Inverkan av tidig lungfysiologi, virusinfektioner och mikrobiotan på utvecklingen och progressionen av lungsjukdomar hos barn med cystisk fibros (SCILD)

Bakgrund:

Cystisk fibros (CF) är den vanligaste dödliga ärftliga sjukdomen i nordeuropeiska populationer, som drabbar cirka 1:2500 levande födda. Det är en multisystemstörning där andningssjuklighet och mortalitet är den vanligaste dödsorsaken. Lungsjukdom vid CF kännetecknas av neutrofildominerad inflammation och kronisk bakteriell infektion i luftvägarna, vilket resulterar i försämring av lungfunktionen och för tidig död [1]. Trots förbättrad överlevnad i successiva födelsekohorter är den nuvarande medianöverlevnadsåldern för patienter med CF cirka 40 år [2]. Att förstå de initierande händelserna av CF-lungsjukdom (t.ex. virusinfektioner och mikrobiom) och deras inverkan på sjukdomsprogression under tidig barndom är avgörande för att förbättra överlevnaden genom riktade tidiga insatser.

Mål:

Det övergripande syftet med denna studie är att identifiera tidiga prediktorer för sjukdomsprogression hos barn med CF. Därför innebär denna studie tre syften, enligt följande: i) att undersöka effekten av luftvägsvirusinfektioner på mikrobiotadynamiken under det första levnadsåret hos spädbarn med CF, och att undersöka deras inverkan på lungfunktionen vid 1 års ålder; ii) att undersöka om brister i lungfunktion under det första levnadsåret hos spädbarn med CF kvarstår till för- och skolåldern och tonåren och är associerade med försämrade funktionella och strukturella avvikelser vid 3, 6, 9, 12, 15 och 18 år myndig; och iii) att fastställa de huvudsakliga drivkrafterna för nedsatt lungfunktion vid 1 år och nedsatt lungfunktion och strukturella resultat vid 3, 6, 9, 12, 15 och 18 års ålder hos individer med CF.

Metoder:

Lungfunktion, magnetisk resonanstomografi (MRT), andningssymtom och livskvalitetsfrågeformulär, mikrobiologi, sjukdomshistoria och kliniska data kommer att samlas in under varje fas av studien.

Rekrytering och deltagande:

Spädbarn med CF diagnostiserat av NBS kommer att rekryteras vid tidpunkten för deras första lungfunktionstest i Bern vid 4-8 veckors ålder. Som en del av protokollet för diagnos och uppföljning av CF-spädbarn diagnostiserade av NBS, som har implementerats av Task Force for CF NBS på uppdrag av den schweiziska arbetsgruppen för cystisk fibros, valfri spädbarnslungfunktion vid University Children's Hospital of Bern föreslås till alla föräldrar till nydiagnostiserade CF-spädbarn.

Information som samlats in:

Lungfunktionsdata:

• Tidal andningsparametrar (minutventilation, andningsfrekvens, tidalvolym, tidalexpiratoriskt flöde, tidalinspiratoriskt flöde, tid till maximalt utandningsflöde) i genomsnitt över 100 andetag
• Flera andningsspolningar (FRC, LCI, momentförhållanden) och enstaka andetag (molar massa)
• Spirometriska forcerade utandningsvolymslingor (FVC, FEV1, PEF, MEF50)
• Kroppspletysmografi (luftvägsmotstånd, lungvolymer: TLC, FRC, RV)
• Andningsfrekvens över 60 sekunder
• Fraktionell utandad kväveoxid (markör för luftvägsinflammation)
• Mätning av motståndsbrytare
• Elektrisk näsa
• Forcerad oscillationsteknik
• Elektrisk impedanstomografi
• Impedanspletysmografi

Mikrobiologiska data:

• Nasala pinnar (respiratoriska virus- och bakteriediagnostik, såväl som värdtranskriptomanalys)
• Faryngeala pinnprover (bakteriell kolonisering och mikrobiotaanalys)
• Sputum (för att analysera neutrofilerna)

Blodvärde (hemoglobinkoncentration, hematokrit, leukocytantal, lymfocytantal, lymfocytantal, eosinofilantal, basofilantal, monocytantal, promyelocytantal, myelocytantal, trombocytantal, immunglobulin E-nivå, interleukiner, Granulocyt-Monylocyter-t, Tumorocyting-t Nekrosfaktor alfa, interferon gamma och interferon lambda)

Urin (för att uppskatta tobaksexponeringen under graviditeten (mängden kotinin) och innehållet av koffein och steroidprofil)

Lung MR:

Funktionella och strukturella bilder av lungan

Skin-Prick Test (test för pollen, träd, husdammskvalster, katt och hund)

Frågeformulär (för att bedöma livskvalitet)

Anamnes (information om luftvägssymtom, lungexacerbationer, sjukhusvistelser och regelbunden terapi)

Studiedatabas:

Alla studiedata registreras i en Access-databas med SQL-servrar genom elektroniska fallrapportformulär. Databasen är i enlighet med HFG och har anpassats tillsammans med CTU.

Finansiering:

Schweizerischer Nationalfonds (SNF), Schweizerische Gesellschaft für Cystische Fibrose (CFCH), Departement Lehre und Forschung des Inselspitals Bern