Microbiome et composés organiques volatils chez les patients atteints de CDH (CDHVOCS)

Objectif : Le but de cette étude est d'évaluer des enfants qui ont été enrôlés sur la base d'une hernie, du microbiome pulmonaire et des composés organiques volatils (COV) dans l'air expiré et de les comparer à un groupe témoin qui n'a pas maladie pulmonaire chronique ou aiguë. En outre, la fonction pulmonaire par spirométrie, pléthysmographie du corps entier et procédures de "lavage multiple de l'haleine" doit être enregistrée avec précision et un examen médical du sport, y compris l'ergospirométrie. De plus, toute influence des probiotiques sur le microbiome pulmonaire chez les enfants atteints de hernie diaphragmatique sera étudiée.

Conception de l'étude : Il s'agit d'une étude prospective chez des enfants qui ont été traités chirurgicalement dans la petite enfance pour une hernie diaphragmatique congénitale. Après une détermination initiale du microbiome et de la composition des substances organiques volatiles dans l'air respirable et les matières fécales et une mesure de la fonction pulmonaire ainsi qu'un examen médical du sport, le groupe d'étude reçoit un probiotique (Omnibiotics 6, obtenu auprès de l'Institut Allergosan, compléments alimentaires) pendant 3 mois. Le microbiome et les COV sont ensuite observés. Les sujets sont répartis selon l'âge, le sexe, les soins avec ou sans patch. De plus, une comparaison avec un groupe témoin ne présentant aucune maladie pulmonaire chronique ou aiguë est effectuée en fonction de l'âge et du sexe du groupe test. De plus, en coopération avec la division de pneumologie pédiatrique et d'allergologie du département de pédiatrie et de médecine de l'adolescent de l'université de médecine de Graz, la fonction pulmonaire d'anciens patients atteints d'hernie diaphragmatique (avant l'administration de probiotiques) et d'un groupe témoin doit être mesurée. . En coopération avec le Centre Médical de Médecine du Sport, l'investigateur réalise également un examen médico-sportif comprenant une ergospirométrie. La durée de l'étude est fixée à 12 mois.

Participants à l'étude : groupe d'étude : des enfants âgés de 6 à 16 ans, inscrits au département de chirurgie pédiatrique et adolescente de l'université de médecine de Graz entre 2000 et 2010 en raison d'une hernie diaphragmatique congénitale, ont reçu une fermeture chirurgicale avec ou sans correctif. Groupe témoin : Enfants entre 6 et 16 ans qui n'ont pas de maladie pulmonaire. Recrutée dans le domaine ambulatoire du département de chirurgie pédiatrique et adolescente de l'université de médecine de Graz. L'objectif est d'établir un contact avec les patients mentionnés ci-dessus et leurs parents et d'obtenir la volonté de participer à cette étude au moyen d'une lettre d'information. Le groupe de contrôle doit provenir de la zone de soins ambulatoires du département de chirurgie pédiatrique et adolescente de l'université médicale de Graz, après information appropriée et consentement éventuel.

Analyse du microbiome avant traitement avec un probiotique : Prélèvement d'échantillons - en l'occurrence des expectorations - des voies respiratoires profondes par expectoration induite après inhalation d'une solution saline hypersaline entraînant une provocation de la toux. L'échantillon est ensuite surgelé. La mesure du microbiome est effectuée sous la forme d'un profil comparatif basé sur l'ADNr 16S via un séquençage de nouvelle génération sur puce comme déjà publié, analysé à l'aide de SnowMAn, Qiime et MOTHUR ainsi que du propre logiciel basé sur "R". Une profondeur de séquençage de 5 000 à 10 000 lectures par échantillon.

Analyse des COV avant traitement avec un probiotique : I) Prélèvement des échantillons de gaz expirés : Un échantillon à l'inspiration et deux à l'expiration sont prélevés chez chaque sujet (n = 3). Pour l'enquêteur d'échantillonnage, utilisez un système d'échantillonnage automatique qui est directement connecté à un capnomètre. Ce système contient ce qu'on appelle une microextraction par piège à aiguille (NTME) en tant que technique de microextraction et répond aux exigences d'un échantillonnage optimal au niveau techniquement le plus élevé actuellement. Les échantillons de gaz expirés ainsi obtenus sont ensuite envoyés à notre partenaire de coopération, à l'Institut d'analyse des gaz respiratoires de l'Université de Rostock pour analyse. II) Analyse des échantillons de gaz expiré : Là, les échantillons de gaz expiré sont thermiquement transférés dans le flux de gaz porteur inerte (He) dans un injecteur d'un chromatographe. Les substances sont attribuées en fonction de leur temps de rétention dans le chromatogramme et de leur spectre de masse. Les composés inconnus dans le gaz expiré sont identifiés par comparaison avec une base de données de référence basée sur le spectre de masse. Les données vitales et de laboratoire, ainsi que les informations microbiologiques, sont tirées des résultats des patients. III) Identification de biomarqueurs d'échantillons de gaz expirés : à partir des résultats des mesures des patients, les substances et les concentrations de substances sont déterminées qui sont spécifiques pour le groupe d'étude 1 et le groupe 2, c'est-à-dire des composés qui ne sont pas présents dans le groupe de comparaison ou seulement de manière significative. concentrations plus ou moins élevées. Les marqueurs volatils sélectionnés, ainsi que tout contaminant volatil pouvant avoir été détecté dans l'environnement, sont stockés dans une base de données de référence analytique et, après élimination de la contamination, regroupés dans des profils de marqueurs éventuellement spécifiques à la maladie. IV) Analyse des échantillons fécaux : Les échantillons fécaux sont également envoyés à l'Institut d'analyse des gaz respiratoires de l'Université de Rostock pour analyse et y sont analysés après préconcentration appropriée par microextraction en phase solide (SPME). V) Identification de biomarqueurs d'échantillons fécaux : Ceci se fait par analogie avec les échantillons de gaz exhalés.

Mesure de la fonction pulmonaire avant le traitement avec un probiotique : Mesure de la fonction pulmonaire par spirométrie et pléthysmographie corporelle (spiromètre Fa Jäger et pléthysmographe corporel) et processus de lavage à l'azote (lavage respiratoire multiple N2, System Exhalyzer D et Spiroware 3.1, Eco Medics AG, Dürnten, Suisse). La spirométrie et la pléthysmographie corporelle sont réalisées conformément aux normes publiées ERS/ATS. La méthode de "lavage respiratoire multiple" est effectuée en respiration au repos et détecte l'(in)homogénéité de la Ventilation au niveau de la capacité résiduelle fonctionnelle (= FRC = ce volume pulmonaire qui est encore dans les poumons après qu'une expiration spontanée calme est laissée derrière) . Le système se compose d'un débitmètre, d'un système de mesure de gaz à analyse rapide, d'un système d'administration de gaz et du logiciel d'analyse informatique correspondant. En tant que "gaz étranger", il utilisera 78 % du gaz présent dans l'air contenant de l'azote (N2). Une mesure du débit-volume est effectuée via un débitmètre à ultrasons effectué directement dans le flux d'inspiration et d'expiration de la personne/du patient testé et via un capteur laser O2 utilisant la méthode de mesure du courant latéral et un capteur infrarouge de CO2 dans la procédure de mesure du courant principal (= directement dans le flux respiratoire du patient) la concentration de gaz correspondante. La composante N2 est ensuite mesurée indirectement via la concentration en O2 et CO2 (N2 = 1 - O2 - CO2). Lors d'une respiration spontanée calme, le patient sur un embout tuba via un filtre bactérien traverse le débitmètre à 100 % d'oxygène et "lavage" ainsi le N2 ("lavage respiratoire multiple N2"). Ce faisant, la courbe débit-volume de la respiration spontanée "en ligne" s'affiche à l'écran et la mesure à Atteindre un 1/40 (= 2,5%) de la concentration initiale en azote est terminée. Après cela, attendez que le sujet soit en sécurité pendant la durée de deux fois la durée de la mesure autour de l'oxygène d'expiration. Ceci est suivi par la mesure suivante. Un total de 3 mesures dont la valeur moyenne sert de résultat. Le soi-disant "indice de clairance pulmonaire", qui indique le nombre de volumes pulmonaires de capacité résiduelle fonctionnelle, qui peut être utilisé pour réduire la concentration initiale d'azote à 1/40 après que l'oxygénation a été nécessaire. (LCI = quotient entre le volume expiré et la FRC). Il exprime le temps qu'il faut pour le gaz inhalé (dans notre cas, l'azote présent physiologiquement dans l'air) par inhalation d'oxygène à 100 %. Pour les personnes en bonne santé, cette valeur est en moyenne de 7 et est significativement plus élevée chez les patients pulmonaires. D'autres paramètres de mesure, qui font une déclaration sur les voies respiratoires périphériques proximales aux bronchioles terminales d'une part et via les voies respiratoires aziniques plus distales d'autre part, sont calculés.

Examen médical du sport : Pour exclure les contre-indications à l'ergométrie, un ECG 12 canaux au repos et une mesure de la pression artérielle au repos (CombinTM Function & Spaces ECG, Academic Technologies) sont réalisés en début d'examen. Après collecte des données anthropométriques (taille, poids, IMC), la masse musculaire et la masse grasse sont déterminées par mesure d'impédance multifréquence sur six segments corporels (CombynTM Function & Spaces ECG, Academic Technologies). La fonction pulmonaire est mesurée au moyen d'une petite spirométrie au repos et après l'effort (Spirometer Oxycon Pro, Reiner). Afin de déterminer les performances cardiopulmonaires, une ergospirométrie est réalisée sur vélo (ergomètre Excalibur Sport, société Lode ; unité de spiroergométrie Oxycon Pro, société Reiner) avec une augmentation progressive du stress jusqu'à l'épuisement subjectif. L'évaluation de ces données permet de tirer des conclusions sur le système limitant la performance (système cardiovasculaire, poumons, musculature) en plus de la détermination de la performance aérobie.

Analyse du microbiome/COV après traitement avec un probiotique : Après prélèvement pour analyse du microbiome et des COV et réalisation de mesures de la fonction pulmonaire et d'un examen médical du sport, les participants au groupe d'étude prendront un probiotique (Omnibiotic 6, acheté auprès de l'Institut Allergosan, complément alimentaire ) pour une durée de 3 mois. Immédiatement après et un mois plus tard, des mesures du microbiome pulmonaire et des COV dans l'haleine sont prises.