Utveckling av orofaryngeal och rektal mikrobiota efter allvarlig traumatisk hjärnskada (BBAX)

Studieprotokoll:

Observationell prospektiv kohortstudie.

Patienter

Patienter som tas in på intensivvårdsavdelningen för allvarliga trauman kommer att inkluderas. Två grupper av patienter med allvarligt trauma kommer att studeras:

1. Patienter med isolerad allvarlig traumatisk hjärnskada (TBI): TBI med initial Glasgow Coma Scale (GCS) ≤ 8 och AISextrahead-poäng ≤3
2. Patienter med allvarligt trauma utan TBI (AISextrahead-poäng > 3)

En grupp friska individer kommer att fungera som en kontrollpopulation.

Förväntat total inskrivning 20 patienter i varje grupp och 10 friska kontroller.

Insamling av patientdata

För varje patient kommer följande data att samlas in:

• Demografiska data: ålder, kön, längd, vikt, inläggningsdatum för intensivvårdsavdelningen, förenklad akut fysiologisk poäng II (SAPS II), skadans allvarlighetsgrad (ISS), förkortad skadeskala (AIS) vid intensivvårdsinläggning.
• Traumarelaterade data: antal och typ av traumarelaterade organskador, initial GCS, förekomst av mydriasis vid initial behandling.
• Faktorer med potentiell påverkan på mikrobiota: antimikrobiell terapi, näringstyp, mediciner (protonpumpshämmare, opioider, sederingar, katekolaminer, steroider), kirurgiskt ingrepp under intensivvårdsvistelse.
• Evolution: förvärv av multiresistenta bakterier under intensivvårdsvistelse, förvärvade infektioner på intensivvårdsavdelningen. Mekanisk ventilationslängd, extrarenal epuration, vårdtiden på intensivvårdsavdelningen, neurologiskt utfall utvärderat med invaliditetsskala (DRS-F) vid intensivvårdsutskrivning och 90 dagar efter trauma, död vid utskrivning på intensivvårdsavdelning och 90 dagar.

Provsamling

Orofaryngeala och rektala svabbprover kommer att utföras för varje patient inom de första 24 timmarna efter ICU-inläggning (dag 0), sedan 48 timmar (dag 2) och 7 dagar (dag 7) efter ICU-inläggning och därefter varje vecka fram till ICU-utskrivning. Rektala och orofaryngeala pinnprover kommer att utföras av utbildad paramedicinsk personal med hjälp av sterila pinnar med transportmedium ESwab® (Becton, Dickinson and Company, New Jersey, USA). Svabbar kommer att förvaras vid -80°C fram till DNA-extraktion.

DNA-extraktion

DNA-extraktion kommer att utföras med hjälp av QIAamp PowerFecal Pro DNA®-kit (Qiagen®, Courtaboeuf, Frankrike) för rektala pinnprover och Extracta DNA Prep®-kit (Quanta Biosciences®, Beverly, USA) för orofaryngeala pinnprover. DNA kommer att kvantifieras med Quantit® dsDNA HighSensitivity Assay Kit (Fisher Scientific).

16S rRNA amplifiering och sekvensering

V3- och V4-regioner av bakteriella 16S rRNA-gensekvenser kommer att amplifieras genom polymeraskedjereaktion (PCR) med universella primrar (TCGTCGGCAGCGTCAGATGTGTATAAGAGACAGCCTACGGGNGGCWGCAG och GTCTCGTGGGCTCGGAGATGTGTATAAGAGACAGGACTACHVGGGTI-protokollet, enligt Illum-systemet). Amplikoner kommer att renas och sedan sekvenseras med MiSeq® sekvenseringssystem ((Illumina®).

Sekvensbearbetning

Sekvensbearbetning och OTU-klustring (operativ taxonomic unit) kommer att utföras med SHAMAN-programvara (SHiny Application for Metagenomic ANAlysis) baserad på R®-programvara (paket DESeq2), tillhandahållen av Pasteur Institute. Taxonomisk klassificering kommer att utföras med hjälp av SILVA-databasreferens.

Statistisk analys

Statistisk analys kommer att utföras med hjälp av SHAMAN programvara (SHiny Application for Metagenomic ANAlysis). Bakteriefyla, familjer och släktens uppdelning kommer att analyseras och den relativa förekomsten av bakteriesläkten kommer att jämföras mellan de olika populationerna. Alfa-diversitet kommer att analyseras med hjälp av olika parametrar (Shannon-index, Simpsons diversitetsindex), samt beta-diversitet (principal component analysis).

De olika populationerna av patienter och friska frivilliga kommer att jämföras, och utvecklingen av mikrobiota under tiden kommer att studeras.