Elhízott anya újszülött csecsemője – Széklet mikrobiomátültetés, RCT (SISU-FMT)

1. HÁTTÉR

   Az elmúlt évtizedekben világszerte drámaian megnőtt az elhízás előfordulása a gyermekek körében. Az elhízott gyermekek és serdülők körülbelül ötször nagyobb valószínűséggel lesznek elhízva felnőttkorukban, mint azok, akik nem elhíztak. Bár a gyermekkori elhízás összetett és többtényezős eredmény, úgy tűnik, hogy az elhízott gyermekek bélmikrobiómája már születésükkor eltérő. Számos korábbi tanulmány kiemeli az anyai kockázati tényezőket, például a terhesség előtti magasabb anyai BMI-t, a túlzott terhességi súlygyarapodást, a terhességi cukorbetegséget (GDM) és a C-metszet a gyermekkori túlsúly vagy elhízás kockázati tényezőjeként. A perinatális tényezőket, különösen a császármetszéssel való születést, valamint a perinatális antibiotikumokat szintén a korai életkor mikrobiota összetételének és fejlődésének kritikus meghatározójaként azonosították. A mechanizmusok azonban nem világosak.

   Az elhízott és/vagy terhességi cukorbetegségben szenvedő anyákról beszámoltak az elhízással összefüggő bélmikrobiótáról. A mikrobiota változásai a hüvelyi szülés során átvihetők a gyermekre. Korábban a metagenom szekvenálást sikeresen alkalmazták a csecsemők kolonizációs fő forrásának és a bélmikrobióta vertikális átvitelének összehasonlítására, és kimutatták, hogy a mikrobiota > 70%-a függőlegesen továbbítódik az anyától az újszülött csecsemőhöz a hüvelyi szülés során.

   Finnországban a C-metszet aránya 16-17%-ról 19,6%-ra nőtt az összes születésnél. A becsült globális átlagértékek hasonlóak, de a C-szelvény aránya a jelenlegi 21,1%-ról 28,5%-ra várható. Hipnotizálják, hogy a C-metszet megzavarja a hasznos mikrobák függőleges átvitelét az anyától a csecsemőig egy kritikus fejlődési időszak alatt. Az elhízás kockázata mellett a C-metszet növeli a fertőző és krónikus betegségek, például az autoimmun betegségek, az asztma és még néhány rák kockázatát is.

   Különböző terápiás megközelítéseket javasoltak és teszteltek az újszülöttkori mikrobiom helyreállítására csecsemők C-metszetében. A bélmikrobák és az anyai bélrendszeri törzsek adják a legmaradandóbb arányt az újszülött bélmikrobiótájában a születés után, míg a hüvelybaktériumok és az anyai hüvelyi törzsek csak kis és átmeneti hányadát alkotják. Két tanulmányban a C-metszetben született csecsemőknél a széklet mikrobiota összetételének sikerült helyreállítania a bélben a Bacteroides törzsek hüvelyi oltással megzavart átvitelét, míg az anyai hüvelyi mikrobióta C-metszetű csecsemőknek szájon át történő beadása nem volt észrevehető hatással a mikrobiota összetételére. Egy korábbi tanulmányban kimutatták, hogy az anyától származó székletátültetés egy közzétett protokollal sikeresen és biztonságosan módosítja a csecsemők bélmikrobiótájának fejlődését.

   Mivel vannak bizonyítékok arra vonatkozóan, hogy a csecsemők bélmikrobiótájának módosítása lehetséges egy kritikus fejlődési időszak során, ezeknek a beavatkozásoknak a metabolikus következményei és klinikai jelentősége nem ismert. Ráadásul nem tudni, hogy milyen mikrobióta és kitől lenne hosszú távon a legjobb a gyermek egészsége szempontjából.

   A kutatók azt feltételezik, hogy az elhízás vertikálisan terjedő betegség lehet, mivel az újszülött gyermek az elhízással kapcsolatos mikrobiotát kapja az anyától. Ezenkívül a kolonizáció forrása módosítható tényező, és korai székletmikrobióta transzplantációval megváltoztatható.

2. VIZSGÁLAT TERVEZÉSE ÉS MÓDSZEREI

2.1. Az anyától származó széklet- és hüvelyminták toborzása és szűrése

A szülésznők és az orvosok a vizit alkalmával tájékoztatják a potenciálisan részt vevő anyákat a vizsgálatban, a részvételre jelentkezőkkel pedig a vizsgálati védőnő felveszi a kapcsolatot. Tájékozott beleegyezés után az anyákat az alábbiak szerint tesztelik potenciális fertőző betegségekre, legkésőbb 10-14 nappal a tervezett CS előtt. Az anyától 100 g-os székletmintát és 15 ml-es vérmintát veszünk. Az anya az ürüléket az írott utasítások szerint osztja a beadott mintacsövekbe. A transzplantációhoz szükséges ürüléket a kupakban lévő kanál segítségével egy üres csőbe gyűjtik. Az anya értesíti a kutatónővért, aki a szűrésre kivett csöveket a lehető legrövidebb időn belül a laboratóriumba szállítja, ahol a friss mintából elkészítik a transzplantációt - ez a folyamat 6 órás időkerettel zárul le.

A friss székletmintát paraziták, kórokozó vírusok és baktériumok jelenlétére szűrik. A friss székletmintából egy alikvot részt (0,125 g) használunk a minta bakteriális összetételének meghatározására. Hüvelyi mintákat vesznek a látogatás során a szülés módjának értékelése céljából, ha még nem vették őket az anyai jóléti klinikán a rutin követés részeként.

Vérvizsgálatok: teljes vérkép, eritrocita ülepedési sebesség, C-reaktív fehérje, alanin transzamináz, alkalikus foszfatáz, gamma-glutamil-transzferáz, albumin, kreatinin, HIV, hepatitis B, C és E, Treponema pallidum, humán T-sejtes leukémia vírus, CMV és EBV

Hüvelyi és perineális szűrés: B csoportú Streptococcus, Methicillin-rezisztens Staphylococcus aureus (MRSA), kiterjesztett spektrumú béta-laktamáz (ESBL)

Székletszűrés: Salmonella spp., Shigella sp., Campylobacter coli/jejuni, Yersinia enterocolitica, Enterohemorragic E. coli (EHEC), Enteroinvazív E. coli (EIEC), Enterotoxigén E. coli (ETEC), Vibrio sp., Plesiomonas shigelloides, Clostridium difficile, Cryptosporidium spp., Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, Norovírus, Multi-rezisztens gram-negatív baktériumok (MDRGN), Vancomycin Resistant Enterococcus (VRE), Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori, Sars-CoV-2.

2.2 Széklet mikrobióta átültetés

Az anyától származó friss székletminta egy másik részét transzplantációként használjuk fel, ehhez 1 g ürüléket 15 ml izotóniás sóoldatban és 10%-os glicerinben oldunk, homogenizáljuk, majd a transzplantátum 0,5 ml-es aliquotjait azonnal lefagyasztjuk és tároljuk. -80 °C-on.

Székletátültetés normál testsúlyú, egészséges női donortól (18-35 év) a Turku Microbiome Biobank-tól (Turku Egyetem és Turku Egyetemi Kórház). A donort anyával egyidejűleg tesztelik potenciális fertőző betegségekre.

2.3 Nyomon követés az anya- és babaegységben

A kórházi tartózkodás során az élet első székletéből és két-három napos korban székletmintát vesznek. Az első etetés után az újszülöttet a kórházi protokollok szerint követik a szobaellátó osztályon. Korábbi vizsgálatokban ritkán lázat jelentettek székletátültetésen átesett újszülötteknél. A lehetséges nemkívánatos eseményeket, mint a fokozott perisztaltika, hasmenés, hányás, láz, bőrkiütés a betegnyilvántartások elektronikus adatbázisába jelentik, és onnan gyűjtik össze a kutatók. Az elbocsátás előtt a gyermek súlyát és kibocsátási vizsgálatát gyermekorvos vagy gyermekgyógyászati ​​szakorvos végzi, jellemzően a szülés utáni 2. napon.

2 napos korban a SCID és az anyagcsere-betegségek szűrésével egyidejűleg perifériás vér mononukleáris sejteket (PBMC) izolálunk a sarokból vett kapilláris vérmintákból (100 µl), és -140 ℃-on tároljuk. A szérumot elválasztják és -80 ℃-on tárolják. A sejteket elemzésnek vetik alá, beleértve az egysejtű mRNS szekvenálást a génexpressziós szintek vizsgálata céljából, valamint az immunfenotipizálást áramlási citometriával, hogy megvizsgálják az immunsejttípusok eloszlását, valamint a funkcionális tulajdonságokat, beleértve az aktivációt és a felszíni receptorokat. A gyulladással, immunitással és elhízással összefüggő szérumkomponenseket szérummintákból (10 µl) vizsgálják magas multiplex Olink vagy más immunoassay segítségével.

2.4 Nyomon követés az elbocsátás után

Az első posztnatális héttől kezdve a csecsemőt a Well-Baby klinikán követik a normál nemzeti protokollok szerint. A vizsgálat részeként a szülők kapcsolatba léphetnek az Oulu Egyetemi Kórház gyermeksürgősségi osztályával.

A szülést követő 3. és 12. hónapban a szülőket arra kérik, hogy töltsenek ki egy online kérdőívet a gyermek egészségi állapotáról, és gyűjtsék össze és küldjék el a csecsemő és az anya székletmintáját a XXOMNIgeneGUT (DNA genotek, Ontario, Kanada) csövekbe mikrobiota elemzés céljából, valamint az OMNImetGUT csövekbe. metabolitokat, és ideiglenesen szobahőmérsékleten tárolják, mielőtt postai úton továbbítják a Turku Microbiome Biobankba. A szülés után 3 hónappal a székletmintát a második szájon át adott rotavírus elleni oltás előtt, ha lehetséges, gyűjtik. Az akut gyomor-bélrendszeri fertőzés során nem gyűjtenek székletmintát.

A mikrobióta mintákból származó DNS-t Chemagic 360 gépekkel és Chemagic Stool 200 H96 kittel (PerkinElmer, Turku, Finnország) izolálják. A mintákat vagy a Turku Egyetemi Kórház Klinikai Mikrobiológiájában Illumina Nextseq 2000 gépen, vagy a Finn Funkcionális Genomikai Központban Illumina Novaseq 6000 gépen szekvenálják.

A mikrobiom eredményei:

• 16S következő generációk szekvenálása
• A metagenomok szekvenálása és a kolonizáció forrása
• Mikrobiom-eredetű extracelluláris vezikulák: proteom, bakteriális 16S
• A mikrobiota metabolitokat termelt
• Antimikrobiális rezisztencia gének

A mikrobiomelemzéshez fejlett bioinformatikát használnak majd. A metagenom szekvenálás segítségével történő kolonizáció forrását a korábban közölt módon határozzuk meg.

2.5 Kérdőívek

A családok életmódjáról, környezeti kitettségeiről, valamint a vizsgált csecsemők és szüleik egészségi állapotáról online kérdőívek segítségével gyűjtenek adatokat, lehetővé téve az adatgyűjtés során a monitorozást és az adatlekérdezést. A kérdőíveket a szülők a csecsemő születése előtt és azt követően töltik ki. Kérjük a szülőket, hogy 3 hónapos korban és 12 hónapos korban kérdőívet töltsenek ki a gyermek táplálkozásáról, gyomor-bélrendszeri működéséről, gondozási gyakorlatáról. A kérdések a gyermek növekedésével változnak. Betegségekről, gyógyszeres kezelésről, probiotikumok és egyéb étrend-kiegészítők használatáról számolnak be a kérdőívekben. A táplálkozással, egészséggel és háttérrel kapcsolatos kérdőívek alapvetően hasonlóak a folyamatban lévő HELMi vizsgálathoz és a Secflor vizsgálathoz. A kérdőívre adott válaszadási arány növelése érdekében a szülők automatikus emlékeztetőket kapnak e-mailben és SMS-ben.

2.6 Betegnyilvántartások

A perinatális adatok az újszülött hipoglikémiájára, a glükózszint nyomon követésére, a kórházból való elbocsátás előtti intravénás glükóz infúzió szükségességére, a hazabocsátás életkorára, a fertőzés tüneteire, a fertőzési paraméterekre és az antibiotikumok kórházi használatára vonatkozó elektronikus szülési nyilvántartási adatokból származnak. tartózkodás, a kórházak betegnyilvántartásaiból gyűjtik össze. A három éves korig a jóléti klinikákon végzett normál látogatások során mért növekedési adatokat és az oltási adatokat a szülőktől vagy a jóléti klinikáktól gyűjtik. Három éves korig az antibiotikumok és egyéb gyógyszerek szedését kérdőívekkel gyűjtjük össze, és a Kanta szolgálatától a szülők írásos engedélyével igazoljuk vissza.

2.7 Teljesítményelemzés

A szűrés eredményeként 40%-os kizárási arány várható, mivel régiónkban a várandós nők 24%-a B csoportos streptococcus (GBS) hordozó, illetve a szűrési minták egyéb pozitív leletei. A vizsgálatot egy 150 anyából álló tervezett mintával tervezték, ami lehetővé teszi, hogy a szűrési pozitivitás miatt 40%-os lemorzsolódási arányú alanyok végső száma 90 legyen (30 minden intervenciós csoportban), figyelembe véve, hogy valószínűleg lemorzsolódásaik vannak a követési időszakban. A mikrobióma adatok többdimenziósak, és a bináris eredmények nem alkalmasak teljesítményelemzésre.