Clostridium en necrotiserende enterocolitis bij pasgeborenen Pathofysiologie: klinische en moleculaire benaderingen (CLOSNEC)

Necrotiserende enterocolitis (NEC) blijft een belangrijke oorzaak van morbiditeit en mortaliteit bij premature neonaten. Ondanks vele onderzoeken blijft de pathogenese ervan onduidelijk. De rol van darmbacteriën bij de ontwikkeling van NEC wordt ondersteund door epidemiologisch bewijs (uitbraken), de frequente isolatie van infectieuze agentia en een afname van de incidentie van NEC als gevolg van preventieve antibioticabehandeling. Aangenomen wordt dat bacteriële implicatie het gevolg is van colonfermentatie van niet-gehydrolyseerde lactose, een gevolg van de onvolwassenheid van de darmen van te vroeg geboren baby's (intestinale lactasedeficiëntie). Tot op heden zijn er geen specifieke bacteriën of bacteriekolonisatiepatronen die oorzakelijk verband houden met de ontwikkeling van NEC. Klinische symptomen en sommige epidemiologische onderzoeken komen overeen met de betrokkenheid van clostridia bij NEC. Clostridium butyricum, Clostridium perfringens en Clostridium paraputrificum zijn inderdaad geïsoleerd uit het bloed, de ontlasting en het peritoneale vocht van te vroeg geboren neonaten die lijden aan NEC. Bovendien werd een correlatie tussen de aanwezigheid van C. butyricum en C. paraputrificum en pneumatosis intestinalis in weefselspecimens van NEC-pasgeborenen gerapporteerd. Bovendien is de rol van deze Clostridia-soorten in NEC-pathogenese aangetoond met behulp van NEC-diermodellen (te vroeg geboren biggen of gnotobiotische kwartels). Met name lactosefermentatie-eindproducten (butyraat of isobutyraat) werden in verband gebracht met het ontstaan ​​van cecale NEC-achtige laesies in het gnotobiotische kwarteldiermodel.

Dit project situeert zich binnen deze context en heeft tot doel de betrokkenheid van Clostridium bij de pathogenese van NEC te bevestigen en te zoeken naar biomarkers voor bacteriële pathogeniteit. Voor dit doel zullen onderzoekers zowel klinische als experimentele benaderingen gebruiken.

De klinische studie zal gebruik maken van het eerdere EPIFLORE-projectnetwerk (ANR 2012) om gedurende een periode van een jaar een grote verzameling bewezen NEC-gevallen op te bouwen. Gedurende die periode zullen premature neonaten die zijn gediagnosticeerd als NEC-gevallen (Bell-stadium II of III) van 20 Franse neonatale afdelingen worden opgenomen en worden gekoppeld aan een controlegroep van niet-NEC-pasgeborenen. Antropometrische gegevens, klinische gegevens, medicijn- en voedingsinname zullen worden verzameld vanaf de geboorte tot aan het ontslag op de neonatale afdeling. Microbiota-analyse van NEC en niet-NEC premature neonaten zal worden uitgevoerd met behulp van kweek en 16S rRNA-gen pyrosequencing. Deze case-control studie heeft tot doel de grootste Franse verzameling van klinisch en microbiologisch gedocumenteerde NEC-gevallen te verkrijgen die het mogelijk zal maken om significante resultaten over de kenmerken van de microbiota van NEC-pasgeborenen te bereiken. Bovendien zal het de betrokkenheid van specifieke bacteriën bevestigen, d.w.z. clostridia, die zullen worden voorgesteld als een biologische marker met een hoog risico om NEC te ontwikkelen.

De experimentele aanpak zal bestaan ​​uit de constructie van mutanten van klinische isolaten van C.butyricum, C. perfringens en C. paraputrificum met een gestoorde butyraatproductie met behulp van het door Clostron gestuurde mutagenese knock-out-instrument dat onlangs is aangepast aan clostridia. onderzoekers zullen het gen inactiveren dat codeert voor het enzym dat verantwoordelijk is voor de productie van butyraat. De pathogeniciteit van wildtype en mutante stammen zal uitgevoerd worden in een eerder gnotobiotisch kwarteldiermodel van NEC. Dit zal ons in staat stellen om de hypothese van de biologische betrokkenheid van de Clostridia-soort bij NEC-pathogenese te verifiëren door middel van fermentatie-eindproductmetaboliet. Dit werk zal worden aangevuld met een fenotypische karakterisering en proteomics-analyse van de klinische stammen die verband houden met de ontwikkeling van NEC om te zoeken naar een biomarker voor bacteriële pathogeniteit. Het ontbreken van een consensus over de preventie van NEC is deels te wijten aan het gebrek aan kennis van de pathogenese ervan. Dit project zal belangrijke informatie opleveren in termen van klinische en mechanistische gegevens. Het zoeken naar biologische markers zoals onderzoekers voorstellen, zal nuttig zijn voor de klinische praktijk en strategieën voor implementatie van preventie