Varhaisen elämän viroomin kehityksen vaikutus bronkopulmonaaliseen dysplasiaan ennenaikaisesti syntyneillä vastasyntyneillä (ELVIRE)

Bronkopulmonaalinen dysplasia (BPD) on yleisin hengityselimistön komplikaatio erittäin ennenaikaisilla vastasyntyneillä. Se johtaa merkittävään kuolleisuuteen ja pitkäaikaiseen sairastavuuteen. BPD:n patofysiologia on monitekijäinen, ja siihen liittyy tulehdusta ja oksidatiivista stressiä vastasyntyneille altistavista tekijöistä, kuten mekaanisesta hengityksestä ja infektioista.

Aiemmat tutkimukset ovat korostaneet hengityselimistön bakteerimikrobiston roolia BPD:n kehittymisessä, ja syy-yhteyksiä on osoitettu hiirimalleissa. Lisäksi suolisto-keuhko-akseli liittyy BPD:hen, sillä suoliston bakteeristossa ja sienistössä havaittiin muutoksia ennenaikaisilla vastasyntyneillä elämän ensimmäisinä viikkoina, jotka myöhemmin kehittivät BPD:n.

Vaikka viroomilla on ratkaiseva rooli immuniteetin ja mikrobiekologian muovaamisessa, sitä on tutkittu vähän ennenaikaisilla vastasyntyneillä. Viimeaikaiset havainnot ovat paljastaneet, että useimmilla erittäin ennenaikaisilla vastasyntyneillä on syntyessään havaittavissa oleva hengityselimistön viroomi, ja tietyt viroomi- ja bakteeristoprofiilit on havaittu liittyvän erilaisiin BPD:n kehittymisen riskeihin.

Hypoteesi:

Hengityselimistön ja suoliston viroomin varhainen hankinta ja dynamiikka elämän ensimmäisinä viikkoina vaikuttavat mikrobiston rakenteeseen ja keuhkojen immuniteetin kehittymiseen, osallistuen BPD:n patogeneesiin. Nämä dynamiikat voivat määritellä erillisiä BPD:n endotyyppejä, joilla on vaikutuksia ennusteeseen ja hoitoon.

Tavoitteet:

• Ensisijainen: Kuvata hengityselimistön ja suoliston viroomin kehitystä elämän kolmen ensimmäisen viikon aikana alle 30 raskausviikkoa syntyneillä imeväisillä, vertaamalla niitä, jotka kehittävät BPD:n, niihin, jotka eivät.

• Toissijainen:

  • Määritellä erilaisia BPD-endotyyppejä ja arvioida niiden yhteyttä demografisiin ja kliinisiin ominaisuuksiin
  • Kuvata mikrobiston rakenne kussakin endotyypissä.
  • Verrata viroomin, bakteeriston ja sieniston kehitystä anatomisten kohteiden sisällä ja niiden välillä.

Tutkimussuunnittelu:

Yksikeskeinen, prospektiivinen havainnointikohortti 40 ennenaikaisesta imeväisestä (<30 raskausviikkoa), jotka vaativat syntyessään hengitystukea. Imeväiset luokitellaan 36 viikon postmenstruaalisen iän (PMA) mukaan BPD- ja ei-BPD-ryhmiin happiriippuvuuden perusteella.

Näytteenkeruu:

• Orofaryngeaaliset aspiroidut: Kerätty päivinä 0, 7, 14 ja 21.
• Ulostenäytteet: Kerätty päivinä 7, 14 ja 21.

Menetelmät:

• Viroomianalyysi: Virusmetagenomiikka
• Metatranskriptomiikka: Transkriptionaalisesti aktiivisten bakteerien/sienten ja isäntägeenien ilmentymisen arviointi.
• Dataintegraatio: Multi-omics-tekijäanalyysi ja ohjaamaton klusterointi BPD-endotyyppien tunnistamiseksi; ekologinen verkkoanalyysi mikrobiston rakenteen ja vuorovaikutusten arvioimiseksi.

Tulokset:

• Ensisijainen: Viroomin koostumuksen ja monimuotoisuuden laadullinen ja määrällinen arviointi, mukaan lukien dynamiikka ja pysyvyys eri ajanjaksoilla.
• Toissijainen: Mikrobistoon perustuvien endotyyppien määritteleminen; virusten, bakteerien ja sienten välisten vuorovaikutusverkostot; sekä mikrobiston monimuotoisuuden ja koostumuuden pitkittäisvertailut eri anatomisilla alueilla.