Lungeimmuncelle-mikrobiom interaksjoner i sunn lunge (ILLUMINA-2)

Koronavirussykdommen 2019-pandemien, forårsaket av alvorlig akutt respiratorisk syndrom coronavirus 2, har ført med seg flere studier på det lokale pulmonale immunsystemet, som inntil nylig i stor grad var et terra incognita. Med disse nye metodene har tilsynelatende grunnleggende aspekter ved lungesykdom blitt avdekket, inkludert pulmonal hyperinflammasjon. Imidlertid er svært lite kjent for øyeblikket om sammensetningen av den normale immuncellepopulasjonen i den menneskelige lungen, inkludert dens samspill med lungemikrobiomet, det vil si den kommensale mikrobiotaen av interagerende bakterier og sopp som befinner seg i den friske lungen.

Overordnet design: Hos 50 pasienter (25 menn, 25 kvinner), intubert for elektiv kirurgi i generell anestesi, vil et endotrakealt aspirat og BAL-væske (BALF) fra separate lungesegmenter bli oppnådd. Videre vil det bli tatt en munn- og neseprøve og blodprøver. Dette gjøres umiddelbart etter intubasjon.

Følgende hentes fra pasientens elektroniske journal: diagnosekoder og medikamenter (type og dosering), røykehistorie (nåværende/tidligere/røyker aldri; pakkeår), type operasjon; videre screenes helsejournalen for eventuelle eksklusjonskriterier

Blodprøver tas fra pasientens perifere venekateter (settes inn for kliniske formål) rett før BALF-innsamling.

Bronkoskopi med BALF-samling: Denne prosedyren utføres på en standardisert måte i henhold til gjeldende kliniske retningslinjer. Umiddelbart før prosedyren oppnås en oral vattpinne, nasal vattpinne og en endotrakeal aspirat (ETA). FIO2 økes deretter til 1,0, og bronkoskopi-prosedyren utføres med et engangsvideoskop med en ytre diameter på 5,0 mm). Tre påfølgende 50-ml alikvoter av forvarmet (37 °C) isotonisk saltvann dryppes inn i det mediale segmentet av høyre midtlapp, aspireres umiddelbart med lavt negativt sugetrykk (< 100 cm H2O), og samles i en steril glassbeholder på is. for å få et BALF-eksemplar.

Deretter utføres en mini-BAL i øvre og nedre lapp i høyre lunge med en enkelt installasjon av 20 ml isotonisk saltvann i hver lapp med øyeblikkelig aspirasjon i en steril beholder.

Målinger: Sammensetningen av immuncellepopulasjonen, samt funksjon og differensiering av ulike cellelinjer vil bli undersøkt ved encellet RNA-sekvensering (scRNA-seq) på utvalgte immunceller fra BALF, ETA, og blod, og dette vil suppleres med bulk RNA-sekvensering med prøvestrekkoding og multipleksing, noe som gir et detaljert uttrykksmønster for alle prøver.

Sammensetningen av mikrobiomet i BALF, ETA og orale vattpinner vil bli vurdert ved målrettet amplikonsekvensering av de hypervariable regionene 1 til 3 av 16S-underenheten av ribosomalt RNA-gen for bakterier.

Statistiske analyser: vil bli utført med R statistisk programvare versjon 4.1.1 (R Project for Statistical Computing) i RStudio statistisk programvare versjon 1.4.1717 (RStudio), og p<0,05 anses som statistisk signifikante. Inspeksjon av normalitet og varianshomogenitet vil bli gjort ved å lage qq-plott og histogrammer. De statistiske slutningsverktøyene SPIEC-EASI og HeatMaps vil bli brukt, og basert på korrelasjonsanalyser vil hovedkomponentanalyser, inkludert ikke-hierarkisk klyngeanalyse, bli brukt for å identifisere egenskaper.