A microbiota do mecônio como um preditor de sepse neonatal precoce clínica em recém-nascidos prematuros

Abstract

Introdução: A sepse neonatal precoce continua sendo uma das principais causas de morbimortalidade relacionadas à prematuridade e o seu diagnóstico permanece de extrema dificuldade. O mecônio não é estéril, portanto, uma melhor compreensão do padrão inicial de colonização de microbiota intestinal em recém-nascidos (RN) prematuros pode ser uma ferramenta útil para melhorar o diagnóstico e o tratamento da sepse neonatal precoce. Objetivo: Determinar a microbiota intestinal do primeiro mecônio de recém-nascidos prematuros com idade gestacional (IG) ≤ 32 semanas e verificar sua associação com sepse neonatal precoce clínica. Métodos: Foi obtido uma amostra da primeira eliminação de mecônio de prematuros com IG ≤ 32 semanas nascidos no Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) em um estudo de coorte prospectiva controlado. A microbiota dos prematuros com o diagnóstico de sepse neonatal precoce clínica foi comparada ao grupo controle. Critérios de exclusão: malformações ou infecções congênitas; síndromes genéticas; mães portadoras do vírus HIV e não autorização de pais ou responsáveis legais. Todas as amostras foram armazenadas a -80ºC até a extração do DNA. O DNA microbiano foi isolado a partir de amostras de mecônio usando o QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, Estados Unidos). A qualidade do DNA foi determinada por espectrofotometria usando o espectrofotômetro NanoVueTM (GE Healthcare, Chicago, IL, Estados Unidos). A região V4 do gene rRNA 16S foi amplificada e sequenciada usando o ION PGMTM (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, Estados Unidos) com os iniciadores 515F e 806R, permANOVA foi utilizada para detectar variáveis de confusão. Resultados: 84 prematuros foram incluídos; 40 (48%) com sepse neonatal precoce clínica e 44 (52%) sem sepse neonatal precoce (grupo controle). IG, peso ao nascer, tipo de parto e outros dados maternos e neonatais foram semelhantes, exceto as seguintes características: tempo de bolsa rota (BR) e síndrome do desconforto respiratório (SDR). O tempo de BR > 18h (15, 37,5% e 5, 11,4%, p = 0,03) e SDR (21, 52,5% e 11, 25%, p = 0,03) foram mais frequente nos sépticos quando comparados ao grupo controle. O uso materno de antibiótico (ATB) e pelo RN no momento da coleta não influenciaram a comunidade microbiana do primeiro mecônio. O filo mais abundante encontrado nos dois grupos foi Proteobacteria, porém mais prevalente no grupo sepse (p = 0,034). Presença de sepse neonatal precoce clínica explicou 14% da variação entre as comunidades bacterianas (p = 0,001). Os gêneros mais associados ao grupo sepse foram: Paenibacillus, Caulobacter, Dialister, Akkermansia, Phenylobacterium, Propionibacterium, Ruminococcus, Bradyrhizobium, Alloprevotella e no grupo controle: Flavobacterium. Conclusão: Estes achados suportam a hipótese de que a microbiota do primeiro mecônio de RNs prematuros é diferente naqueles pacientes com e sem o diagnóstico de sepse neonatal precoce clínica. A identificação de comunidades bacterianas específicas de risco pode levar ao desenvolvimento de biomarcadores alternativos para o diagnóstico precoce da sepse neonatal

Background: Early-onset neonatal sepsis (EONS) remains one of the main causes of morbidity and mortality related to prematurity, even with this clinical significance, its diagnosis remains extremely difficult. Meconium is not sterile, so a better understanding of initial gut microbiota colonization pattern in preterm infants may be a useful tool to improve the diagnosis and treatment of EONS. Objective: To determine the intestinal microbiota of the first meconium of preterm infants with gestational age (GA) ≤ 32 weeks and to verify its association with EONS. Methods: First pass meconium sample of preterm infants with GI ≤ 32 weeks born at the Hospital de Clínicas de Porto Alegre (HCPA) was obtained in a prospective cohort study. The microbiota of the patients with the diagnosis of early neonatal sepsis was compared to the control group. Exclusion criteria: Malformations or congenital infections; Genetic syndromes; Mothers carrying the HIV virus and not authorization from parents or legal guardians. All samples were stored (-80ºC) until DNA extraction. Microbial DNA was isolated from meconium samples using the QIAamp Fast DNA Stool Mini Kit (Qiagen, Valencia, CA, United States). DNA quality was determined by spectrophotometry using NanoVueTM spectrophotometer (GE Healthcare, Chicago, IL, United States). The V4 region of the 16S rRNA gene was amplified and sequenced using the o ION PGMTM (Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, United States) with the primers 515F and 806R. perMANOVA was utilized to detect confounding variables. Results: 84 premature were included; 40 (48%) with EONS and 44 (52%) without EONS (control group). GA, birth weight, type of delivery and other maternal and neonatal data were similar, except for the following characteristics: Premature Rupture of Membranes (PROM) > 18h and respiratory distress syndrome (RDS), except infants with EONS had more PROM > 18h (15, 37.5% and 5, 11.4%, p = 0.03) and SDR (21.52.5% and 11.25%, p = 0 , 03). The maternal use of antibiotic (ATB) and the use of ATB by the preterm at the time of meconium sampling did not influence the first meconium’s microbial community. The most abundant phylum in both groups was Proteobacteria, being more common in the EONS group (p = 0.034). The main analysis showed that 14% of the variation among the communities can be explained by the presence of EONS (p = 0.001). The genera most found in the EONS group were: Paenibacillus, Caulobacter, Dialister, Akkermansia, Phenylobacterium, Propionibacterium, Ruminococcus, Bradyrhizobium, Alloprevotella and in the control group: Flavobacterium. Conclusion: These findings supports the hypothesis that first meconium microbiota from premature infants is different in those patients with and without EONS. Identifying microbial risk signatures might lead to the development of alternative biomarkers for early diagnosis of neonatal sepsis.