Warianty genetyczne i podatność na choroby wcześniaków u niemowląt z bardzo niską masą urodzeniową (CLD)

Przewlekłą chorobę płuc wcześniaków (CLD) rozpoznaje się u 30-40% niemowląt z bardzo niską masą urodzeniową (VLBW) (<1500 g) i pozostaje główną przyczyną śmiertelności i długotrwałej zachorowalności w tej populacji. Inne choroby, takie jak martwicze zapalenie jelit (NEC), posocznica, przetrwały przewód tętniczy (PDA) i krwotok dokomorowy (IVH) również przyczyniają się do śmiertelności i zachorowalności w tej populacji. Główną zasadą w patogenezie NEC, CLD i sepsy jest niepowodzenie mechanizmów obronnych immunologicznych regulowanych genomem gospodarza w przezwyciężaniu wyzwań stawianych przez patogeny drobnoustrojowe w obecności czynników ryzyka, które indukują odpowiednio uszkodzenie jelit, płuc i układowe. Receptory Toll-like (TLR) to receptory rozpoznające patogeny, które służą jako ramię rozpoznające i efektorowe wrodzonego układu odpornościowego. Ponieważ wcześniak jest w przeważającej mierze zależny od wrodzonego układu odpornościowego w zakresie obrony żywiciela, nasza hipoteza jest taka, że ​​hipomorficzne zmiany genetyczne w receptorach TLR będą zwiększać podatność na choroby wcześniaków, takie jak CLD i posocznica. Zwiększone ryzyko zapalenia, zmniejszony potencjał naprawy i wzrostu płuc może znaleźć odzwierciedlenie w poziomach biomarkerów, takich jak cytokiny, mikro-RNA (miRNA) lub peptydy, które są wydzielane do płynów biologicznych, takich jak krew i aspiraty z tchawicy. Jest prawdopodobne, że warianty genetyczne, które zwiększają ryzyko zapalenia lub zmniejszoną naprawę i wzrost, będą również związane ze zmienionymi poziomami tych biomarkerów. Łączny pomiar biomarkerów i wariantów genetycznych może zwiększyć precyzję wczesnych czynników predykcyjnych tych powikłań wcześniactwa. Pomiar biomarkerów w płynach biologicznych można przeprowadzić przy krótszym czasie realizacji niż obecnie sekwencjonowanie genów. Biomarkery mogą również dostarczać podłużnych zmian w ciężkości choroby i odpowiedzi na terapię. Nowsze testy multipleksowe umożliwiają pomiar poziomów biomarkerów w bardzo małych ilościach płynów biologicznych. Te uzupełniające się zalety sprawiają, że sekwencjonowanie genów i wykrywanie biomarkerów jest idealnym podejściem 1-2 do wczesnej identyfikacji i oceny postępu choroby u wcześniaków. Nasza hipoteza zostanie przetestowana na niemowlętach VLBW w czterech konkretnych celach: (1) Określenie, czy obecność wcześniej opisanych polimorfizmów pojedynczych nukleotydów (SNP) w genach TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) i TLR5 (Arg392STOP) jest związana z zwiększone ryzyko CLD; (2) wykrycie za pomocą sekwencjonowania DNA, czy nowe zmiany genetyczne w genach TLR4, TLR2, TLR9, MyD88 i innych genach odporności wrodzonej zwiększają ryzyko wystąpienia CLD lub innej choroby u wcześniaków; (3) zidentyfikować, stosując podejście oparte na sekwencji genów, czy warianty w innych genach naprawy i wzrostu zmieniają podatność na choroby dotykające wcześniaki, takie jak CLD, NEC lub posocznica, PDA lub IVH; oraz (4) czy zmiany poziomów cytokin, miRNA i innych biomarkerów w surowicy z tych samych próbek krwi mogą zapewnić dodatkową wartość predykcyjną w rozpoznawaniu ryzyka chorób wcześniaków. Niemowlęta z VLBW, u których rozwinęła się CLD (zapotrzebowanie na tlen w wieku 36 tygodni po zapłodnieniu), NEC, posocznica, PDA lub IVH będą służyć jako przypadki, podczas gdy niemowlęta z VLBW, u których nie rozwiną się choroby będące przedmiotem zainteresowania, będą służyć jako grupa kontrolna. Próbka krwi o objętości 0,5 cm3 zostanie pobrana od zakwalifikowanych niemowląt przez założony na stałe cewnik lub patyczek do analizy DNA po uzyskaniu zgody. SNP TLR4 (Asp299Gly, Thr399Ile) TLR2 (Arg753Gln) i TLR5 (Arg392STOP) zostaną ocenione przy użyciu techniki opartej na multipleksowym wydłużaniu pojedynczych zasad, przy użyciu dostępnych w handlu starterów. Nowe odmiany genetyczne w tych genach będących przedmiotem zainteresowania i inne warianty proponowane jako powiązane z NEC zostaną wykryte przy użyciu konwencjonalnego sekwencjonowania DNA Sangera lub nowej generacji. Surowica zostanie oddzielona od tej samej próbki krwi, którą pobrano do izolacji DNA. Druga próbka krwi o objętości 0,5 cm3 zostanie pobrana do pomiaru biomarkerów. Poziomy biomarkerów w surowicy będą analizowane przy użyciu multipleksowej EIA dla cytokin, sekwencjonowania dla profilu miRNA i ELISA dla poziomów peptydów będących przedmiotem zainteresowania (VEGF, angiopoetyna-2 i peptyd Nogo-B). Korzyści obejmują możliwość opracowania opartych na ryzyku strategii zapobiegawczych i terapeutycznych w celu zapobiegania CLD, NEC, posocznicy, PDA lub IVH w tej populacji.