Effekt av intrapartum antibiotikaprofylax (IAP) på utvecklingen av neonatal tarmmikrobiota. (MICROBIOTA-SO)

Vid födseln koloniseras den neonatala mag-tarmkanalen (GI) snabbt av moderns och miljöbakterier; de första kolonisatörerna är i allmänhet aerober och fakultativa anaerober, följt av strikta anaerober (t.ex. Bifidobacterium spp., Bacteroides spp. och Clostridium spp.). Sammansättningen av tarmmikrobiotan påverkas av flera faktorer, såsom förlossningssätt, graviditetsålder, moderns tarm- och vaginalmikrobiota, typ av utfodring, sjukhusvistelse efter födseln och användning av antibiotika och probiotika.

Tarmmikrobiota från fullgångna spädbarn, vaginalt förlösta och uteslutande ammade, anses vara idealiskt friska, med ett lågt antal C. difficile och E. coli och ett högt antal Bidifobacteria och Lactobaciller, som positivt påverkar värdens hälsa genom att aktivera immunokompetenta celler i mag-tarmkanalen, vilket främjar produktionen av sekretoriskt IgA och ökar den bakteriedödande aktiviteten hos neutrofiler och cellmedierad immunitet såsom NK-cellaktivitet.

Grupp B-streptokocker (GBS) är en av de viktigaste orsakerna till neonatala infektioner och sepsis. Spädbarn som föds vaginalt kan få GBS under födseln från moderns vagina, livmoderhals eller ändtarm, där det finns hos cirka 10-20 % av gravida kvinnor. Sedan mitten av 90-talet har förekomsten av tidigt debuterande GBS-sepsis minskat markant, på grund av införandet av GBS universell screening under sen graviditet och åtföljande intrapartum antibiotikaprofylax (IAP) hos GBS-positiva kvinnor.

Nya data tyder på att användningen av antibiotika tidigt i livet kan förändra den kommensala tarmmikrobiotan och därmed försämra balansen mellan hälsa och sjukdom senare i livet. Effekten av IAP på bakteriell kolonisering av spädbarnets tarm har inte undersökts till stor del. Dessutom kommer för närvarande tillgängliga data om denna fråga till stor del från studier utförda med odlingsbaserade tekniker; exakta odlingsbaserade resultat påverkas dock av valet av rätt media, temperatur, syrehalt och tid för tillväxt, och av denna anledning är så lite som 10-50 % av hela tarmbakterierna lätt att odla. Molekylära tekniker, baserade på amplifieringen av 16S ribosomala bakteriella RNA-genen för att differentiera prokaryota taxa, har nyligen utvecklats för studier av tarmmikrobiota, vilket möjliggör en mer detaljerad karakterisering av bakteriesamhällen än standardodling.

Vi har tidigare utvärderat effekten av IAP i ett relativt litet urval av uteslutande ammade spädbarn som förlösts vaginalt med hjälp av molekylära tekniker; vid 7 levnadsdagar fanns det flera skillnader i mikrobiotasammansättning mellan spädbarn som exponerats för IAP och inte exponerats.

Syftet med denna artikel är därför att utvärdera dessa skillnader mer i detalj, utöka det initiala urvalet och följa upp spädbarn till en månads ålder. Influenser av typ av utfodring på mikrobiotasammansättningen undersöks också.

Friska spädbarn, vaginalt förlösta, med födelsevikt tillräcklig för graviditetsåldern, och vars mödrar hade screenats för GBS vid 35-37 veckors graviditet, inkluderas i studien.

Spädbarn är uteslutna om:

• prematur eller liten/stor för graviditetsåldern
• född med kejsarsnitt
• mamman har fått något antibiotikum under de fyra veckorna före förlossningen;
• moderns IAP utförs av andra skäl än GBS-positivitet (dvs. långvarig bristning av membran hos GBS-negativa kvinnor);
• moderns IAP är otillräckligt;
• maternal IAP utförs med andra antibiotika än ampicillin, såsom erytromycin;
• spädbarnet har stora medfödda missbildningar;
• spädbarnet utvecklar tecken på infektion och/eller fick någon antibiotikabehandling efter födseln;
• spädbarnet har några allvarliga kliniska tillstånd som kontraindicerade hans/hennes deltagande i studien.

Spädbarn delas in i två grupper enligt moderns GBS-status och IAP:

• IAP-grupp: spädbarn födda av GBS-positiva mödrar som har fått adekvat IAP. Enligt det institutionella behandlingsprotokollet för GBS-profylax (som härrör från CDC-riktlinjerna) ges iv ampicillin var 4:e timme fram till förlossningen (första dosen 2 g, efter doser 1 g vardera). IAP anses adekvat om mamman har fått minst två doser ampicillin före förlossningen.
• Kontrollgrupp: spädbarn födda av GBS-negativa mammor, som inte får någon antibiotikabehandling före/vid förlossningen.

Skriftligt informerat samtycke erhålls från varje spädbarns förälder/vårdnadshavare när spädbarnet är på väg att skrivas ut från dagis (48-72 timmars liv). Patienternas egenskaper, inklusive gestationsålder, födelsevikt, kön och Apgar-poäng vid 1' och 5' efter födseln, sammanfattas i ett specifikt fallrapportformulär.

Två fekala prover från varje spädbarn tas under uppföljningsbesök vid 7 och 30 dagar av livet. Vid varje besök, information om viktökning, kliniska tillstånd, utfodring och pågående behandlingar (dvs. användning av prebiotika, probiotika, antibiotika), samlas in från spädbarnens föräldrar.

Efter insamling läggs avföringsprover i numrerade sterila plastbehållare med skruvlock och fryses omedelbart vid -80 °C, tills de bearbetas för bakteriell DNA-extraktion.

Mikrobiologiska analyser utförs vid Institutionen för jordbruksvetenskap, Bolognas universitet. Utredare som utför analyserna är blinda för spädbarnens gruppidentitet (IAP eller kontrollgrupp).

Tvåhundra milligram avföring används för bakteriell DNA-extraktion med hjälp av QIAamp DNA Stool Mini Kit (QIAGEN, West Sussex, Storbritannien). Extraherat DNA lagras vid -80°C. Renheten och koncentrationen av extraherat DNA bestäms genom att mäta förhållandet mellan absorbansen vid 260 och 280 nm (Infinite® 200 PRO NanoQuant, Tecan, Mannedorf, Schweiz).

Kvantifiering av utvalda mikrobiella grupper (Lactobacillus spp., Bifidobacterium spp., Bacteroides fragilis) utförs med realtids-PCR. Data erhållna från amplifiering transformeras för att erhålla antalet bakterieceller per gram feces, uttryckt som logaritmisk kolonibildande enhet (CFU)/g.

De erhållna data analyseras med användning av IBM SPSS Statistic version 20.0.0 (IBM Corporation, IBM Corporation Armonk, New York, USA). Baslinjekarakteristika i IAP- och kontrollgrupperna jämförs med hjälp av Mann-Whitneys U-test med oberoende prov för kontinuerliga variabler och chi-kvadrattest för kategoriska variabler. Inverkan av IAP på avföringsbakterier vid 7 och 30 dagar av livet utvärderas med hjälp av Mann-Whitneys U-test med oberoende prover. En hierarkisk multipel regressionsanalys utförs för att uppskatta effekten av IAP på fekalt bakterieantal efter kontroll för typ av spädbarnsmatning (kodad som en binär kategorisk variabel: exklusiv amning vs. valfri formelmatning). Ett p-värde