly spojeny s různými riziky rozvoje BPD.

Hypotéza:

Raná akvizice a dynamika respiračního a střevního viromu v prvních týdnech života ovlivňují strukturu mikrobiomu a plicní imunitní vývoj, což přispívá k patogenezi BPD. Tato dynamika může definovat odlišné endotyty BPD s důsledky pro prognózu a terapii.

Cíle:

• Primární: Charakterizovat vývoj respiračního a střevního viromu během prvních 3 týdnů života u dětí narozených <30 týdnů gestace, srovnávat ty, u kterých se vyvine BPD, s těmi, u kterých ne.

• Sekundární:

  • Definovat různé endotyty BPD a posoudit jejich asociaci s demografickými a klinickými charakteristikami
  • Charakterizovat strukturu mikrobiomu v rámci každého endotypu.
  • Porovnat vývoj viromu, bakteriomu a mykobiomu uvnitř a mezi anatomickými místy.

Design studie:

Monocentrická, prospektivní observační kohorta 40 předčasně narozených dětí (<30 týdnů GA) vyžadujících respirační podporu při narození. Děti jsou klasifikovány ve věku 36 týdnů postmenstruálního věku (PMA) do skupin BPD a non-BPD na základě závislosti na kyslíku.

Odběr vzorků:

• Orofaryngeální aspiráty: Odebírány ve dnech 0, 7, 14 a 21.
• Vzorky stolice: Odebírány ve dnech 7, 14 a 21.

Metody:

• Analýza viromu: Virová metagenomika
• Metatranskriptomika: Posouzení transkripčně aktivních bakterií/hub a exprese hostitelských genů.
• Integrace dat: Multi-omics faktorová analýza a neřízené shlukování k identifikaci endotypů BPD; ekologická síťová analýza k vyhodnocení struktury mikrobiomu a interakcí.

Výsledky:

• Primární: Kvalitativní a kvantitativní hodnocení složení a diverzity viromu, včetně dynamiky a perzistence napříč časovými body.
• Sekundární: Definice endotypů založených na mikrobiomu; interakční sítě mezi viry, bakteriemi a houbami; a longitudinální srovnání mikrobiální diverzity a složení napříč anatomickými místy.