Pulmonale immuuncel-microbioom-interacties in ARDS (ILLUMINA-1)

Achtergrond Pulmonale hyperinflammatie met invasie van neutrocyten en macrofagen en T-celdepletie zijn veelvoorkomende kenmerken van het acute respiratory distress syndrome (ARDS), maar het moet nog worden opgehelderd of de T-cellen in de longen van patiënten met ARDS hyperactief en/of uitgeput zijn, en in welke mate dit bijdraagt ​​aan de invasie van neutrocyten en daarmee aan vernietiging van longweefsel. Bovendien heeft het longmicrobioom een ​​vermindering van diversiteit en interacties in ARDS laten zien, wat belangrijk kan zijn voor de normale T-celfunctie. Op dit moment zijn immuuncel-microbioom-interacties en hun relatie met de ernst en progressie van de ziekte nog niet bestudeerd in ARDS.

Algehele opzet Bij 20 mechanisch beademde patiënten met geen tot milde en 20 met matige tot ernstige niet-COVID-19 ARDS volgens de definitie van Berlijn zullen een endotracheale aspiraat en BAL-vloeistof (BALF) uit afzonderlijke longsegmenten worden verkregen. Verder wordt er een mond- en neusuitstrijkje afgenomen en bloed afgenomen. Dit gebeurt binnen 72 uur na intubatie en nogmaals na 7-10 dagen als de patiënt nog steeds geïntubeerd is.

Elektronisch patiëntendossier Na opname wordt het volgende verkregen: diagnosecodes en medicatie (type en dosering, inclusief vasopressoren en sedativa), en rookgeschiedenis (huidige/vorige/nooit roker; pakjaren); toelatingstijd; bloeddruk, hartritme en hartslag, temperatuur, ventilatorinstellingen, ondersteunende zorg (dialyse, ECMO), resultaten bloedonderzoek bij opname en op studiedagen (bloedceltellingen, stollingsparameters, nier-, lever- en elektrolytenpanel; arteriële en gemengde veneuze bloedgassen); klinische scores bij opname en op de studiedagen (SAPS3, APACHE II, SOFA), overlijden binnen 30 dagen

Bloedafname Arteriële bloedmonsters worden genomen uit de invasieve arteriële katheter van de patiënt (ingebracht bij IC-opname voor klinische doeleinden: voor continue invasieve bloeddrukmonitoring en herhaalde arteriële bloedgasafname) vlak voor BALF-afname.

Bronchoscopie met BALF-collectie Deze procedure wordt op een gestandaardiseerde manier uitgevoerd volgens de huidige klinische richtlijnen. Direct voorafgaand aan de procedure worden een uitstrijkje voor de mond, een neusuitstrijkje en een endotracheaal aspiraat (ETA) afgenomen. FIO2 wordt vervolgens verhoogd tot 1,0 en de bronchoscopieprocedure wordt uitgevoerd met behulp van een wegwerpvideoscoop met een buitendiameter van 5,0 mm. Drie opeenvolgende aliquots van 50 ml voorverwarmde (37°C) isotone zoutoplossing worden in het mediale segment van de rechter middenkwab gedruppeld, onmiddellijk opgezogen met lage negatieve zuigdruk (< 100 cm H2O) en samengevoegd in een steriele glazen container op ijs om een ​​BALF-exemplaar te verkrijgen.

Daarna wordt een mini-BAL uitgevoerd in de bovenste en onderste lob van de rechterlong met een enkele installatie van 20 ml isotone zoutoplossing in elke lob met onmiddellijke aspiratie in een steriele container.

Metingen De samenstelling van de immuuncelpopulatie, evenals de functie en differentiatie van verschillende cellijnen zullen worden onderzocht door middel van single-cell RNA sequencing (scRNA-seq) op geselecteerde immuuncellen uit BALF, ETA en bloed, en dit zal worden aangevuld met bulk-RNA-sequencing met monsterbarcodering en multiplexing, waardoor een gedetailleerd expressiepatroon van alle monsters wordt verkregen.

De samenstelling van het microbioom in BALF, ETA en orale uitstrijkjes zal worden beoordeeld door middel van gerichte ampliconsequencing van de hypervariabele regio's 1 tot en met 3 van de 16S-subeenheid van het ribosomale RNA-gen voor bacteriën.

Statistische analyses zullen worden uitgevoerd met R statistische softwareversie 4.1.1 (R Project for Statistical Computing) binnen RStudio statistische software versie 1.4.1717 (RStudio), en p<0,05 als statistisch significant beschouwd. Inspectie van normaliteit en variantie-homogeniteit zal worden gedaan door qq-plots en histogrammen te maken. De statistische inferentietools SPIEC-EASI en HeatMaps zullen worden gebruikt, en op basis van correlationele analyses zullen hoofdcomponentanalyses, inclusief niet-hiërarchische clusteranalyse, worden toegepast om kenmerken in de twee groepen te identificeren.