De associatie tussen timing van afnavelen tijdens de electieve keizersnede en het neonatale darmmicrobioom

Tijdens een keizersnede kan het afnavelen voor of na het toedienen van
perioperatieve profylactische antibiotica plaatsvinden. Wanneer de navelstreng
voor de het toedienen van antibiotica wordt geklampt, kunnen deze antibiotica
niet de placenta passeren naar de circulatie van de zuigeling. Wanneer de
streng echter na het toedienen van maternale antibiotica wordt geklampt, kunnen
deze antibiotica wel de placenta passeren en de circulatie van de zuigeling
infiltreren. In dit onderzoek wordt de hypothese getoetst dat zulke antibiotica
de samenstelling en functionaliteit van het neonatale darmmicrobioom kunnen
veranderen. Een verandering van het neonatale microbioom is geassocieerd met
het ontstaan van astma, allergieën, diabetes mellitus type 1 en obesitas op
latere leeftijd. Deze kleine interventie kan dus belangrijke consequenties
hebben voor de toekomstige gezondheid van de zuigeling.

In Nederland worden de meeste van deze geplande keizersneden uitgevoerd op
basis van medische indicaties, zoals stuitligging. De meest voorkomende
complicatie van de moeder na keizersneden zijn onder andere infectieuze
morbiditeiten als endometritis en wondinfectie. In 2008 vonden Constantine et
al. in een meta-analyse sterk bewijs dat antibioticaprofylaxe voor een
keizersnede toegediend voor de incisie, in vergelijk met na het afnavelen, de
incidentie van postpartum endometritis en totale infectieuze morbiditeiten laat
afnemen, zonder een effect op neonatale uitkomstmaten. Deze meta-analyse is
sindsdien de basis voor de huidige protocollen voor de keizersnedeprocedure in
een aantal ziekenhuizen in Nederland, waaronder het UMCG. In 2014 lieten de
resultaten van de Cochrane systematische review van Mackeen et al. zien dat
preoperatieve intraveneuze profylactische antibiotica voor alle typen
keizersneden de incidentie van de opgetelde maternale posptartum infectieuze
morbiditeit significant deed afnemen, in vergelijking met toediening na het
afnavelen. Deze review geeft sterke aanwijzingen dat, voor de moeder, het
toedienen van antibiotica voor de incisie de betere keuze is om postoperatieve
infecties te voorkomen. Een belangrijk opmerking hierbij is dat in al deze
onderzoeken de korte- en langetermijneffecten van blootstelling aan antibiotica
op de neonatale gezondheid niet voldoende is onderzocht. In hun systematische
review benadrukten Mackeen et al. de noodzaak om de negatieve korte- en
langetermijneffecten van antibiotica voor pasgeborenen te verduidelijken. In
2015 concludeerden Zhang et al. in hun randomized controlled trial en
meta-analyse dat voor een geplande keizersnede de effecten van
antibioticaprofylaxe voor incisie en na het afnavelen nagenoeg hetzelfde waren.
In deze studie waren de uitkomstmaten postpartum endometritis en totale
infectieuze morbiditeiten bij de moeder.

In onderzoeken waarin het effect van toediening van antibiotica voor en na het
afnavelen op de moeder en neonaat wordt vergeleken, wordt voorbijgegaan aan
het effect van antibiotica op het neonatale darmmicrobioom. De zorgen omtrent
de toediening van antibiotica voor het afnavelen hebben zich traditioneel
gericht op de onnodige blootstelling van de foetus die foetale infecties
mogelijk maskeert en de noodzaak voor een sepsis work up in zuigelingen doet
toenemen. Recente studies hebben zich echter meer gericht op de veranderingen
van het neonatale microbioom als gevolg van de toediening van antibiotica voor
het afnavelen. De antibiotica die aan de moeder worden toegediend voor de
incisie passeren binnen korte tijd de placenta en bereiken de circulatie van de
neonaat nog voor de geboorte, met daarbij een onvermijdelijke maar een tot nog
toe niet volledig gekarakteriseerde invloed op de microbiële kolonisatie van de
pasgeborene. Eerdere richtlijnen adviseerden het afnavelen alvorens de
toediening van antibiotica aan de moeder om deze collaterale neonatale
blootstelling te voorkomen. Er is toenemende bewijs voor een functionele rol
van de darmmicrobiota in de ontwikkeling van het immuunsysteem van de
pasgeborene en de ontwikkeling van chronische ziektes op latere leeftijd. Het
menselijk darmmicrobioom speelt een extreem belangrijke rol in de vroege
neonatale ontwikkeling (10), maar ook mogelijk in de latere algehele gezondheid
en ontaan van ziektes op de volwassen leeftijd. De vestiging van stabiele
microbiële gemeenschappen binnen het maagdarmkanaal staat in parallelle
verbinding met de groei en de ontwikkeling van het immuunsysteem in de eerste
levensfase. Blootstelling aan antibiotica in kinderen is geassocieerd met een
toegenomen risico op diabetes, obesitas, inflammatory bowel disease, astma en
allergieën. Recente onderzoeken van Yossour et al. en Bokulisch et al. wijzen
op de rol van blootstelling aan antibiotica in de instabiliteit van de
microbiële gemeenschap. De immaturiteit van het darmmicrobioom in zuigelingen
is geassocieerd met ondervoeding en verminderde diversiteit is waargenomen in
zuigelingen welke later diabetes mellitus type 1 zouden ontwikkelen. Bovendien
houdt het ontstaan van jeugdobesitas verband met verschillende veranderingen in
de microbiële samenstelling. Verstoringen in het darmmicrobioom in de eerste
levensfase is geassocieerd met het ontstaan van immuun-gemedieerde aandoeningen
als allergie, astma en atopisch eczeem in een latere levensfase. Er is dus
voldoende noodzaak om deze mogelijke bron van vroege verstoring van het
microbioom, die kan resulteren in serieuze toekomstige gevolgen, te
onderzoeken.

Het is van groot belang dat kwalitatief hoogstaand bewijs van onmiddellijke
voordelen voor de moeder word gewogen met bewijs van dezelfde kwaliteit van
enige potentiële risico*s op de lange termijn voor het kind. Tot nu toe is er
echter geen RCT die de effecten van intrapartum antibiotica op zuigelingen
heeft onderzocht. Het is onwaarschijnlijk dat zulke onderzoeken worden
uitgevoerd vanwege hun lange duur en follow up om gezondheidsuitkomsten te
kunnen meten die pas op veel latere leeftijd tot uiting komen. Bewijs dat er
een negatief effect van vroege blootstelling van antibiotica op de zuigeling
is, komt van observationele onderzoeken, maar de limitaties van deze
onderzoeken leiden ertoe dat het minder waarschijnlijk is dat ze worden
opgenomen in systematische reviews. Deze RCT heeft daarom als doel om de
effecten van antibiotica die worden toegediend voor de incisie, op de
samenstelling en functionaliteit van het neonatale microbioom tot de leeftijd
van 1 jaar. Als dit onderzoek belangrijke veranderingen in de samenstelling van
de neonatale darmmicrobioom zou ontdekken, dan zou dit een sterke indicatie
zijn om grotere onderzoeken op te zetten die de zuigelingen/kinderen voor een
langere periode kunnen vervolgen. Daarom is dit onderzoek van cruciaal belang
en probeert het een antwoord te vinden op een belangrijke vraag betreffende de
reproductieve oorzaken van ziektes op de volwassen leeftijd.

Primaire doelstelling:
De samenstelling en functionaliteit van het neonataal microbioom te onderzoeken
van pasgeborenen geboren na een geplande keizersnede en daarbij toediening van
antibiotica zowel voor de incisie als na het afnavelen.

Secundaire doelstelling:
Het vergelijken van de incidentie van endometritis, wondinfectie en
urineweginfectie tussen de groep van vrouwen die antibioticaprofylaxe krijgt
toegediend voor incisie en na het afnavelen.

Deze randomized-controlled trial zal worden uitgevoerd in het Universitair
Medisch Centrum Groningen (UMCG). Alle zwangeren die een geplande keizersnede
zullen ondergaan, zullen worden gevraagd om deel te nemen tijdens de
controleafspraak ten tijde van de 36ste week van de gestatie. Deelname wordt
alleen genoteerd na de uitdrukkelijke informed consent.
Randomisatie zal worden uitgevoerd zonder betrekking van de onderzoeker die de
trial uitvoert. Vijftig deelnemers zullen op gerandomiseerde wijze worden
ingedeeld in de groepen die of voor de incisie of na het afnavelen antibiotica
toegediend krijgen. Deze verdeling zal 1:1 worden.
Vrouwen die een geplande keizersnede zullen ondergaan worden 4 uur voor de
operatie opgenomen in het ziekenhuis. In het geval de vrouw behoort tot de
groep waarbij het afnavelen plaatsvindt na het toedienen van antibiotica, zal 1
gram cefazolin worden toegediend door de anesthesioloog 30 minuten voor de
incisie. In de groep die de antibiotica pas na het afnavelen krijgen
toegediend, zal 1 gram cefazolin (1x, intraveneus) worden toegediend door
anesthesioloog, op het moment van afnavelen.
Eén dag voor de keizersnede zal vaginale en bloed monsters worden verzameld
door de verloskundige op de afdeling en de ontlastingsmonsters van de moeder
zal op de dag van operatie worden verzameld.
De ontlasting van de neonaat zal op dag 1,2 en 3 door de verpleegkundigen van
de afdeling worden verzameld. Deze monsters zullen worden bewaard op -80 ºC.
Ten tijde van het ontslag na dag 3, zullen de ouders 6 gelabelde
ontlastingsverzamelingskits om de ontlastingsmonsters te verzamelen. De
ontlasting van de zuigeling zal elke week worden verzamelend van week 1 tot
week 6. De ouder(s) wordt/worden geïnstrueerd hoe ze de ontlasting moeten
verzamelen en hoe ze deze in hun eigen vriezer moeten bewaren, nadat ze deze
hebben gelabeld. Na 6 weken komen de ouder(s) en de zuigeling op controle in
het UMCG, zij zullen dan de plastic tas met de verzamelde monsters meenemen en
inleveren. Deze monsters worden bewaard op -80 ºC.
Naast het verzamelen van de ontlasting, zal de ouders ook worden gevraagd om
elke week een vragenlijst in te vullen, met vragen over het dieet, vaccinaties,
medicaties en algehele gezondheid van het kind gedurende deze weken. De
ontlastingsmonsters en vragenlijsten zullen op de tijdmomenten 6 maanden en 1
jaar worden opgehaald van het huis van de patiënten.

Deze studie is een fase 4 studie waarbij de interventie in deze studie de timing van navelstrengklamping is. Het wordt op twee manieren gedaan 1) klamping nadat de moeder het profylactische antibioticum heeft gekregen 2) Voordat de moeder het profylactische antibioticum gekregen. In principe wordt dit als volgt gedaan: Eén gram Cefazoline (eenmaal intraveneus) wordt 30 minuten voor keizersnee toegediend door de anesthesioloog in de groep vrouwen die antibiotica ontvangen voordat de huid incisie plaatsvindt. In de andere groep zullen dezelfde antibiotica worden toegediend na afnavelen. Gebruik van 1 gram cefazoline als profylaxe tijdens de keizersnede is in overeenstemming met de indicaties van het standaardprotocol. .

De belasting die wordt geassocieerd met deelname aan de studie kan worden
tweeën worden verdeeld: 1) Tijdens de duur van verblijf in het UMCG en 2) Na
ontslag uit het UMCG. Gedurende het verblijf in het ziekenhuis zullen de moeder
en de pasgeborene minimale belasting ondervinden en geen invasieve testen.
Ontlastingsmonsters van de moeder zullen vlak voor de keizersnede worden
verzameld. De eerste ontlasting van de neonaat zal vlak na de keizersnede
worden verzameld. Na ontslag van de moeder en de pasgeborene wordt de ouders
gevraagd om de ontlasting van de zuigeling te verzamelen in de bijgeleverde
plastic zakken, elke week voor een periode van 6 weken en deze zullen ze in de
vriezer moeten bewaren. Deze monsters zullen naar het UMCG worden gebracht
tijdens de regulaire controleafspraak van 6 weken postpartum. Naast de
ontlastingsmonster zullen de ouders ook elke week een vragenlijst invullen over
het dieet, medicaties en vaccinaties van de pasgeborene. De ontlastingsmonsters
en vragenlijsten zullen thuis worden opgehaald bij 6 maanden en 1 jaar
postpartum.

De risico*s die worden geassocieerd met het afnavelen voor de toediening van
antibiotica voor de moeder is het mogelijk optreden van postoperatieve
infecties als endometritis en wondinfecties.
Zoals al eerder is genoemd waren deze studies echter niet beperkt tot alleen
vrouwen die een geplande keizersnede hebben ondergaan. Daarom is het onmogelijk
om de ware toegenomen risico van het toedienen van antibiotica na het afnavelen
voor de deze vrouwen te berekenen. In de trial die door Zhang et al. werd
uitgevoerd, werd er bij geplande keizersneden geen verschil gevonden in de
effecten van antibioticaprofylaxe toegediend voor of na het afnavelen. Hoewel
het geschatte risico klein is, hebben we enkele elementen in acht genomen om
dit risico nog verder te verkleinen. In het UMCG blijven vrouwen die een
geplande keizersnede zullen ondergaan voor drie dagen na de operatie opgenomen
op de afdeling en zijn dan onder de supervisie van verpleegkundigen en artsen,
die postoperatieve infecties kunnen detecteren wanneer deze zich voordoen. Deze
vrouwen zullen dan direct worden behandeld.

De effecten van het toedienen van antibiotica voor de incisie op het neonatale
darmmicrobioom zijn nog niet voldoende onderzocht. Een aantal studies
impliceert dat neonatale blootstelling aan antibiotica een effect heeft in het
veranderen van de neonatale metabolisme en in het onstaan van obesitas op
latere leeftijd. Bovendien hebben onderzoeken ook associaties gevonden tussen
het vroege ontregelingen van het darmmicrobioom en de ontwikkeling van
obesitas, allergie en insuline afhankelijke diabetes. Daarom biedt deze studie
de mogelijkheden om deze associaties beter te onderzoeken