Varianti genetiche e suscettibilità alle malattie della prematurità nei neonati con peso alla nascita molto basso (CLD)

La malattia polmonare cronica del prematuro (CLD) viene diagnosticata nel 30-40% dei neonati con peso alla nascita molto basso (VLBW) (<1500 g) e rimane una delle principali cause di mortalità e morbilità a lungo termine in questa popolazione. Anche altre malattie come l'enterocolite necrotizzante (NEC), la sepsi, il dotto arterioso pervio (PDA) e l'emorragia intraventricolare (IVH) contribuiscono alla mortalità e alla morbilità in questa popolazione. Un principio centrale nella patogenesi di NEC, CLD e sepsi è l'incapacità delle difese immunitarie regolate dal genoma dell'ospite di superare le sfide poste dai patogeni microbici in presenza di fattori di rischio che inducono rispettivamente lesioni intestinali, polmonari e sistemiche. I recettori Toll Like (TLR) sono recettori di riconoscimento dei patogeni che fungono da braccio di riconoscimento ed effettore del sistema immunitario innato. Poiché il neonato prematuro dipende prevalentemente dal sistema immunitario innato per la difesa dell'ospite, la nostra ipotesi è che le variazioni genetiche ipomorfe nei TLR aumentino la suscettibilità alle malattie della prematurità come CLD e sepsi. L'aumento del rischio di infiammazione, la diminuzione del potenziale di riparazione e la crescita di polmonare può riflettersi nei livelli di biomarcatori, come citochine, micro-RNA (miRNA) o peptidi che vengono secreti nei fluidi biologici, come il sangue e gli aspirati tracheali. È probabile che le varianti genetiche che aumentano il rischio di infiammazione o diminuiscano la riparazione e la crescita siano anche associate a livelli alterati di questi biomarcatori. La misurazione dei biomarcatori e delle varianti genetiche insieme può aumentare la precisione dei primi predittori di queste complicanze della prematurità. La misurazione dei biomarcatori nei fluidi biologici può essere eseguita con un tempo di risposta più breve rispetto al sequenziamento genico al momento attuale. I biomarcatori possono anche fornire cambiamenti longitudinali nella gravità della malattia e nella risposta alla terapia. I test multiplex più recenti rendono possibile misurare i livelli di biomarcatori in quantità molto piccole di fluidi biologici. Questi punti di forza complementari rendono il sequenziamento genico e il rilevamento di biomarcatori l'approccio 1-2 ideale per l'identificazione precoce e la valutazione della progressione della malattia nei neonati prematuri. La nostra ipotesi sarà testata nei neonati VLBW in quattro obiettivi specifici: (1) Determinare se la presenza di polimorfismi a singolo nucleotide (SNP) precedentemente descritti nei geni TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) e TLR5 (Arg392STOP) è associata a un aumento del rischio di CLD; (2) rilevare mediante sequenziamento del DNA se nuove variazioni genetiche in TLR4, TLR2, TLR9, MyD88 e altri geni immunitari innati aumentano il rischio di CLD o altre malattie nei neonati prematuri; (3) identificare mediante un approccio di sequenza genica se le varianti in altri geni di riparazione e crescita alterano la suscettibilità a malattie che colpiscono i neonati prematuri come CLD, NEC o sepsi o PDA o IVH; e (4) se le alterazioni dei livelli di citochine, miRNA e altri biomarcatori nel siero degli stessi campioni di sangue possano fornire un ulteriore valore predittivo nel riconoscere il rischio di malattie della prematurità. I bambini VLBW che sviluppano CLD (fabbisogno di ossigeno a 36 settimane di età postconcezionale), NEC, sepsi, PDA o IVH serviranno come casi mentre i bambini VLBW che non sviluppano le malattie di interesse serviranno come controlli. Un campione di sangue di 0,5 cc verrà raccolto dai neonati arruolati tramite catetere a permanenza o stick per il tallone per l'analisi del DNA dopo aver ottenuto il consenso. Gli SNP TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile), TLR2 (Arg753Gln) e TLR5 (Arg392STOP) saranno valutati utilizzando una tecnica basata su un'estensione a base singola multiplex, utilizzando primer disponibili in commercio. Nuove variazioni genetiche in questi geni di interesse e altre varianti proposte per essere correlate al NEC saranno rilevate utilizzando il sequenziamento del DNA Sanger o Next Generation convenzionale. Il siero sarà separato dallo stesso campione di sangue ottenuto per l'isolamento del DNA. Verrà raccolto un secondo campione di sangue da 0,5 cc per la misurazione del biomarcatore. I livelli di biomarcatori nel siero saranno analizzati utilizzando multiplex EIA per le citochine, sequenziamento per il profilo dei miRNA ed ELISA per i livelli di peptidi di interesse (VEGF, angiopoietina-2 e Nogo-B peptide). I vantaggi includono la possibilità di sviluppare strategie preventive e terapeutiche basate sul rischio per prevenire CLD, NEC, sepsi, PDA o IVH in questa popolazione.