Effekt av intrapartum antibiotikaprofylakse (IAP) på utviklingen av neonatal tarmmikrobiota. (MICROBIOTA-SO)

Ved fødselen blir den neonatale mage-tarmkanalen (GI) raskt kolonisert av mors- og miljøbakterier; de første kolonisatorene er generelt aerobe og fakultative anaerober, etterfulgt av strenge anaerober (f. Bifidobacterium spp., Bacteroides spp. og Clostridium spp.). Sammensetningen av tarmmikrobiota påvirkes av flere faktorer, som leveringsmåte, svangerskapsalder, mors tarm- og vaginalmikrobiota, type fôring, sykehusinnleggelse etter fødsel og bruk av antibiotika og probiotika.

Tarmmikrobiota fra fullbårne spedbarn, vaginalt født og utelukkende ammet, anses å være ideelt sunne, med et lavt antall C. difficile og E. coli og et høyt antall Bidifobacteria og Lactobacilli, som positivt påvirker vertens helse ved å aktivere immunkompetente celler i GI-kanalen, fremme produksjonen av sekretorisk IgA og øke den bakteriedrepende aktiviteten til nøytrofiler og cellemediert immunitet som NK-celleaktivitet.

Gruppe B streptokokker (GBS) er en av de viktigste årsakene til neonatale infeksjoner og sepsis. Spedbarn som fødes vaginalt kan tilegne seg GBS under fødselsprosessen fra mors vagina, livmorhals eller endetarm, hvor det finnes hos omtrent 10-20 % av gravide kvinner. Siden midten av 90-tallet er forekomsten av tidlig debuterende GBS-sepsis betydelig redusert, på grunn av introduksjonen av GBS universell screening under sen graviditet og påfølgende intrapartum antibiotikaprofylakse (IAP) hos GBS-positive kvinner.

Nyere data tyder på at bruk av antibiotika tidlig i livet kan endre den kommensale tarmmikrobiotaen, og dermed svekke balansen mellom helse og sykdom senere i livet. Effekten av IAP på bakteriell kolonisering av spedbarnets tarm er ikke i stor grad undersøkt. Dessuten stammer for tiden tilgjengelige data om dette problemet i stor grad fra studier utført ved bruk av kulturbaserte teknikker; nøyaktige kulturbaserte resultater påvirkes imidlertid av valg av riktig medium, temperatur, oksygeninnhold og veksttid, og av denne grunn kan så lite som 10-50 % av hele tarmbakteriene enkelt dyrkes. Molekylære teknikker, basert på amplifisering av 16S ribosomale bakterielle RNA-gen for å differensiere prokaryote taxa, er nylig utviklet for studiet av tarmmikrobiota, og muliggjør dermed en mer detaljert karakterisering av bakteriesamfunn enn standardkultur.

Vi har tidligere evaluert effekten av IAP i et relativt lite utvalg av utelukkende ammede terminbarn forløst vaginalt ved hjelp av molekylære teknikker; ved 7 levedager var det flere forskjeller i mikrobiotasammensetning mellom spedbarn som var IAP-eksponert og ikke-eksponert.

Målet med denne artikkelen er derfor å evaluere disse forskjellene mer detaljert, utvide den første prøven og følge opp spedbarn til en måneds alder. Påvirkninger av type fôring på mikrobiotasammensetning blir også utforsket.

Friske spedbarn, født vaginalt, med fødselsvekt tilstrekkelig for svangerskapsalderen, og hvis mødre var blitt screenet for GBS ved 35-37 svangerskapsuke, er med i studien.

Spedbarn er ekskludert hvis:

• prematur eller liten/stor for svangerskapsalderen
• født ved keisersnitt
• moren har mottatt antibiotika i løpet av de 4 ukene før fødselen;
• mors IAP utføres av andre grunner enn GBS-positivitet (dvs. langvarig ruptur av membraner hos GBS-negative kvinner);
• mors IAP er utilstrekkelig;
• mors IAP utføres med andre antibiotika enn ampicillin, slik som erytromycin;
• spedbarnet har store medfødte misdannelser;
• spedbarnet utvikler tegn på infeksjon og/eller fikk antibiotikabehandling etter fødselen;
• spedbarnet har noen alvorlige kliniske tilstander som kontraindiserte hans/hennes deltakelse i studien.

Spedbarn deles inn i to grupper i henhold til mors GBS-status og IAP:

• IAP-gruppe: spedbarn født av GBS-positive mødre som har fått tilstrekkelig IAP. I henhold til institusjonell behandlingsprotokoll for GBS-profylakse (utledet fra CDC-retningslinjer), gis iv ampicillin hver 4. time frem til levering (første dose 2 g, etterfølgende doser 1 g hver). IAP anses som tilstrekkelig dersom moren har fått minst to doser ampicillin før fødselen.
• Kontrollgruppe: spedbarn født av GBS-negative mødre, som ikke får antibiotikabehandling før/ved fødsel.

Skriftlig informert samtykke innhentes fra hvert spedbarns forelder/verge når spedbarnet skal skrives ut fra barnehagen (48-72 timers levetid). Pasientenes karakteristika, inkludert svangerskapsalder, fødselsvekt, kjønn og Apgar-score ved 1' og 5' etter fødselen, er oppsummert i et spesifikt case-rapportskjema.

To avføringsprøver fra hvert spedbarn tas under oppfølgingsbesøk ved 7 og 30 dager av livet. Ved hvert besøk, informasjon om vektøkning, kliniske forhold, fôring og pågående behandlinger (dvs. bruk av prebiotika, probiotika, antibiotika), samles inn fra spedbarnets foreldre.

Etter innsamling legges avføringsprøver i nummererte sterile plastbeholdere med skrulokk og fryses umiddelbart ved -80 °C, til de er behandlet for bakteriell DNA-ekstraksjon.

Mikrobiologiske analyser utføres ved Institutt for landbruksvitenskap, Universitetet i Bologna. Etterforskere som utfører analysene er blinde for gruppeidentiteten til spedbarnene (IAP eller kontrollgruppe).

To hundre milligram avføring brukes til bakteriell DNA-ekstraksjon ved bruk av QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, West Sussex, Storbritannia). Ekstrahert DNA lagres ved -80 °C. Renheten og konsentrasjonen av ekstrahert DNA bestemmes ved å måle forholdet mellom absorbansen ved 260 og 280 nm (Infinite® 200 PRO NanoQuant, Tecan, Mannedorf, Sveits).

Kvantifisering av utvalgte mikrobielle grupper (Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Bacteroides fragilis) utføres med sanntids PCR. Data oppnådd fra amplifikasjon transformeres for å oppnå antall bakterieceller per gram feces, uttrykt som logaritmisk kolonidannende enhet (CFU)/g.

De oppnådde dataene analyseres ved å bruke IBM SPSS Statistic versjon 20.0.0 (IBM Corporation, IBM Corporation Armonk, New York, USA). Baseline-karakteristikker i IAP- og kontrollgruppene sammenlignes ved å bruke den uavhengige prøvene Mann-Whitney U-testen for kontinuerlige variabler og kjikvadrattesten for kategoriske variabler. Påvirkningen av IAP på avføringsbakterietellingen ved 7 og 30 dager av livet blir evaluert ved å bruke den uavhengige prøvene Mann-Whitney U-testen. En hierarkisk multippel regresjonsanalyse utføres for å estimere effekten av IAP på fekalt bakterieantall etter kontroll for type spedbarnsmating (kodet som en binær kategorisk variabel: eksklusiv amming vs. enhver formelfôring). En p-verdi