鉄と感染症：新生児の栄養免疫 (NeoInnate)

世界中の新生児死亡の震源地は西アフリカと中央アフリカで、出生 1,000 人あたり推定 35 人が死亡しています。 新生児感染症は、世界で 5 歳未満の子供の死因の第 3 位であり、進行中の主要な世界的な公衆衛生上の課題です (WHO ミレニアム開発目標 4)。 子宮内および新生児の感染症は、個人だけでなく地域社会や国家の生産性に影響を与え、実質的な長期の神経学的罹患率を引き起こす高いリスクを持っています。 低リソース設定での新生児敗血症に関する現在の研究は、母親と赤ちゃんの両方に対する集団周産期抗生物質療法の使用に焦点を当てています。 しかし、発展途上国における抗生物質耐性は劇的に増加しており、新生児マイクロバイオームの除去は長期的な健康への影響と関連しています。 新しい治療ソリューションが緊急に必要とされています。

栄養免疫は、宿主の自然免疫系が侵入生物に対する栄養素の利用可能性を制限するプロセスです。 鉄は、微生物病原体とその哺乳類宿主の両方にとって必須の微量栄養素です。 鉄の利用可能性と分布の変化は、病原体の病原性と感染に対する免疫応答に大きな影響を与えます。 血液中に一般的に見られる鉄とその部分 (ヘム) は、主にシャペロン分子 (トランスフェリン、ラクトフェリン、ハプトグロビン、ヘモペキシン) に隔離されています。 私たちの研究の長期的な目標は、伝統的な経験的抗生物質の使用を避けながら、新生児の生存率を改善するために、リスクのある新生児の栄養免疫を増強する抗病原性治療戦略を開発することです。

動的な新生児期には、循環、酸素化、および鉄の恒常性に大きな変化があり、胎児は子宮内の灌流を促進するために高いヘマトクリットを維持します。 生後 1 週間以内に、胎児ヘモグロビンを含む RBC が分解されるため、新生児のヘマトクリットは減少します。 私たちの予備データは、生後 24 時間の間に満期産児が全体的な血清鉄濃度を積極的に低下させ、トランスフェリン飽和度が臍帯血の 45% から分娩後 6 時間までに約 20% に急速に低下することを示しています。

現在、新生児の栄養免疫や細菌性病原体への影響についてはほとんどわかっていません。 以下の目的で、研究者は、栄養免疫は、鉄の利用可能性を減らすことによってこれらの生物の病原性と病原性を制限することにより、人生の最初の重要な日に新生児を感染から保護するように設計された進化的メカニズムである可能性があるという仮説を調査します. 研究者は、早産児や低出生体重児ではこの保護メカニズムが活性化されていない可能性があり、これらの赤ちゃんを新生児感染のリスクが高まると仮定しています。

血液中のホスト シャペロンまたは非シャペロンの鉄、ヘモグロビン、およびヘムは、特定の細菌種とそれらの鉄取り込みメカニズムに応じて、細菌性病原体に成長を制限する栄養素を提供できます。 宿主との細菌の共進化は、宿主の栄養免疫に対抗するための2つの主要な戦略をもたらしました:(1)シデロフォアによるシャペロンタンパク質からの鉄のキレート化、および(2)ヘモグロビンおよびヘム部分の直接取り込み。 私たちのグループが実施した以前の研究と予備実験では、成体血清での生体外増殖アッセイを使用して、新生児病原性細菌のパネルの増殖が、トランスフェリン飽和度の低下に応じてそれぞれ減少し、ヘモグロビン濃度の増加に応じて増加することが示されました。 さらに、研究者らは、発展途上国における早期新生児敗血症の 4 つの重要な原因 (黄色ブドウ球菌、肺炎桿菌、大腸菌、および Streptococcus agalactiae) の標準的な実験室株の in vitro 増殖が、完全な血液から採取された低鉄血症血清で減少することを示しました。出生時の臍帯からの血清と比較して、生後6〜24時間の正期産新生児。

新生児の栄養免疫と、感染に対する新生児の感受性におけるその役割を研究するために、研究者は、Serrekunda で生まれた正期産 (FT)、早産 (PTB)、および低出生体重 (LBW) の経膣分娩新生児を対象に観察研究を実施します。ガンビアの病院。 研究者は、新生児期初期の栄養免疫を完全に特徴付けて定量化し (研究課題 1、研究課題 2、および研究課題 3)、in vitro アッセイを使用してそれが細菌の増殖にどのように影響するかを評価します (研究課題 4)。 母親は出産時に同意し、登録されます。 血液サンプルは、へその緒から 1 回、新生児から連続した時点で採取されます (サンプリング スキーマを参照)。