Przedwczesny mikrobiom jelitowy i wpływ na odporność noworodków, rozwój mózgu i uszkodzenie istoty białej (PreMiBraIn)

Niedawne postępy w zakresie intensywnej terapii noworodków radykalnie zwiększyły przeżywalność wcześniaków ze skrajnym wcześniakiem, ale liczba tych, które przeżyły, z powodu ciężkiej zachorowalności i trwających przez całe życie zaburzeń neurorozwojowych pozostaje wysoka. Okołoporodowe uszkodzenie istoty białej jest dominującą formą uszkodzenia mózgu u wcześniaków i często prowadzi do niekorzystnych skutków neurorozwojowych. Stwierdzono, że zakażenie i zapalenie wewnątrzmaciczne oraz noworodkowe są głównymi czynnikami ryzyka uszkodzenia mózgu u noworodków. Wydaje się, że delikatny mikrobiom jelitowy wcześniaków odgrywa ważną rolę w zdrowiu i chorobie, ponieważ zaburzenia mikrobiomu występują przed posocznicą i martwiczym zapaleniem jelit. Co więcej, ścisłe powiązanie mikrobiomu jelitowego z chorobami neurologicznymi i psychiatrycznymi w modelach zwierzęcych sugeruje, że mikrobiom może wpływać na dojrzewanie i rozwój mózgu wcześniaków. Ostatnie badania podkreśliły znaczenie regulatorowych limfocytów T, a także limfocytów T γδ w uszkodzeniu mózgu, na które mikrobiom jelitowy może bezpośrednio wpływać. Jest zatem prawdopodobne, że słabo rozwinięty lub zniekształcony mikrobiom jelitowy wpływa na odpowiedź immunologiczną gospodarza i może być czynnikiem ryzyka zaburzeń neurorozwojowych u skrajnie wcześniaków, które już po przedwczesnym porodzie są zagrożone przez niefizjologiczne wczesne środowisko pozamaciczne, które wpływa na dojrzewanie mikrobiomu jelitowego i układu odpornościowego. jak również dojrzewanie neurofizjologiczne.

Dlatego też nadrzędnym celem badania PreMiBraIn jest wyjaśnienie roli osi jelitowo-immunologicznej-mózg w uszkodzeniu mózgu noworodków i jej wpływu na długoterminowe wyniki neurorozwojowe skrajnie wcześniaków. Kohorta badawcza będzie składać się łącznie z 60 skrajnie wcześniaków z wiekiem ciążowym < 28 tygodni i masą urodzeniową < 1000 gramów. Badacze starają się scharakteryzować skoordynowaną dynamikę dojrzewania mikrobiomu jelitowego i wynikający z niej wpływ na dojrzewanie wrodzonych i nabytych mechanizmów odpornościowych, a także dojrzewanie neurofizjologiczne i wyniki neurorozwojowe. Ponadto badacze ocenią wartość mikrobiomu jako wskaźnika prognostycznego uszkodzenia mózgu u noworodków, a także krótko- i długoterminowych wyników neurorozwojowych skrajnie wcześniaków.

Cel ten zostanie osiągnięty za pomocą najnowocześniejszych technik z wykorzystaniem sekwencjonowania genu 16s rRNA mikrobiomu jelitowego, holistycznej analizy biologii limfocytów T z wykorzystaniem cytometrii przepływowej, analizy całego transkryptomu i proteomiki, a także pomiarów neurofizjologicznych (EEG zintegrowane z amplitudą, spektroskopia bliskiej podczerwieni, wzrokowe potencjały wywołane) i MRI czaszki u skrajnie wcześniaków. Krótko- i długoterminowe wyniki neurologiczne będą badane przy użyciu skali Bayley Scale of Infant Development, wydanie trzecie, w wieku skorygowanym o rok i dwa lata oraz baterii oceny Kaufmanna dla dzieci w wieku pięciu lat. Badacze spodziewają się znaleźć sygnatury mikrobiomów, które pozwolą przewidzieć późniejsze zaburzenia neurorozwojowe, które można następnie wykorzystać do wczesnych badań przesiewowych i interwencji oraz zasugerować spersonalizowane opcje terapeutyczne. Perspektywy medycyny precyzyjnej ukierunkowanej na oś jelitowo-immunologiczną-mózg u skrajnie wcześniaków stwarzają szansę na poprawę ogólnego wyniku leczenia tych pacjentów wysokiego ryzyka.