COVID-19 en la expresión génica y patología de la placenta (PROSPER)

El actual brote de COVID-19, la enfermedad causada por el coronavirus 2 del síndrome respiratorio agudo severo (SARS-CoV-2), comparte similitudes con el brote de la enfermedad del síndrome respiratorio agudo severo (SARS) (2002 - 2003) y el actual brote respiratorio de Oriente Medio. Brote del síndrome (MERS) que se originó en 2012. Las tres infecciones se presentan con tos, fiebre y la posibilidad de enfermedad del tracto respiratorio inferior. Si bien el SARS y el MERS mantienen una tasa de letalidad (CFR) más alta, la mayor transmisibilidad del COVID-19 da como resultado un mayor número de casos y muertes. Las infecciones respiratorias graves que comúnmente provocan neumonía, como el SARS y la influenza A H1N1, se asocian con un mayor riesgo de mortalidad materna y muerte fetal. Aunque la evidencia actual no sugiere un mayor riesgo materno de infección que la población general, se sabe poco sobre el impacto de la infección en el embarazo y los resultados neonatales adversos. Una revisión sistemática de las infecciones del espectro del coronavirus informó un aumento del 11% en la tasa de muerte perinatal. Los mecanismos exactos de las muertes perinatales no están bien caracterizados.

Si bien hasta la fecha hay poca evidencia que sugiera que la infección por SARS-CoV-2 sea transmisible verticalmente al feto, la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), el receptor confirmado para el SARS-CoV-2, se ha detectado en niveles altos en las primeras etapas. placenta humana y presenta patrones de actividad específicos de tejido. Las células de citotrofoblasto velloso y sincitiotrofoblasto exhiben altos niveles de expresión de ACE2 durante el primer trimestre, mientras que la expresión en la capa de trofoblasto extravelloso comienza baja durante las primeras etapas del embarazo y luego alcanza su punto máximo alrededor de las 24 semanas de gestación. La alteración de la vascularización y/o la capacidad metabólica de la placenta podría provocar insuficiencia placentaria y un crecimiento y desarrollo fetoplacentario subóptimo. Un estudio anterior sobre hallazgos placentarios de pacientes con COVID-19 demostró un aumento en la arteriopatía decidual y patrones de mala perfusión vascular materna (MVM), muchos de los cuales eran asintomáticos de COVID-19. Además, una parte de las pacientes con COVID-19 durante el embarazo experimentarán neumonía y posterior hipoxia. Presumimos que la exposición a la hipoxemia y la insuficiencia respiratoria materna puede amenazar aún más las demandas metabólicas de la unidad fetoplacentaria durante la gestación.

Nuestra principal hipótesis de investigación es que la enfermedad COVID-19 afecta el desarrollo y la función de la placenta y está mediada por la gravedad y la duración de la enfermedad. Presumimos que el impacto en el desarrollo placentario aumentará posteriormente los resultados fetales adversos.

Este es un proyecto de investigación de casos y controles que utilizará datos de pacientes (incluido el historial clínico) y muestras de placenta recolectadas en Greenville Memorial Hospital entre junio de 2020 y junio de 2021 durante el brote de COVID-19. Los controles se compararán utilizando muestras almacenadas de sangre de cordón y placenta recolectadas en el Greenville Memorial Hospital o en el sistema de salud de la Universidad Northshore antes de la aparición del brote de COVID-19, entre marzo de 2017 y diciembre de 2019. Planeamos utilizar muestras almacenadas dada la tasa potencialmente alta de casos asintomáticos. Al finalizar el estudio, las muestras y los datos recopilados en Greenville Memorial Hospital serán anonimizados y combinados con muestras recolectadas en el Centro de Salud de la Universidad NorthShore para su posterior análisis y publicación.

Las pacientes potencialmente elegibles serán identificadas durante su atención prenatal de rutina en el Centro de Obstetricia y Ginecología de Prisma Health, a través del Registro COVID-19 de Prisma Health, o cuando sean admitidas en el Greenville Memorial Hospital para el parto. Se evaluará la elegibilidad de los pacientes basándose en una revisión del historial médico. Las pacientes identificadas antes de la admisión al hospital pueden obtener su consentimiento en su próxima visita de atención prenatal en el Centro de Obstetricia y Ginecología, la Unidad de Medicina Materno-Fetal o cuando lleguen al Greenville Memorial para el parto. Las pacientes identificadas como elegibles antes de la admisión al hospital para el parto se marcarán como elegibles en la pestaña de investigación de su expediente. Las pacientes identificadas antes de la admisión al hospital pueden recibir consentimiento e inscribirse en su próxima visita de atención prenatal en el Centro de Obstetricia y Ginecología, la Unidad de Medicina Materno-Fetal o cuando lleguen al Greenville Memorial para el parto.

Al momento de la inscripción, los pacientes responderán un breve cuestionario sobre datos demográficos y síntomas de COVID. En el momento del parto, se recolectarán muestras de placenta y sangre del cordón umbilical para evaluaciones moleculares e histológicas de la inflamación. Personal de enfermería, residente y/o de investigación capacitado recogerá y procesará estas muestras. Debido a que las vellosidades se desarrollan clonalmente, la expresión genética puede agruparse espacialmente. Para minimizar la influencia de estas variaciones, el personal obtendrá biopsias de 0,4 cm3 de cuatro cotiledones separados en cada placenta y suspenderá el tejido en un agente estabilizador (AllProtect Tissue Reagent, Qiagen). Las biopsias placentarias no identificadas se agruparán y enviarán al laboratorio del Dr. Greg Miller en la Universidad NorthShore, Chicago, Illinois, donde se prepararán para análisis relacionados con la regulación de la transcripción placentaria. Las muestras de placenta no identificadas se enviarán al Núcleo de Genómica Social de UCLA, que medirá la regulación transcripcional reflejada en la expresión de ARNm y miARN. A partir de muestras no identificadas, los técnicos centrales extraerán el ARN utilizando los mini kits Qiagen RNeasy y realizarán controles de calidad y control de calidad con una Agilent TapeStation. Se convertirán 500 ng de ARN en ADNc (Illumina TruSeq Stranded Total RNA RiboZero Globin) y se secuenciarán en un instrumento Illumina HiSeq 4000, utilizando protocolos que detectan de manera óptima ARNm y miARN. Se asignarán > 50 millones de lecturas de secuencia por muestra al genoma humano RefSeq (hisat2/stringtie) y se normalizarán a recuentos de transcripciones por millón de lecturas asignadas para cada ARNm y miARN actualmente anotado. Un patólogo capacitado en Greenville Memorial realizará un examen macroscópico de la placenta y preparará casetes para una evaluación histológica posterior. Se obtendrán portaobjetos de placenta no identificados del laboratorio de patología y se enviarán a NorthShore, donde un patólogo perinatal confirmará los hallazgos patológicos. Específicamente, se examinarán secciones de 5 μm de espesor de las membranas, la placa basal y el parénquima velloso teñidas con hematoxilina y eosina en busca de evidencia de lesiones inflamatorias agudas y crónicas en los tres compartimentos principales de la placenta: membranas, parénquima velloso y placa basal. El patólogo perinatal de Northshore también examinará el tejido placentario en busca de COVID mediante tinciones inmunohistoquímicas para COVID-19. Se resumirán los historiales médicos para conocer los resultados y las complicaciones del embarazo. Específicamente, resumiremos el historial médico y obstétrico, incluida la paridad, el historial de problemas de salud y los resultados del parto, el índice de masa corporal antes del embarazo, los resultados de las pruebas de tolerancia oral a la glucosa y las pruebas de detección de diabetes gestacional, los diagnósticos de diabetes, hipertensión, preeclampsia y enfermedades infecciosas. durante el embarazo actual. Los datos del parto incluirán el método de parto y la duración del parto, así como el sexo, el peso, la longitud y la edad gestacional del feto. Dos codificadores, ciegos a otros datos, resumirán cada registro y resolverán las discrepancias por consenso. Una vez que se recopilen los datos especificados, no se realizarán más consultas en los registros médicos. En otras palabras, no planeamos seguir extrayendo información sobre la salud de la madre o de los niños a medida que pasa el tiempo. Si deseamos comenzar a hacerlo, buscaríamos orientación del IRB sobre cómo obtener el consentimiento adecuado de los participantes para hacerlo. Anticipamos que el estudio se llevará a cabo durante 1 año. Las participantes participarán en el momento del parto y se revisarán sus registros médicos desde el embarazo hasta las 6 semanas posteriores al parto.