COVID-19 over placenta-genexpressie en pathologie (PROSPER)

De huidige uitbraak van COVID-19, de ziekte veroorzaakt door het ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2), vertoont overeenkomsten met de uitbraak van de ziekte van het ernstige acute respiratoire syndroom (SARS) (2002-2003) en de aanhoudende ademhalingsproblemen in het Midden-Oosten. uitbraak van het syndroom (MERS) die in 2012 ontstond. Alle drie de infecties gaan gepaard met hoesten, koorts en de kans op aandoeningen van de lagere luchtwegen. Hoewel SARS en MERS een hoger sterftecijfer (CFR) handhaven, resulteert de hogere overdraagbaarheid van COVID-19 in een groter aantal gevallen en sterfgevallen. Ernstige luchtweginfecties die vaak tot longontsteking leiden, zoals SARS en influenza A H1N1, gaan gepaard met een verhoogd risico op moedersterfte en doodgeboorte. Hoewel het huidige bewijsmateriaal niet wijst op een hoger moederrisico op infectie dan de algemene bevolking, is er weinig bekend over de impact van de infectie op de zwangerschap en de nadelige neonatale uitkomsten. Een systematische review van besmettingen met het coronavirus meldde een stijging van 11% in het aantal perinatale sterfte. De exacte mechanismen van perinatale sterfgevallen zijn niet goed gekarakteriseerd.

Hoewel er tot nu toe weinig bewijs is dat erop wijst dat een SARS-CoV-2-infectie verticaal overdraagbaar is op de foetus, is angiotensine-converting enzyme 2 (ACE2), de bevestigde receptor voor SARS-CoV-2, in de vroege jaren in hoge mate gedetecteerd. menselijke placenta en vertoont weefselspecifieke activiteitspatronen. Villeuze cytotrofoblast- en syncytiotrofoblastcellen vertonen hoge niveaus van ACE2-expressie tijdens het eerste trimester, terwijl de expressie in de extravilleuze trofoblastlaag laag begint tijdens de vroege zwangerschap en vervolgens piekt rond de zwangerschapsduur van 24 weken. Verstoring van de vascularisatie en/of metabolische capaciteit van de placenta kan leiden tot placenta-insufficiëntie en suboptimale foetoplacentale groei en ontwikkeling. Een eerder onderzoek naar bevindingen uit de placenta bij patiënten met COVID-19 toonde een toename aan van deciduale arteriopathie en patronen van maternale vasculaire malperfusie (MVM), waarvan er vele asymptomatisch waren door COVID-19. Bovendien zal een deel van de patiënten met COVID-19 tijdens de zwangerschap last krijgen van longontsteking en daaropvolgende hypoxie. Wij veronderstellen dat blootstelling aan hypoxemie en respiratoir falen van de moeder de metabolische eisen van de foetoplacentaire eenheid tijdens de zwangerschap verder kunnen bedreigen.

Onze primaire onderzoekshypothese is dat de ziekte van COVID-19 de ontwikkeling en functie van de placenta beïnvloedt en wordt gemedieerd door de ernst en duur van de ziekte. Onze hypothese is dat de impact op de ontwikkeling van de placenta vervolgens de nadelige foetale uitkomsten zal vergroten.

Dit is een case control-onderzoeksproject waarbij gebruik wordt gemaakt van patiëntgegevens (inclusief de geschiedenis van de kaart) en monsters van de placenta die tussen juni 2020 en juni 2021 zijn verzameld in het Greenville Memorial Hospital tijdens de COVID-19-uitbraak. De controles zullen worden gematcht met behulp van placenta- en navelstrengbloedmonsters die zijn verzameld in het Greenville Memorial Hospital of het Northshore University Health-systeem vóór het ontstaan ​​van de COVID-19-uitbraak, tussen maart 2017 en december 2019. We zijn van plan om opgeslagen monsters te gebruiken, gezien het potentieel hoge aantal asymptomatische gevallen. Aan het einde van het onderzoek zullen de monsters en gegevens verzameld in het Greenville Memorial Hospital worden geanonimiseerd en gecombineerd met monsters verzameld in het NorthShore University Health Center voor daaropvolgende analyse en publicatie.

Mogelijk in aanmerking komende patiënten zullen worden geïdentificeerd tijdens hun routinematige prenatale zorg in het Prisma Health OB/GYN Center, via het Prisma Health COVID-19 Registry, of wanneer ze worden opgenomen in het Greenville Memorial Hospital voor bevalling. Op basis van een beoordeling van het medisch dossier wordt beoordeeld of patiënten in aanmerking komen. Patiënten die vóór de ziekenhuisopname zijn geïdentificeerd, kunnen toestemming krijgen tijdens hun volgende prenatale zorgbezoek aan het OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, of wanneer ze aankomen bij Greenville Memorial voor de bevalling. Patiënten waarvan is vastgesteld dat ze in aanmerking komen vóór de ziekenhuisopname voor de bevalling, worden gemarkeerd als in aanmerking komend onder het tabblad Onderzoek in hun patiëntendossier. Patiënten die vóór de ziekenhuisopname zijn geïdentificeerd, kunnen toestemming krijgen en worden ingeschreven bij hun volgende prenatale zorgbezoek in het OB/GYN Center, Maternal-Fetal Medicine Unit, of wanneer ze aankomen bij Greenville Memorial voor de bevalling.

Bij inschrijving beantwoorden patiënten een korte vragenlijst over demografische gegevens en COVID-symptomen. Op het moment van de bevalling worden monsters van de placenta en navelstrengbloed verzameld voor moleculaire en histologische beoordelingen van ontstekingen. Opgeleid verpleegkundig, verpleegkundig en/of onderzoekspersoneel zal deze monsters verzamelen en verwerken. Omdat villi zich klonaal ontwikkelen, kan genexpressie ruimtelijk clusteren. Om de invloed van deze variaties te minimaliseren, zal het personeel biopsieën van 0,4 cm3 verkrijgen van vier afzonderlijke zaadlobben in elke placenta en het weefsel ophangen in een stabiliserend middel (AllProtect Tissue Reagent, Qiagen). Niet-geïdentificeerde biopsieën van de placenta zullen worden verzameld en verzonden naar het laboratorium van Dr. Greg Miller aan de NorthShore University, Chicago, Illinois, waar ze zullen worden voorbereid voor analyse waarbij transcriptieregulatie van de placenta betrokken is. Geanonimiseerde specimens van de placenta zullen worden verzonden naar de UCLA Social Genomics Core, die de transcriptionele regulatie zal meten zoals weerspiegeld in de expressie van mRNA en miRNA. Uit geanonimiseerde monsters zullen kerntechnici RNA extraheren met behulp van Qiagen RNeasy Mini Kits, en QA/QC-controles uitvoeren met een Agilent TapeStation. 500 ng RNA zal worden omgezet in cDNA (Illumina TruSeq Stranded Total RNA RiboZero Globin) en de sequentie ervan zal worden bepaald op een Illumina HiSeq 4000-instrument, met behulp van protocollen die mRNA en miRNA optimaal detecteren. > 50 miljoen sequentielezingen per monster zullen worden toegewezen aan het menselijke RefSeq-genoom (hisat2/stringtie) en genormaliseerd naar transcripttellingen per miljoen in kaart gebrachte lezingen voor elk momenteel geannoteerd mRNA en miRNA. Een getrainde patholoog van het Greenville Memorial zal een uitgebreid onderzoek van de placenta uitvoeren en cassettes gereedmaken voor latere histologische evaluatie. Geanonimiseerde placenta-glaasjes zullen worden verkregen bij het pathologielaboratorium en zullen worden verzonden naar NorthShore, waar een perinatale patholoog de pathologische bevindingen zal bevestigen. Specifiek zullen met hematoxyline en eosine gekleurde, 5 μm dikke secties van de membranen, de basale plaat en het villeuze parenchym worden onderzocht op aanwijzingen voor zowel acute als chronische inflammatoire laesies in de drie belangrijkste compartimenten van de placenta: membranen, villeus parenchym en basale plaat. De perinatale patholoog van Northshore zal aanvullend het weefsel van de placenta onderzoeken op COVID met behulp van immunohistochemische kleuringen voor COVID-19. Er zullen medische grafieken worden opgemaakt voor zwangerschapsuitkomsten en complicaties. In het bijzonder zullen we de verloskundige en medische geschiedenis abstraheren, inclusief pariteit, geschiedenis van gezondheidsproblemen en geboorteresultaten, body mass index vóór de zwangerschap, resultaten van orale glucosetolerantietests en zwangerschapsdiabetesschermen, diagnoses van diabetes, hypertensie, pre-eclampsie en infectieziekten. tijdens de huidige zwangerschap. Bevallingsgegevens omvatten de wijze van bevalling en de duur van de bevalling, evenals het geslacht, het gewicht, de lengte en de zwangerschapsduur van de foetus. Twee programmeurs, blind voor andere gegevens, zullen elk record abstraheren en discrepanties bij consensus oplossen. Zodra de gespecificeerde gegevens zijn verzameld, wordt er geen verder onderzoek naar medische dossiers uitgevoerd. Met andere woorden: we zijn niet van plan om in de loop van de tijd informatie over de gezondheid van moeders of kinderen te blijven verzamelen. Mochten we hiermee willen beginnen, dan zouden we advies inwinnen bij de IRB over hoe we hiervoor de juiste toestemming van de deelnemers kunnen verkrijgen. We verwachten dat het onderzoek ruim een ​​jaar zal duren. Deelnemers worden betrokken op het moment van hun bevalling en hun medische dossiers worden beoordeeld vanaf de zwangerschap tot maximaal 6 weken na de bevalling.