Новорожденный ребенок от матери с ожирением - трансплантация фекального микробиома, РКИ (SISU-FMT)

1. ФОН

   За последние десятилетия распространенность ожирения у детей резко возросла во всем мире. Дети и подростки, страдающие ожирением, примерно в пять раз чаще страдают ожирением во взрослом возрасте, чем те, кто не страдает ожирением. Хотя детское ожирение является сложным и многофакторным исходом, похоже, что дети с ожирением уже при рождении имеют другой микробиом кишечника. Многие из предыдущих исследований подчеркивают материнские факторы риска, такие как более высокий материнский ИМТ до беременности, избыточный набор веса во время беременности, гестационный диабет (ГСД) и кесарево сечение, как фактор риска избыточного веса или ожирения у детей. Перинатальные факторы, в частности рождение путем кесарева сечения, а также перинатальное применение антибиотиков, также были идентифицированы как решающие факторы, определяющие состав и развитие микробиоты раннего возраста. Однако механизмы не ясны.

   Сообщалось, что у матерей с ожирением и/или гестационным диабетом имеется микробиота кишечника, связанная с ожирением. Изменения микробиоты могут передаваться ребенку во время вагинальных родов. Ранее секвенирование метагенома успешно использовалось для сравнения основного источника колонизации у младенцев и вертикальной передачи кишечной микробиоты и показало, что> 70% микробиоты передается вертикально от матери к новорожденному во время вагинальных родов.

   В Финляндии частота кесарева сечения выросла с 16-17% до 19,6% всех родов. Оценочные глобальные средние показатели аналогичны, но ожидается, что уровень кесарева сечения увеличится с нынешних 21,1% до 28,5%. Они загипнотизированы тем, что кесарево сечение нарушает вертикальную передачу полезных микробов от матери к ребенку во время критического окна развития. Помимо риска ожирения, кесарево сечение увеличивает риск инфекционных и хронических заболеваний, таких как аутоиммунные заболевания, астма и даже некоторые виды рака.

   Были предложены и апробированы различные терапевтические подходы для восстановления неонатального микробиома при кесаревом сечении у младенцев. Кишечные микробы и материнские кишечные штаммы составляют наиболее устойчивую долю неонатальной кишечной микробиоты после рождения, тогда как вагинальные бактерии и материнские вагинальные штаммы составляют лишь небольшую и временную фракцию. В двух исследованиях композиции фекальной микробиоты у младенцев, рожденных с помощью кесарева сечения, удалось восстановить нарушенную передачу кишечных штаммов Bacteroides путем вагинального посева, в то время как пероральное введение материнской вагинальной микробиоты детям, рожденным с помощью кесарева сечения, не оказало заметного влияния на состав микробиоты. В предыдущем исследовании было показано, что трансплантация фекалий от матери по опубликованному протоколу успешно и безопасно изменяет развитие микробиоты кишечника младенцев.

   Поскольку существуют доказательства того, что можно изменить микробиоту кишечника младенцев в критический период развития, метаболические последствия и клиническое значение этих вмешательств неизвестны. Кроме того, неизвестно, какая микробиота и от кого будет лучше для здоровья ребенка в долгосрочной перспективе.

   Исследователи предполагают, что ожирение может быть заболеванием, передающимся вертикально, поскольку новорожденный ребенок получает микробиоту, связанную с ожирением, от матери. Кроме того, источник колонизации является модифицируемым фактором и может быть изменен с помощью ранней трансплантации фекальной микробиоты.

2. ДИЗАЙН И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Отбор и скрининг фекальных и вагинальных образцов матери.

Акушерки и врачи информируют потенциально участвующих матерей об исследовании во время визита, а с теми, кто заинтересован в участии, связывается медсестра-исследователь. После информированного согласия матери проверяются на наличие потенциальных заразных заболеваний, как описано ниже, не позднее, чем за 10–14 дней до запланированного КС. У матери берут образец кала объемом 100 г и образец крови объемом 15 мл. Мать распределяет фекалии по пробиркам с образцами в соответствии с письменными инструкциями. Фекалии для трансплантации собираются в пустую пробирку с помощью ложки в колпачке. Мать информирует об этом медсестру-исследователя, которая в кратчайшие сроки доставляет взятые на скрининг пробирки в лабораторию, где из свежего образца готовят трансплантат – этот процесс завершается в течение 6 часов.

Свежий образец фекалий проверяется на наличие паразитов и патогенных вирусов и бактерий. Аликвоту (0,125 г) свежего образца фекалий используют для определения бактериального состава образца. Вагинальные образцы будут взяты во время визита для оценки способа родоразрешения, если они еще не были получены в женской консультации в рамках обычного наблюдения.

Анализы крови: общий анализ крови, скорость оседания эритроцитов, С-реактивный белок, аланиновая трансаминаза, щелочная фосфатаза, гамма-глутамилтрансфераза, альбумин, креатинин, ВИЧ, гепатит B, C и E, бледная трепонема, вирус Т-клеточного лейкоза человека, ЦМВ и ВЭБ

Вагинальный и промежностный скрининг: стрептококк группы B, метициллин-резистентный золотистый стафилококк (MRSA), бета-лактамазы расширенного спектра (ESBL)

Скрининг кала: виды Salmonella, виды Shigella, Campylobacter coli/jejuni, Yersinia enterocolitica, Enterohemorragic E. coli (EHEC), энтероинвазивные E. coli (EIEC), энтеротоксигенные E. coli (ETEC), Vibrio sp., Plesiomonas shigelloides, Clostridium difficile, Cryptosporidium spp., Entamoeba histolytica, Giardia lamblia, норовирус, грамотрицательные бактерии с множественной лекарственной устойчивостью (MDRGN), ванкомицин-резистентный энтерококк (VRE), Listeria monocytogenes, Helicobacter pylori, Sars-CoV-2.

2.2 Трансплантация фекальной микробиоты

Другую часть свежего образца фекалий матери используют в качестве трансплантата, для этого 1 г фекалий растворяют в 15 мл изотонического физиологического раствора и 10% глицерина, гомогенизируют, а аликвоты трансплантата по 0,5 мл сразу же замораживают и хранят. при -80°С.

Трансплантация кала от здоровой женщины-донора с нормальным весом (от 18 до 35 лет) из Биобанка микробиома Турку (Университет Турку и Университетская больница Турку). Донор проверяется на возможные заразные заболевания одновременно с матерью.

2.3 Наблюдение в отделении матери и ребенка

Во время пребывания в больнице образцы кала собираются с первым стулом в жизни и в возрасте двух-трех дней. После первого кормления новорожденный находится под наблюдением согласно больничным протоколам в палате-интернате. В предыдущих исследованиях лихорадка редко отмечалась у новорожденных, перенесших трансплантацию кала. О возможных нежелательных явлениях, таких как усиление перистальтики, диарея, рвота, лихорадка и сыпь, сообщается в электронную базу данных историй болезни пациентов и собирается оттуда исследователями. Перед выпиской ребенка взвешивают и при выписке его осматривает педиатр или врач-педиатр, обычно на второй день после родов.

В возрасте 2 дней одновременно с пробами для скрининга на ТКИД и метаболические заболевания мононуклеарные клетки периферической крови (МКПК) выделяют из проб капиллярной крови (100 мкл), взятых из пятки и хранящихся при -140℃. Сыворотку отделяют и хранят при -80℃. Клетки подвергаются анализу, включая секвенирование мРНК отдельных клеток для изучения уровней экспрессии генов и иммунофенотипирование с помощью проточной цитометрии для изучения распределения типов иммунных клеток, а также функциональных свойств, включая активацию и поверхностные рецепторы. Компоненты сыворотки, связанные с воспалительными процессами, иммунитетом и ожирением, исследуют из образцов сыворотки (10 мкл) с помощью высокомультиплексного Olink или других иммуноанализов.

2.4 Наблюдение после выписки

С первой послеродовой недели ребенок наблюдается в детской клинике в соответствии с обычными национальными протоколами. В рамках исследования родители могут связаться с педиатрическим отделением неотложной помощи Университетской больницы Оулу.

Через 3 и 12 месяцев после рождения родителям предлагается заполнить онлайн-анкету о здоровье ребенка, собрать и отправить образцы фекалий младенца и матери в пробирки XXOMNIgeneGUT (DNA genotek, Онтарио, Канада) для анализа микробиоты и в пробирки OMNImetGUT для метаболиты и временно хранить при комнатной температуре перед отправкой в ​​Биобанк микробиома Турку по почте. Через 3 месяца после рождения образец кала собирают перед второй пероральной вакцинацией против ротавирусной инфекции, если это возможно. Образцы кала не собираются во время острой желудочно-кишечной инфекции.

ДНК из образцов микробиоты будет выделена с использованием машин Chemagic 360 и набора Chemagic Stool 200 H96 (PerkinElmer, Турку, Финляндия). Образцы будут секвенированы либо в клинической микробиологии Университетской больницы Турку на машине Illumina Nextseq 2000, либо в Финском центре функциональной геномики на машине Illumina Novaseq 6000.

Результаты микробиома:

• Секвенирование 16S следующего поколения
• Секвенирование метагенома и источник колонизации
• Внеклеточные везикулы микробиомного происхождения: протеом, бактериальный 16S
• Микробиота производит метаболиты
• Гены устойчивости к противомикробным препаратам

Передовая биоинформатика будет использоваться для анализа микробиома. Источник колонизации с использованием секвенирования метагенома будет определен, как сообщалось ранее.

2.5 Анкеты

Данные об образе жизни семей, воздействии окружающей среды и здоровье исследуемых младенцев и их родителей собираются с помощью онлайн-опросников, что позволяет осуществлять мониторинг и запрос данных во время сбора данных. Анкеты заполняются родителями до рождения ребенка и в последующий период. Родителям предлагается заполнить анкеты о питании ребенка, функциях желудочно-кишечного тракта и уходе за ним в возрасте 3 и 12 месяцев. Вопросы меняются по мере взросления ребенка. В анкетах сообщается о заболеваниях, приеме лекарств и использовании пробиотиков и других пищевых добавок. Анкеты, касающиеся питания, здоровья и биографии, в основном аналогичны тем, что использовались в продолжающемся исследовании HELMi и исследовании Secflor. Для повышения соответствия показателей ответов анкете родители получают автоматические напоминания по электронной почте и SMS-сообщениями.

2.6 Записи пациентов

Перинатальные данные будут получены из данных электронной записи родов, касающихся гипогликемии новорожденного, наблюдения за уровнем глюкозы, необходимости внутривенного введения глюкозы перед выпиской из больницы, возраста при выписке, симптомов инфекции, уровней параметров инфекции и использования антибиотиков во время пребывания в больнице. пребывания, будут собраны из карт пациентов больниц. Данные о росте детей в возрасте до трех лет, измеренные во время обычных посещений детской клиники, и данные о вакцинации будут собраны у родителей или в детских клиниках. Использование антибиотиков и других лекарств в возрасте до трех лет будет собираться с помощью анкет и подтверждаться в Канта-сервисе с письменного разрешения родителей.

2.7 Анализ мощности

В результате процесса скрининга ожидается 40% уровень исключения из-за носительства стрептококка группы B (GBS) у 24% беременных женщин в нашем регионе и других положительных результатов в образцах скрининга. Исследование спроектировано с запланированной выборкой из 150 матерей, что позволяет окончательное количество участников с предполагаемым уровнем выбывания в 40% из-за положительного результата скрининга составит 90 (30 в каждой группе вмешательства), принимая во внимание, что это, вероятно, имеют выбывших в течение периода наблюдения. Данные микробиома многомерны, а бинарные результаты не подходят для энергетического анализа.