Det prematura tarmmikrobiomet och inflytandet på neonatal immunitet, hjärnutveckling och vita substansskador (PreMiBraIn)

De senaste framstegen inom neonatal intensivvård har dramatiskt ökat överlevnaden för extremt för tidigt födda barn, men antalet överlevande med allvarlig sjuklighet och livslång neuroutvecklingsstörning är fortfarande högt. Perinatal vit substansskada är den dominerande formen av hjärnskada hos för tidigt födda barn, vilket ofta leder till negativa neuroutvecklingsresultat. Intrauterin och neonatal infektion och inflammation har identifierats som stora riskfaktorer för neonatal hjärnskada. Den ömtåliga tarmmikrobiomet hos för tidigt födda barn verkar spela en viktig roll för hälsa och sjukdom eftersom förvrängningar av mikrobiomet förekommer före sepsis och nekrotiserande enterokolit. Dessutom tyder den nära kopplingen av tarmmikrobiomet till neurologiska och psykiatriska sjukdomar i djurmodeller att mikrobiomet kan påverka hjärnans mognad och utveckling hos för tidigt födda barn. Nyligen genomförda studier har understrukit vikten av regulatoriska T-celler såväl som γδ T-celler vid hjärnskada, som direkt kan påverkas av tarmmikrobiomet. Det är därför troligt att ett underutvecklat eller förvrängt tarmmikrobiom påverkar värdens immunsvar och kan vara en riskfaktor för neuroutvecklingsstörningar hos extremt för tidigt födda barn som redan utmanas av den ofysiologiska tidiga extrauterina miljön efter för tidig födsel, vilket påverkar mognad av tarmmikrobiomet och immunförsvaret. system såväl som neurofysiologisk mognad.

Därför är det övergripande syftet med PreMiBraIn-studien att belysa rollen av tarm-immun-hjärna-axeln på neonatal hjärnskada och dess inverkan på det långsiktiga neuroutvecklingsresultatet hos extremt prematura spädbarn. Studiekohorten kommer att bestå av totalt 60 extremt för tidigt födda barn med en graviditetsålder < 28 veckor och födelsevikt < 1000 gram. Utredarna försöker karakterisera den orkestrerade dynamiken i mognad av tarmmikrobiomet och den efterföljande inverkan på mognad av medfödda och adaptiva immunmekanismer såväl som neurofysiologisk mognad och neuroutvecklingsresultat. Vidare kommer utredarna att bedöma värdet av mikrobiomet som en prognostisk indikator för neonatal hjärnskada samt kort- och långsiktiga neuroutvecklingsresultat hos extremt prematura spädbarn.

Detta mål kommer att uppnås genom state-of-the-art tekniker som använder 16s rRNA-gensekvensering av tarmmikrobiomet, holistisk analys av T-cellsbiologi med flödescytometri, heltranskriptomanalys och proteomik samt neurofysiologiska mätningar (amplitudintegrerad EEG, nära-infraröd spektroskopi, visuellt framkallade potentialer) och kraniell MR av extremt för tidigt födda barn. Kort- och långsiktiga neurologiska resultat kommer att undersökas med Bayley Scales of Infant Development, tredje upplagan vid ett och två års korrigerad ålder, och Kaufmann-Assessment Battery for Children vid fem års ålder. Utredarna förväntar sig att hitta mikrobiomsignaturer som är prediktiva för senare neuroutvecklingsstörningar som sedan kan användas för tidig screening och intervention och kan föreslå personliga terapeutiska alternativ. Utsikterna för precisionsmedicin som riktar in sig på tarm-immun-hjärnans axel hos extremt för tidigt födda barn har möjlighet att förbättra det totala resultatet för dessa högriskpatienter.