Recién nacido de una madre con obesidad: trasplante de microbioma fecal, ECA (SISU-FMT)

1. FONDO

   En las últimas décadas, la prevalencia de la obesidad en niños ha aumentado dramáticamente en todo el mundo. Los niños y adolescentes obesos tienen aproximadamente cinco veces más probabilidades de ser obesos en la edad adulta que aquellos que no lo son. Aunque la obesidad infantil es un resultado complejo y multifactorial, parece que los niños obesos ya tienen un microbioma intestinal diferente al nacer. Muchos de los estudios anteriores destacan factores de riesgo maternos, como un IMC materno más alto antes del embarazo, aumento excesivo de peso gestacional, diabetes gestacional (DMG) y cesárea como factor de riesgo de sobrepeso u obesidad infantil. Los factores perinatales, en particular el parto por cesárea y los antibióticos perinatales, también se han identificado como un determinante crítico de la composición y el desarrollo de la microbiota en las primeras etapas de la vida. Sin embargo, los mecanismos no están claros.

   Se ha informado que las madres con obesidad y/o diabetes gestacional tienen microbiota intestinal asociada a la obesidad. Los cambios en la microbiota podrían transmitirse al niño durante el parto vaginal. Anteriormente, la secuenciación del metagenoma se había utilizado con éxito para comparar la principal fuente de colonización en los bebés y la transmisión vertical de la microbiota intestinal y se demostró que >70% de la microbiota se transmite verticalmente de la madre al recién nacido durante el parto vaginal.

   En Finlandia, la tasa de cesáreas ha aumentado del 16-17% al 19,6% de todos los nacimientos. Las tasas promedio globales estimadas son similares, pero se espera que la tasa de cesáreas aumente del 21,1% actual al 28,5%. Se hipnotiza que la cesárea interrumpe la transmisión vertical de microbios beneficiosos de la madre al bebé durante una ventana crítica de desarrollo. Además del riesgo de obesidad, la cesárea aumenta el riesgo de enfermedades infecciosas y crónicas como enfermedades autoinmunes, asma e incluso algunos cánceres.

   Se han propuesto y probado diferentes enfoques terapéuticos para la restauración del microbioma neonatal en la cesárea en bebés. Los microbios intestinales y las cepas intestinales maternas contribuyen con la proporción más persistente de la microbiota intestinal neonatal después del nacimiento, mientras que las bacterias vaginales y las cepas vaginales maternas constituyen sólo una fracción pequeña y transitoria. En dos estudios, las composiciones de microbiota fecal en bebés nacidos por cesárea lograron restaurar la transmisión interrumpida de cepas de Bacteroides intestinales mediante siembra vaginal, mientras que la administración oral de la microbiota vaginal materna a bebés por cesárea no tuvo ningún efecto discernible sobre la composición de la microbiota. En un estudio anterior, se demostró que el trasplante fecal de la madre, con un protocolo publicado, modifica el desarrollo de la microbiota intestinal de los bebés de manera exitosa y segura.

   Como existe evidencia de que es posible modificar la microbiota intestinal de los bebés durante una ventana crítica de desarrollo, se desconocen las consecuencias metabólicas y la importancia clínica de estas intervenciones. Además, no se sabe qué tipo de microbiota y de quién sería mejor para la salud del niño a largo plazo.

   Los investigadores plantean la hipótesis de que la obesidad puede ser una enfermedad de transmisión vertical cuando un recién nacido recibe microbiota relacionada con la obesidad de la madre. Además, la fuente de colonización es un factor modificable y puede cambiarse mediante un trasplante temprano de microbiota fecal.

2. DISEÑO Y MÉTODOS DEL ESTUDIO

2.1. Reclutamiento y cribado de muestras fecales y vaginales de la madre.

Las parteras y los médicos informan a las madres potencialmente participantes sobre el estudio en la visita y la enfermera del estudio se comunica con aquellas que estén interesadas en participar. Después del consentimiento informado, a las madres se les realizan pruebas para detectar posibles enfermedades contagiosas como se explica a continuación, a más tardar entre 10 y 14 días antes de la cesárea programada. Se recolecta de la madre una muestra fecal de 100 gy una muestra de sangre de 15 ml. La madre divide las heces en los tubos de muestra administrados según instrucciones escritas. Las heces para el trasplante se recogen en un tubo vacío utilizando una cuchara en la tapa. La madre informa a la enfermera investigadora, quien entrega los tubos tomados para la detección al laboratorio lo antes posible, donde se prepara el trasplante a partir de la muestra fresca; este proceso se completa en un período de 6 h.

La muestra fecal fresca se analiza para detectar la presencia de parásitos y virus y bacterias patógenos. Se utiliza una alícuota (0,125 g) de la muestra fecal fresca para determinar la composición bacteriana de la muestra. Se obtendrán muestras vaginales durante una visita para evaluar el modo de parto si aún no se obtuvieron en la clínica de bienestar materno como parte del seguimiento de rutina.

Análisis de sangre: Hemograma completo, Velocidad de sedimentación globular, Proteína C reactiva, Alanina transaminasa, Fosfatasa alcalina, Gamma-glutamil transferasa, Albúmina, Creatinina, VIH, Hepatitis B, C y E, Treponema pallidum, Virus de la leucemia de células T humanas, CMV y EBV

Cribado vaginal y perineal: Estreptococos del grupo B, Staphylococcus aureus resistente a meticilina (SARM), Beta Lactamasa de Espectro Extendido (ESBL)

Detección fecal: Salmonella spp., Shigella sp., Campylobacter coli/jejuni, Yersinia enterocolitica, E. coli enterohemorrágica (EHEC), E. coli enteroinvasiva (EIEC), E. coli enterotoxigénica (ETEC), Vibrio sp., Plesiomonas shigelloides, Clostridium difficile, Cryptosporidium spp., Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, norovirus, bacterias gramnegativas multirresistentes (MDRGN), enterococos resistentes a la vancomicina (VRE), Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori, Sars-CoV-2.

2.2 Trasplante de microbiota fecal

Otra parte de la muestra fecal fresca de la madre se utiliza como trasplante y para ello se disuelve 1 g de heces en 15 mL de solución salina isotónica y glicerol al 10%, se homogeneiza e inmediatamente se congelan y almacenan las alícuotas de 0,5 mL del trasplante. a -80°C.

Trasplante fecal de donante femenina sana y de peso normal (18 a 35 años) del Turku Microbiome Biobank (Universidad de Turku y Hospital Universitario de Turku). La donante se somete a pruebas para detectar posibles enfermedades contagiosas simultáneamente como madre.

2.3 Seguimiento en la unidad madre y bebé

Durante la estancia hospitalaria se recogen muestras fecales de las primeras deposiciones de la vida y a los dos o tres días de edad. Después de la primera alimentación, el seguimiento del recién nacido se realiza según los protocolos hospitalarios en la sala de alojamiento conjunto. En estudios anteriores, rara vez se ha informado fiebre en recién nacidos que han recibido un trasplante fecal. Los posibles eventos adversos, como aumento de la peristalsis, diarrea, vómitos, fiebre y sarpullido, se informan a la base de datos electrónica de registros de pacientes y los investigadores los recopilan desde allí. Antes del alta, se pesa al niño y un pediatra o un médico especializado en pediatría realiza el examen de alta, generalmente en el segundo día posnatal.

A la edad de 2 días, simultáneamente con las muestras de detección de SCID y enfermedades metabólicas, se aíslan células mononucleares de sangre periférica (PBMC) de muestras de sangre capilar (100 µl) extraídas del talón y se almacenan a -140 ℃. El suero se separa y se almacena a -80 ℃. Las células se someten a análisis, incluida la secuenciación de ARNm de células individuales para examinar los niveles de expresión genética y la inmunofenotipificación mediante citometría de flujo para examinar la distribución de los tipos de células inmunitarias, así como las propiedades funcionales, incluida la activación y los receptores de superficie. Los componentes séricos relacionados con la inflamación, la inmunidad y la obesidad se examinan a partir de muestras de suero (10 µl) mediante Olink de alta multiplexación u otros inmunoensayos.

2.4 Seguimiento después del alta

Desde la primera semana posnatal, el seguimiento del bebé en la clínica de atención infantil se realiza de acuerdo con los protocolos nacionales habituales. Como parte del estudio, los padres pueden estar en contacto con el departamento de emergencias pediátricas del Hospital Universitario de Oulu.

A los 3 y 12 meses después del nacimiento, se pide a los padres que completen un cuestionario en línea sobre la salud del niño y recolecten y envíen muestras fecales del bebé y de la madre a los tubos XXOMNIgeneGUT (DNA Genotek, Ontario, Canadá) para el análisis de microbiota y a los tubos OMNImetGUT para metabolitos y se almacenan temporalmente a temperatura ambiente antes de transferirlos al Turku Microbiome Biobank por correo. A los 3 meses del parto, la muestra fecal se recolecta antes de la segunda vacunación contra el rotavirus por vía oral, si es posible. No se recolectan muestras fecales durante la infección gastrointestinal aguda.

El ADN de las muestras de microbiota se aislará utilizando máquinas Chemagic 360 y el kit Chemagic Taburete 200 H96 (PerkinElmer, Turku, Finlandia). Las muestras se secuenciarán en el Hospital Universitario de Turku, Microbiología Clínica en una máquina Illumina Nextseq 2000 o en el Centro Finlandés de Genómica Funcional en una máquina Illumina Novaseq 6000.

Resultados del microbioma:

• Secuenciación de próximas generaciones del 16S
• Secuenciación del metagenoma y fuente de colonización.
• Vesículas extracelulares derivadas del microbioma: proteoma bacteriano 16S
• Metabolitos producidos por la microbiota.
• Genes de resistencia a los antimicrobianos

Se utilizará bioinformática avanzada para el análisis del microbioma. La fuente de colonización mediante la secuenciación del metagenoma se determinará como se informó anteriormente.

2.5 Cuestionarios

Se recopilan datos sobre el estilo de vida de las familias, las exposiciones ambientales y la salud de los bebés del estudio y sus padres mediante cuestionarios en línea, lo que permite el seguimiento y la consulta de datos durante la recopilación de datos. Los padres rellenan los cuestionarios antes del nacimiento del bebé y posteriormente. Se solicita a los padres que completen cuestionarios sobre nutrición, función gastrointestinal y prácticas de cuidado del niño en los 3 meses y en los 12 meses de edad. Las preguntas cambian a medida que el niño crece. En los cuestionarios se informan las enfermedades, la medicación y el uso de probióticos y otros suplementos dietéticos. Los cuestionarios relacionados con la nutrición, la salud y los antecedentes son principalmente similares a los del estudio en curso HELMi y el estudio Secflor. Para mejorar el cumplimiento de las tasas de respuesta al cuestionario, los padres reciben recordatorios automáticos por correo electrónico y mensajes SMS.

2.6 Registros de pacientes

Los datos perinatales se obtendrán de los datos del registro electrónico de parto relacionados con la hipoglucemia del recién nacido, el seguimiento de los niveles de glucosa, la necesidad de infusión intravenosa de glucosa antes del alta hospitalaria, la edad al alta, los síntomas de infección, los niveles de parámetros de infección y el uso de antibióticos durante el hospital. estancia, se recopilarán de los registros de pacientes de los hospitales. Los datos de crecimiento hasta los tres años medidos durante visitas normales a la clínica de bienestar infantil y los datos de vacunación se recopilarán de los padres o de las clínicas de bienestar infantil. El uso de antibióticos y otros medicamentos hasta la edad de tres años se recopilará mediante cuestionarios y confirmado por Kanta-service con permiso por escrito de los padres.

2.7 Análisis de potencia

Como resultado del proceso de detección, se espera una tasa de exclusión del 40% debido a que el 24% de las mujeres embarazadas en nuestra región son portadoras de estreptococos del grupo B (GBS) y otros hallazgos positivos en las muestras de detección. El ensayo está diseñado con una muestra planificada de 150 madres, lo que permite que el número final de sujetos con una tasa de abandono estimada del 40% debido a la positividad del cribado sea 90 (30 en cada grupo de intervención), teniendo en cuenta que es probable que tienen abandonos durante el período de seguimiento. Los datos del microbioma son multidimensionales y los resultados binarios no son adecuados para el análisis de poder.