¿Están el microbioma y el metaboloma vaginales asociados con el parto prematuro espontáneo (sPTB) en embarazos múltiples? (SPRUCE)

JUSTIFICACIÓN DEL ESTUDIO ACTUAL

La falta de evidencia sobre el beneficio de cualquier modalidad para la prevención de la sPTB en embarazos múltiples significa que se necesitan urgentemente enfoques novedosos para abordar esta importante desigualdad en salud. A pesar de la creciente evidencia sobre el microbioma vaginal y el metaboloma de la mucosa vaginal y su asociación con sPTB, ningún estudio los ha analizado en embarazos múltiples; ni determinar ninguna diferencia con los embarazos únicos ni explorar ninguna asociación única con sPTB. Descubrir nuevas asociaciones ayudará a nuestra capacidad de predecir de manera confiable a las mujeres con mayor riesgo de sPTB e identificar a aquellas con mayor probabilidad de beneficiarse de la detección y la intervención.

El objetivo general de este estudio es evaluar el microbioma vaginal en embarazos múltiples para determinar si difiere de los embarazos únicos, comparando los resultados con nuestra cohorte grande y única de embarazos únicos de bajo y alto riesgo (Harris-Wellbeing Preterm Birth Center). Además, se evaluará el perfil metabólico de la mucosa vaginal en embarazos múltiples, trabajando con colaboradores reconocidos internacionalmente para utilizar el novedoso análisis DESI MS. Este estudio será el primero en evaluar tanto el microbioma vaginal como el perfil metabólico de la mucosa vaginal en embarazos múltiples y evaluar las asociaciones entre el microbioma vaginal, el metaboloma y la sPTB en una población de embarazos múltiples bien fenotipada. Además, este estudio utilizará la cohorte única de embarazos múltiples mediante la recolección de muestras de sangre y mediciones de la rigidez cervical para futuros análisis exploratorios, con el objetivo final de desarrollar un modelo exitoso de estratificación de riesgos para embarazos múltiples.

PREGUNTA DE INVESTIGACIÓN/OBJETIVO(S)

Evaluar el microbioma vaginal en embarazos múltiples en comparación con embarazos únicos de bajo y alto riesgo y evaluar las asociaciones entre el microbioma vaginal, el metaboloma vaginal y la sPTB.

OBJETIVOS

El Estudio SPRUCE tiene los siguientes objetivos generales:

• Comparar el microbioma vaginal de embarazos múltiples con embarazos únicos
• Evaluar la asociación del microbioma vaginal con la sPTB en embarazos múltiples
• Evaluar la asociación del metaboloma vaginal con la sPTB en embarazos múltiples.

DISEÑO DEL ESTUDIO Y MÉTODOS DE RECOPILACIÓN DE DATOS

Un estudio de cohorte prospectivo en un solo sitio de 120 mujeres con un embarazo múltiple. Se realizarán hisopos vaginales altos, muestras de sangre y mediciones de CL a las 16 y 28 semanas de gestación. La rigidez cervical también se medirá a las 16 semanas de gestación (durante la recolección de hisopos). Luego se recolectarán hisopos vaginales al inicio del trabajo de parto/inducción/antes de la cesárea (C/S) en mujeres con membranas intactas (consulte la Figura 1). Las muestras vaginales de todas las mujeres (n = 120) se caracterizarán mediante secuenciación y cuantificación del gen 16S rRNA, perfiles metabolómicos, PCR cuantitativa de Candida y FFN, y las muestras de casos de PTB (aproximadamente 23) y controles emparejados se someterán adicionalmente a perfiles metagenómicos. Se almacenarán muestras de sangre para futuros biomarcadores exploratorios y análisis proteómicos relacionados con la predicción del parto prematuro y se registrarán mediciones de la rigidez cervical para futuras investigaciones sobre sus posibles asociaciones con el parto prematuro.

DISEÑO DEL ESTUDIO

Los participantes serán reclutados directamente de la clínica de embarazos múltiples (MPC) de LWH. Todas las mujeres embarazadas de gemelos recibirán un folleto de información para el paciente al reservar atención prenatal y un miembro del equipo de investigación las invitará a participar en su primera visita al MPC a las 16 semanas de gestación. En este punto recibirán más información verbal sobre el estudio y la oportunidad de hacer preguntas. Si la mujer acepta participar, firmará el formulario de consentimiento informado específico del estudio y se registrará en un sistema de captura de datos electrónico personalizado que generará un número de identificación de participante único. Se permitirá a las mujeres siempre que deseen decidir si participar en el estudio. Si una mujer necesita más tiempo para decidir si participar en el estudio, se le ofrecerá una cita adicional. La recogida de muestras sólo se organizará una vez que el participante haya dado su consentimiento.

Tras el consentimiento informado, se pedirá a las mujeres que completen un cuestionario de salud que proporcione información sobre el historial médico y quirúrgico de la madre, datos demográficos básicos y antecedentes socioeconómicos. Luego se les pedirá que proporcionen muestras de hisopos vaginales altos y mediciones de la rigidez cervical (mediante examen con espéculo), muestras de sangre y mediciones de CL (mediante ecografía transvaginal). Estas evaluaciones se realizarán a las 16 semanas de gestación. Los hisopos vaginales, las muestras de sangre y la medición de CL se repetirán a las 28 semanas de gestación y se recolectarán más hisopos vaginales al inicio del trabajo de parto/inducción/antes de la cesárea (CS) en mujeres con membranas intactas. Antes de cada extracción de sangre y examen con espéculo, los pacientes completarán un breve cuestionario indicando si están tomando algún medicamento actualmente, tratamiento reciente con antibióticos y/o antifúngicos o si han tenido relaciones sexuales. Si la paciente ha tenido relaciones sexuales vaginales en las últimas 48 horas la recogida de muestras se pospondrá para una cita posterior.

Si hay evidencia de un CL acortado (<25 mm) a las 16 semanas, el paciente será tratado según la política local del Liverpool Women's Hospital (LWH). El participante no sería excluido del estudio de investigación y aún así se llevarían a cabo las evaluaciones planificadas.

Para hisopos vaginales altos, la paciente se someterá a un examen con espéculo y los hisopos se tomarán bajo visión directa desde el fondo de saco posterior. Si se toman hisopos en el momento del parto, se realizarán antes del examen vaginal digital. La medición de la rigidez cervical se tomará simultáneamente junto con los hisopos vaginales.

Una vez reclutadas, las participantes permanecerán en el estudio hasta el parto (normalmente a más tardar 38 semanas en cualquier embarazo gemelar) y el alta hospitalaria. Se recopilarán datos clínicos de rutina de las notas de todos los participantes y de los registros hospitalarios electrónicos para obtener resultados maternos y neonatales. Todas las visitas del estudio coincidirán con la atención de rutina y todas las mujeres participantes recibirán atención prenatal de rutina según las pautas de NICE para embarazos gemelares y trillizos durante todo el embarazo.

TAMAÑO DE LA MUESTRA

La Clínica de Embarazo Múltiple de LWH realiza 100 exploraciones de CL al año. Se esperaría una tasa de reclutamiento del 80% debido a la aceptabilidad de una exploración CL. Por lo tanto, en un período de 18 meses se esperaría un número conservador de 120 participantes.

Con base en la tasa estimada de partos prematuros <34 semanas del 19% (datos de LWH), un nivel estimado de precisión viene dado por un error estándar o 3,6%, lo que significa que la tasa de partos prematuros debe estimarse con un intervalo de confianza del 95% definido por +-7% grado de precisión. Además, esto debería conducir a aproximadamente 23 partos prematuros dentro de la cohorte de observación, lo que permitirá análisis multivariables que incluyen 2 covariables para establecer la fuerza de la asociación entre los factores clínicos/demográficos de interés frente a la tasa de parto prematuro.

MEDIDAS DE RESULTADO

El resultado primario será sPTB <34 semanas de gestación. Los predictores de microbiota vaginal basados ​​en la secuenciación del gen 16S rRNA incluirán la carga bacteriana vaginal total; tipo de composición de la microbiota vaginal; y abundancia relativa vaginal y concentraciones estimadas de L. crispatus, L. iners, todos los lactobacilos combinados, todos los anaerobios BV combinados y todos los patobiontes combinados. Los predictores adicionales que se miden en todas las mujeres incluirán la concentración de levaduras Candida vaginal, la concentración de FFN y los datos metabolómicos utilizando entre 20 y 30 predictores metabolómicos que son de interés según los resultados de estudios previos en embarazos únicos realizados por David MacIntyre et al, Imperial College London. En el estudio de casos y controles anidado, se extraerán predictores adicionales de datos metagenómicos utilizando canales bioinformáticos establecidos.

Se registrarán los resultados maternos y neonatales secundarios para análisis descriptivos:

• Resultados maternos: PPROM, infección materna (que requiere tratamiento con antibióticos intravenosos por sospecha de corioamnionitis), gestación en el momento del parto (<28 semanas/<32 semanas), modo de parto, tratamiento del parto prematuro.
• Resultados neonatales: complicaciones del embarazo (TTTS/SFGR/TAPS), nacidos vivos, muerte fetal/neonatal, peso al nacer, morbilidad neonatal (HIV/NEC/ROP), ingreso a la UCIN, dependencia del ventilador y edad al alta de la UCIN.

METODOLOGÍA ESTADÍSTICA

Los datos completos de la microbiota 16S (todos los taxones bacterianos en todas las muestras) se visualizarán primero en mapas de calor para todas las mujeres y para mujeres con y sin sPTB. Luego, los datos se resumirán para su uso en modelos etiológicos bioestadísticos calculando lo siguiente para cada muestra individual: concentraciones estimadas de L. crispatus, L. iners, todos los lactobacilos combinados, todos los anaerobios BV combinados, todos los patobiontes combinados, todas las bacterias combinadas ( del gen 16S qPCR) y todas las especies de Candida combinadas (también mediante qPCR); diversidad alfa (índice de Simpson inverso); y tipos de composición de microbiota por agrupamiento jerárquico. Estas variables de microbiota se probarán una a la vez mediante regresión logística con el resultado del nacimiento como variable dependiente. Los resultados de estos análisis también se compararán con los resultados de análisis similares en nuestras cohortes preexistentes de parto único prematuro de alto y bajo riesgo (1).

Se realizarán análisis multivariados supervisados ​​y no supervisados ​​en los conjuntos de datos de metagenoma y metaboloma. Se utilizará un análisis posterior mediante análisis de componentes principales (PCA) para visualizar las tendencias generales de agrupación y se utilizará un clasificador de bosque aleatorio (RF) para análisis discriminatorios de grupos. También se realizarán análisis específicos de características específicas de metabolitos DESI-MS derivados de ácidos grasos de cadena corta y larga y aminas biogénicas que previamente se han correlacionado con la composición del microbioma vaginal y el estado de activación inmune/inflamatoria(2).