Microbioma e metagenoma nelle protesi osteointegrate percutanee (MMPOP) (MMPOP)

L'attacco percutaneo di protesi osteointegrate (POP) (cioè l'attacco scheletrico diretto di arti artificiali) è una tecnologia in rapida evoluzione. Questo fa seguito a oltre un decennio di studi europei di successo che hanno coinvolto in gran parte amputati transfemorali. Queste informazioni insieme agli studi traslazionali sugli animali hanno reso possibile l'avvio di un programma pilota di esenzione precoce del dispositivo (IDE) sotto la direzione della Federal Drug Administration (FDA). Dieci amputati transfemorali, selezionati tra i veterani e le popolazioni militari attive, riceveranno un nuovo dispositivo POP. L'obiettivo di questo studio è di seguire 10 pazienti impiantati con un POP per un periodo di un anno.

Tutti gli stomi sono colonizzati da batteri cutanei locali; la colonizzazione non comporta necessariamente l'infezione. Nel tempo, la presenza di questo corpo estraneo penetrante nella pelle (impianto) causerà cambiamenti misurabili nella popolazione batterica (microbiota) in corrispondenza e intorno al sito di uscita del POP.

Si prevede che il microbiota in evoluzione, unitamente a cambiamenti misurabili nelle risposte citochiniche locali e sistemiche, rivelerà modelli associati a batteri mutualistici-commensali e/o batteri patogeni correlati alle fasi della guarigione delle ferite croniche. Questi modelli potrebbero essere utilizzati per determinare la presenza di uno stoma stabile non infetto o la progressione di un'infezione stomale. Si spera che queste informazioni consentano un intervento tempestivo per prevenire l'infezione, ad esempio rilevando le prime fasi dell'infezione o discernendo modelli comuni di ceppi batterici mutualistici-commensali stabili, protocolli di intervento efficaci (antibiotici, probiotici o manipolazione del microbiota stomale e cutaneo) possono essere sviluppati per evitare la morbilità del paziente e garantire la sopravvivenza dell'impianto.

Gli obiettivi dello studio testeranno quanto segue:

Obiettivo 1: determinare e caratterizzare il microbiota nella regione che circonda l'interfaccia pelle/impianto. Il campionamento avverrà in tutte le fasi della guarigione della ferita e della maturazione dello stoma e inizierà con gli interventi chirurgici della Fase 1 e della Fase 2, nonché in momenti definiti e siti di raccolta (vale a dire, lo stoma, la pelle della coscia omolaterale e controlaterale) fino a un anno dopo l'intervento. Ciò sarà effettuato utilizzando una specifica tecnica di tampone per raccogliere l'acido deossiribonucleico (DNA) batterico e fungino e per amplificare e sequenziare l'acido ribonucleico ribosomiale di 16 unità di Svedberg batterico (16S rRNA) e l'acido ribonucleico ribosomiale di 18 unità di Svedberg (18S rRNA) fungino geni.

OBIETTIVO 2: Confrontare i modelli di espressione dei biomarcatori infiammatori locali e sistemici nel tempo e determinare se esiste una correlazione con il modello del microbiota per diagnosticare lo stato di guarigione della ferita all'interfaccia pelle/impianto e la risposta sistemica a una malattia potenzialmente permanente ferita cronica. Le misurazioni delle citochine pro-infiammatorie, presenti nell'essudato stomale (biomarcatori locali) e nel siero del sangue (biomarcatori sistemici), insieme ai profili del microbiota in evoluzione (Obiettivo n. 1) contribuiranno a caratterizzare meglio lo stato omeostatico della stomia e la successiva terapie per la cura delle ferite.

La capacità di prevedere l'infezione e di evitarla senza l'uso di antibiotici sarebbe di grande valore per i futuri studi clinici. Supponendo il successo di questo studio pilota di fattibilità, si prevede che lo studio sarà ampliato per includere 200 pazienti.