Clostridium og neonatal nekrotiserende enterocolitis patofysiologi: kliniske og molekylære tilgange (CLOSNEC)

Nekrotiserende enterocolitis (NEC) er fortsat en vigtig årsag til morbiditet og dødelighed blandt præmature nyfødte. Trods mange undersøgelser er dens patogenese stadig uklar. Tarmbakteriers rolle i NEC-udvikling understøttes af epidemiologiske beviser (udbrud), den hyppige isolering af infektiøse agenser og et fald i forekomsten af ​​NEC som følge af forebyggende antibiotikabehandling. Bakteriel implikation menes at skyldes tyktarmsfermentering af ikke-hydrolyseret laktose, en konsekvens af tarmumodenhed hos præmature spædbørn (intestinal laktasemangel). Til dato har ingen specifikke bakterier eller bakterielt koloniseringsmønster været kausalt forbundet med udviklingen af ​​NEC. Kliniske tegn og nogle epidemiologiske undersøgelser stemmer overens med clostridia-involvering i NEC. Faktisk er Clostridium butyricum, Clostridium perfringens og Clostridium paraputrificum blevet isoleret fra blod, afføring og peritonealvæsker fra præmature nyfødte, der lider af NEC. Derudover blev der rapporteret en sammenhæng mellem tilstedeværelsen af ​​C. butyricum og C. paraputrificum og pneumatosis intestinalis i vævsprøver fra NEC-nyfødte. Desuden er disse clostridia-arters rolle i NEC-patogenese blevet demonstreret ved hjælp af NEC-dyremodeller (premature pattegrise eller gnotobiotiske vagtler). Især var laktosefermenteringsslutprodukter (butyrat eller iso-butyrat) forbundet med cecal NEC-lignende læsioner, der opstod i gnotobiotiske vagtler dyremodel.

Dette projekt ligger inden for denne sammenhæng og sigter mod at bekræfte clostridial involvering i patogenesen af ​​NEC og søge efter bakteriel patogenicitetsbiomarkører. Til dette formål vil efterforskerne bruge både kliniske og eksperimentelle tilgange.

Det kliniske studie vil benytte lejligheden fra tidligere EPIFLORE-projektnetværk (ANR 2012) til i løbet af en etårig periode at opbygge en stor samling af dokumenterede NEC-tilfælde. I denne periode vil præmature nyfødte diagnosticeret som NEC-tilfælde (Bell stadium II eller III) fra 20 franske neonatale enheder blive inkluderet og matchet til en kontrolgruppe af ikke-NEC-nyfødte. Antropometriske data, kliniske data, lægemiddel- og fodringsindtag vil blive indsamlet fra fødslen til den neonatale enhed udskrives. Mikrobiotaanalyse af NEC og ikke-NEC præmature nyfødte vil blive udført ved hjælp af kultur og 16S rRNA gen pyrosequencing. Denne case-kontrol undersøgelse sigter mod at opnå den største franske samling af kliniske og mikrobiologiske dokumenterede NEC-tilfælde, der vil gøre det muligt at opnå betydning i resultater om egenskaberne af mikrobiotaen hos NEC-nyfødte. Derudover vil det bekræfte involveringen af ​​specifikke bakterier, dvs. clostridia, som vil blive foreslået som en biologisk markør for høj risiko for at udvikle NEC.

Eksperimentel tilgang vil bestå i konstruktionen af ​​mutanter af kliniske isolater af C.butyricum, C. perfringens og C. paraputrificum svækket i butyratproduktion ved hjælp af Clostron-styret mutagenese knock-out-værktøj, der for nylig er tilpasset til clostridia. efterforskere vil inaktivere genet, der koder for enzymet, der er ansvarligt for butyratproduktion. Patogeniciteten af ​​vildtype- og mutantstammer vil blive udført i tidligere gnotobiotisk vagteldyrsmodel af NEC. Dette vil give os mulighed for at verificere hypotesen om clostridia-arters biologiske involvering i NEC-patogenese gennem fermenteringsslutproduktmetabolit. Dette arbejde vil blive afsluttet med en fænotypisk karakterisering og proteomisk analyse af de kliniske stammer forbundet med NEC-udvikling for at søge efter en bakteriel patogenicitetsbiomarkør. Manglen på konsensus om forebyggelse af NEC skyldes til dels manglen på viden om dets patogenese. Dette projekt vil give vigtig information i form af kliniske og mekanistiske data. At lede efter biologiske markører, som efterforskerne foreslår, vil være nyttigt for klinisk praksis og strategier for forebyggelsesimplementering