Genetische Varianten und Anfälligkeit für Frühgeborenenkrankheiten bei Säuglingen mit sehr niedrigem Geburtsgewicht (CLD)

Eine chronische Frühgeborenen-Lungenerkrankung (CLD) wird bei 30-40 % der Säuglinge mit sehr niedrigem Geburtsgewicht (VLBW) (< 1500 g) diagnostiziert und bleibt eine der Hauptursachen für Mortalität und langfristige Morbidität in dieser Population. Andere Krankheiten wie nekrotisierende Enterokolitis (NEC), Sepsis, offener Ductus arteriosus (PDA) und intraventrikuläre Blutungen (IVH) tragen ebenfalls zur Mortalität und Morbidität in dieser Population bei. Ein zentraler Grundsatz in der Pathogenese von NEC, CLD und Sepsis ist das Versagen der vom Wirtsgenom regulierten Immunabwehr, die Herausforderungen zu überwinden, die von mikrobiellen Pathogenen in Gegenwart von Risikofaktoren gestellt werden, die Darm-, Lungen- bzw. systemische Verletzungen induzieren. Toll-like-Rezeptoren (TLRs) sind Pathogenerkennungsrezeptoren, die als Erkennungs- und Effektorarm des angeborenen Immunsystems dienen. Da das Frühgeborene für die Wirtsabwehr überwiegend auf das angeborene Immunsystem angewiesen ist, lautet unsere Hypothese, dass hypomorphe genetische Variationen in TLRs die Anfälligkeit für Frühgeborenenerkrankungen wie CLD und Sepsis erhöhen Lunge kann sich in den Konzentrationen von Biomarkern widerspiegeln, wie z. B. Zytokinen, Mikro-RNAs (miRNA) oder Peptiden, die in biologische Flüssigkeiten wie Blut und Trachealaspirate ausgeschieden werden. Es ist wahrscheinlich, dass die genetischen Varianten, die das Entzündungsrisiko erhöhen oder die Reparatur und das Wachstum verringern, auch mit veränderten Spiegeln dieser Biomarker in Verbindung gebracht werden. Die gemeinsame Messung der Biomarker und genetischen Varianten kann die Genauigkeit der frühen Prädiktoren dieser Frühgeburtenkomplikationen erhöhen. Die Messung von Biomarkern in biologischen Flüssigkeiten kann mit einer kürzeren Durchlaufzeit durchgeführt werden als die derzeitige Gensequenzierung. Biomarker können auch Längsveränderungen in der Schwere der Erkrankung und dem Ansprechen auf die Therapie liefern. Neuere Multiplex-Assays machen es möglich, die Konzentrationen von Biomarkern in sehr kleinen Mengen biologischer Flüssigkeiten zu messen. Diese komplementären Stärken machen die Gensequenzierung und den Nachweis von Biomarkern zum idealen 1-2-Ansatz für die Früherkennung und Bewertung des Krankheitsverlaufs bei Frühgeborenen. Unsere Hypothese wird an VLBW-Säuglingen mit vier spezifischen Zielen getestet: (1) Um zu bestimmen, ob das Vorhandensein von zuvor beschriebenen Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs) in TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) und TLR5 (Arg392STOP) Genen damit verbunden ist ein erhöhtes CLD-Risiko; (2) um durch DNA-Sequenzierung festzustellen, ob neue genetische Variationen in TLR4, TLR2, TLR9, MyD88 und anderen angeborenen Immungenen das Risiko von CLD oder anderen Krankheiten bei Frühgeborenen erhöhen; (3) um durch einen Gensequenzansatz zu identifizieren, ob Varianten in anderen Reparatur- und Wachstumsgenen die Anfälligkeit für Krankheiten verändern, die Frühgeborene betreffen, wie CLD, NEC oder Sepsis oder PDA oder IVH; und (4) ob Veränderungen der Zytokin-, miRNA- und anderer Biomarkerspiegel im Serum aus denselben Blutproben einen zusätzlichen Vorhersagewert bei der Erkennung des Risikos von Frühgeburtskrankheiten liefern können. VLBW-Säuglinge, die CLD (Sauerstoffbedarf im Alter von 36 Wochen nach der Empfängnis), NEC, Sepsis, PDA oder IVH entwickeln, dienen als Fälle, während VLBW-Säuglinge, die die interessierenden Krankheiten nicht entwickeln, als Kontrollen dienen. Eine 0,5-ml-Blutprobe wird von eingeschriebenen Säuglingen über einen Verweilkatheter oder einen Fersenstab zur DNA-Analyse entnommen, nachdem die Zustimmung eingeholt wurde. Die SNPs TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile), TLR2 (Arg753Gln) und TLR5 (Arg392STOP) werden unter Verwendung einer Multiplex-Single-Base-Extension-basierten Technik unter Verwendung kommerziell erhältlicher Primer bewertet. Neuartige genetische Variationen in diesen Genen von Interesse und andere Varianten, von denen angenommen wird, dass sie mit NEC verwandt sind, werden unter Verwendung herkömmlicher Sanger- oder Next-Generation-DNA-Sequenzierung nachgewiesen. Das Serum wird aus derselben Blutprobe abgetrennt, die für die DNA-Isolierung erhalten wurde. Eine zweite 0,5-ml-Blutprobe wird zur Biomarkermessung entnommen. Biomarkerspiegel im Serum werden mittels Multiplex-EIA für Zytokine, Sequenzierung für miRNA-Profil und ELISA für interessierende Peptidspiegel (VEGF, Angiopoietin-2 und Nogo-B-Peptid) analysiert. Zu den Vorteilen gehört die Möglichkeit der Entwicklung risikobasierter präventiver und therapeutischer Strategien zur Vorbeugung von CLD, NEC, Sepsis, PDA oder IVH in dieser Population.