Einfluss der frühen Entwicklung des Viroms auf die bronchopulmonale Dysplasie bei Frühgeborenen (ELVIRE)

Bronchopulmonale Dysplasie (BPD) ist die häufigste respiratorische Komplikation bei extrem frühgeborenen Säuglingen. Sie führt zu signifikanter Mortalität und Langzeitmorbidität. Die Pathophysiologie von BPD ist multifaktoriell und umfasst Entzündungen und oxidativen Stress aufgrund neonataler Expositionen wie mechanische Beatmung und Infektionen.

Frühere Studien haben die Rolle des respiratorischen bakteriellen Mikrobioms bei der BPD-Entwicklung hervorgehoben, wobei kausale Effekte in Mausmodellen nachgewiesen wurden. Darüber hinaus ist die Darm-Lungen-Achse bei BPD beteiligt, wobei Veränderungen des Darmbakterioms und -mykobioms bei Frühgeborenen in den ersten Lebenswochen beobachtet wurden, die später BPD entwickeln.

Trotz seiner entscheidenden Rolle bei der Prägung der Immunität und mikrobiellen Ökologie wurde das Virom bei Frühgeborenen weitgehend unzureichend untersucht. Unsere jüngsten Beobachtungen haben gezeigt, dass bei den meisten sehr frühgeborenen Säuglingen ein nachweisbares respiratorisches Virom bei der Geburt existiert, und bestimmte Virom- und Bakteriomprofile wurden mit unterschiedlichen Risiken für die Entwicklung von BPD in Verbindung gebracht.

Hypothese:

Die frühe Erwerbung und Dynamik des respiratorischen und intestinalen Viroms in den ersten Lebenswochen beeinflussen die Mikrobiomstruktur und die pulmonale Immunentwicklung, was zur BPD-Pathogenese beiträgt. Diese Dynamiken können unterschiedliche Endotypen von BPD definieren, die Auswirkungen auf Prognose und Therapie haben.

Ziele:

• Primär: Charakterisierung der Evolution des respiratorischen und intestinalen Viroms während der ersten 3 Lebenswochen bei Säuglingen, die <30 Schwangerschaftswochen geboren wurden, im Vergleich zwischen denen, die BPD entwickeln, und denen, die es nicht tun.
• Sekundär:
  • Definition verschiedener BPD-Endotypen und Bewertung ihrer Assoziation mit demografischen und klinischen Merkmalen
  • Charakterisierung der Struktur des Mikrobioms innerhalb jedes Endotyps.
  • Vergleich der Evolution von Virom, Bakteriom und Mykobiom innerhalb und zwischen anatomischen Stellen.

Studiendesign:

Eine monozentrische, prospektive Beobachtungskohorte von 40 Frühgeborenen (<30 Schwangerschaftswochen), die bei der Geburt respiratorische Unterstützung benötigen. Die Säuglinge werden im postmenstruellen Alter (PMA) von 36 Wochen basierend auf Sauerstoffabhängigkeit in BPD- und Nicht-BPD-Gruppen eingeteilt.

Probenentnahme:

• Oropharyngeale Aspirate: Gesammelt an den Tagen 0, 7, 14 und 21.
• Stuhlproben: Gesammelt an den Tagen 7, 14 und 21.

Methoden:

• Viromanalyse: Virale Metagenomik
• Metatranskriptomik: Bewertung transkriptionell aktiver Bakterien/Pilze und Wirtsgenexpression.
• Datenintegration: Multi-Omics-Faktoranalyse und unüberwachtes Clustering zur Identifizierung von BPD-Endotypen; ökologische Netzwerkanalyse zur Bewertung der Mikrobiomstruktur und -interaktionen.

Ergebnisse:

• Primär: Qualitative und quantitative Bewertung der Viromzusammensetzung und -diversität, einschließlich Dynamik und Persistenz über die Zeitpunkte hinweg.
• Sekundär: Definition mikrobiombasierter Endotypen; Interaktionsnetzwerke zwischen Viren, Bakterien und Pilzen; und longitudinale Vergleiche der mikrobiellen Diversität und Zusammensetzung über anatomische Stellen hinweg.