Gevolgen van vroege blootstelling aan antibiotica op de selectie van antimicrobiele genen: welk regime veroorzaakt de minste schade?

Multiresistente bacterien komen steeds meer voor en beperken de opties om
antibiotische behandelingen in te zetten. Antibioticadruk induceert de selectie
van antimicrobiele resistentie (AMR) genen binnen het humane microbioom. Met
name het ontwikkelende microbioom van zuigelingen is gevoelig voor
antibiotische verstoringen. Daarom veronderstellen wij dat het gebruik van
antibiotica bij zuigelingen, significante selectie van AMR genen en overgroei
van resistente bacterien binnen het microbioom zal veroorzaken met lange
termijn gevolgen voor de samenstelling van het microbioom en het reservoir van
AMR genen binnen het microbioom van de zuigeling.

Omdat de verdenking op een neonatale infectie waarbij breedspectrum antibiotica
worden ingezet vaak voorkomt (ongeveer 10% van alle pasgeborenen), en hierbij
geen verschil is in geslacht, ras en sociaal-economische status, zullen
potentiele bijwerkingen van deze behandeling op de ontwikkeling van het
microbioom en de selectie en behoud van de AMR genen belangrijke invloed hebben
op de gehele samenleving.

Beter inzicht in deze bijwerkingen zal ons helpen om betere therapie op maat te
kunnen geven, en bijwerkingen te kunnen minimaliseren in de eerste levensweek
en de kansen voor een gezonde ontwikkeling van het microbioom te optimaliseren
voor deze kinderen. Wegens het wijdverspreid gebruik van deze antibiotica in de
vroege levensfase, zal het personaliseren van therapie (personalized medicine)
de selectie en behoud van AMR genen verminderen en mogelijk het verspreiden van
deze AMR genen in de gehele samenleving voorkomen. Daarom is de potentiele
impact van dit onderzoek erg groot.

Primair:
Om de korte en lange termijn prevalentie van AMR genen te beschrijven in het
microbioom van de darm van pasgeborenen die blootgesteld worden aan antibiotica
in de eerste levensweek en te vergelijken met gezonde controles.
Het onderzoeken van de korte en lange termijn effecten van breedspectrum
antibiotica, die toegediend worden aan pasgeborenen in de eerste levensweek, op
de samenstelling van het microbioom van de darm gedurende de eerste 5
levensjaren in vergelijking met gezonde controles.

Secundair:
Het identificeren van welk van de standaardbehandelingen voor het behandelen
van neonatale infecties het minste selectie van AMR genen en verstoring van de
samenstelling van het microbioom veroorzaakt, in vergelijking met gezonde
controles.

Wij willen een gerandomiseerde studie uitvoeren om de vergelijkbaarheid tussen
groepen te kunnen garanderen. We willen 147 vaginaal of middels secundaire
sectio caesarea geboren zuigelingen includeren met een verdenking op een vroege
neonatale infectie, die empirische antibiotica behandeling nodig hebben in de
eerste levensweek. Deelnemende ziekenhuizen zijn het Spaarne Gasthuis Hoofddorp
en Haarlem Zuid, het Diakonessenhuis Utrecht en het Tergooiziekenhuis Blaricum.
Bij opname van de zieke zuigeling zullen de ouders benaderd worden voor
deelname en geinformeerd worden over de studie door de behandelend arts.

In hun 5e levensjaar (voorafgaand aan dat de deelnemers 5 jaar worden), worden
de 2 groepen ZEBRA-studie deelnemers benadert voor deelname aan de eenmalig
geïntensiveerde meting op de leeftijd van 5 jaar, het "ZEBRA-5 protocol"
genoemd:
1. ZEBRA-vervolg onderzoek deelnemers (zowel de actief deelnemende groep, als
de drop-outs).
2. ZEBRA-deelnemers die niet deelnemen aan de vervolg studie maar wel
toestemming hebben gegeven om nogmaals contact op te nemen.
Voor de kinderen geboren in het Diakonessenhuis kan deze 5 jaars meting
plaatsvinden in het Wilhelmina Kinderziekenhuis te Utrecht.

Een controlegroep zal worden samengesteld uit 49 vaginaal of middels sectio
caesarea geboren gezonde zuigelingen (en die dus geen antibiotica hebben
gekregen in de eerste levensweek) die voor de geboorte zijn geworven en gevolgd
worden door middel van huisbezoeken. Ethische toestemming voor het volgen van
deze controlekinderen en de eenmalig geïntensiveerde meting op 5 jarige
leeftijd is reeds verkregen als onderdeel van een observationeel microbioom
ontwikkelingsonderzoek (MUIS onderzoek, studienr: M012-015), en blijkt goed
uitvoerbaar en succesvol te zijn.

Deelname aan deze studie geeft slechts een verwaarloosbaar risico, aangezien we
slechts de ecologische bij-effecten van 3 antibiotische standaardbehandelingen
willen vergelijken. Deelnemers hebben geen voordelen bij deelname. Indien
deelnemers kiezen voor de optionele spirometrie en/of de optionele bloedafname
als onderdeel van het ZEBRA-5 protocol op de leeftijd van 5 jaar, zal deze
informatie met ouders gedeeld worden, en dit kan om die reden als een voordeel
worden gezien voor de deelnemer en zijn/haar ouders.

Verzamelen van het speeksel, de rectale swab, ontlasting en op de leeftijd van
5 jaar de aanvullende huidswabs zijn niet invasief, veilig en veroorzaken een
verwaarloosbare last. Afname van de transnasale nasopharynxswab op de leeftijd
van 5 jaar veroorzaak een minimale last en kan kortdurend (2-3 seconden) een
onplezierig kriebelend gevoel, hoesten en waterige ogen geven, zelden
veroorzaakt het tevens een minimale en "self-limiting" neusbloeding (minder dan
1:3000 in onze ervaring). Indien een neusbloeding veroorzaakt wordt zal een
onderzoeksteam lid standaardzorg bieden conform de standaard procedures.

Indien ouders toestemming geven voor de optionele venapunctie als onderdeel van
het ZEBRA-5 protocol, is er een klein risico (2%) op het ontwikkelen van een
klein hematoom. Tijdens de procedure kan de deelnemer angst en enige pijn
ervaren. Middels het gebruik van een EMLA-pleister proberen we de pijn te
voorkomen. Daarnaast zullen we de angst proberen te verminderen middels
afleiding. De optionele spirometrie en *fractional exhaled NO* meting zijn
beiden non-invasief en zullen spelende wijs worden verricht.

Wij zullen de gedragscode verzet bij minderjarigen in acht nemen zoals deze is
beschreven door de CCMO

Elk sample moment inclusief het tekenen van het toestemmingsformulier zal niet
meer dan 15 minuten van de deelnemer zijn/haar tijd in beslag nemen. Voor het
ZEBRA-5 protocol zullen deelnemers de polikliniek bezoeken in plaats van het
gebruikelijke thuisbezoek. Dit poliklinisch bezoek zal ongeveer 1-1,5 uur in
beslag nemen, waarnaast een meer uitgebreide vragenlijst ouders ongeveer 20
minuten zal kosten voorafgaand aan de poliklinische afspraak. Ouders ontvangen
een financiele compensatie voor het reizen en parkeren bij het ziekenhuis. We
proberen de poliklinische bezoeken zoveel mogelijk op de woensdag- en
vrijdagmiddag in te plannen, of op een ander moment zonder schoolverplichtingen
voor de deelnemer.