Det premature tarmmikrobiomet og innflytelsen på neonatal immunitet, hjerneutvikling og skade på hvit substans (PreMiBraIn)

Nylige fremskritt innen neonatal intensivbehandling har dramatisk økt overlevelsesraten for ekstremt premature spedbarn, men antallet overlevende med alvorlig sykelighet og livslang nevroutviklingssvikt er fortsatt høyt. Perinatal skade på hvit substans er den dominerende formen for hjerneskade hos premature spedbarn, som ofte fører til uønsket nevroutviklingsutfall. Intrauterin og neonatal infeksjon og betennelse har blitt identifisert som store risikofaktorer for neonatal hjerneskade. Det skjøre tarmmikrobiomet til premature spedbarn ser ut til å spille en viktig rolle i helse og sykdom ettersom forvrengninger av mikrobiomet oppstår før sepsis og nekrotiserende enterokolitt. Videre antyder den nære koblingen av tarmmikrobiomet til nevrologiske og psykiatriske sykdommer i dyremodeller at mikrobiomet kan påvirke hjernens modning og utvikling hos premature spedbarn. Nyere studier har understreket viktigheten av regulatoriske T-celler så vel som γδ T-celler ved hjerneskade, som kan påvirkes direkte av tarmmikrobiomet. Det er derfor sannsynlig at et underutviklet eller forvrengt tarmmikrobiom påvirker vertens immunrespons og kan være en risikofaktor for nevroutviklingshemming hos ekstremt premature spedbarn som allerede er utfordret av det ufysiologiske tidlige ekstrauterine miljøet etter prematur fødsel som påvirker modning av tarmmikrobiomet og immunforsvaret. system så vel som nevrofysiologisk modning.

Derfor er det overordnede målet med PreMiBraIn-studien å belyse rollen til tarm-immun-hjerne-aksen på neonatal hjerneskade og dens innvirkning på langsiktig nevroutviklingsresultat hos ekstremt premature spedbarn. Studiekohorten vil bestå av totalt 60 ekstremt premature spedbarn med svangerskapsalder < 28 uker og fødselsvekt < 1000 gram. Etterforskerne søker å karakterisere den orkestrerte dynamikken i modningen av tarmmikrobiomet og den påfølgende innvirkningen på modningen av medfødte og adaptive immunmekanismer, så vel som nevrofysiologisk modning og nevroutviklingsresultat. Videre vil etterforskerne vurdere verdien av mikrobiomet som en prognostisk indikator for neonatal hjerneskade samt kort- og langsiktig nevroutviklingsresultat av ekstremt premature spedbarn.

Dette målet vil bli oppnådd ved hjelp av state-of-the-art teknikker ved bruk av 16s rRNA-gensekvensering av tarmmikrobiomet, holistisk analyse av T-cellebiologi ved bruk av flowcytometri, heltranskriptomanalyse og proteomikk samt nevrofysiologiske målinger (amplitudeintegrert EEG, nær-infrarød spektroskopi, visuelt fremkalte potensialer) og kranial MR av ekstremt premature spedbarn. Kort- og langsiktige nevrologiske utfall vil bli undersøkt ved bruk av Bayley Scales of Infant Development, Third Edition ved ett og to års korrigert alder, og Kaufmann-Assessment Battery for Children ved fem års alder. Etterforskerne forventer å finne mikrobiomsignaturer som er prediktive for senere nevroutviklingshemminger som deretter kan brukes til tidlig screening og intervensjon og kan foreslå personlige terapeutiske alternativer. Utsiktene til presisjonsmedisin rettet mot tarm-immun-hjerne-aksen hos ekstremt premature spedbarn har muligheten til å forbedre det totale resultatet til disse høyrisikopasientene.