Медицинская профилактика врожденной пневмонии у недоношенных новорожденных: микробиом-ассоциированный подход

Цель исследования. Научно обосновать микробиом-ассоциированный подход медицинской профилактики врожденной пневмонии у недоношенных новорожденных, основанный на определении микробиома ротоглотки и установлении признаков хронической внутриутробной гипоксии.

Материалы и методы. Обследовано 75 недоношенных новорожденных с врожденной пневмонией на фоне перенесенной хронической внутриутробной гипоксии (основная группа) и 79 младенцев без врожденной пневмонии, с инфекционными болезнями, специфичными для перинатального периода (группа сравнения). Секвенирование нового поколения выполнено аппаратом MiSeq (Illumina). Статистическая обработка данных проводилась в среде программирования R (version4.3.1), программа RStudio (2023.09.1+494). Уровень значимости принят равным 0,05.

Результаты. Медиана срока гестации в основной группе составила 28,00 [26,00; 30,00] недель, в группе сравнения — 33,00 [31,00; 35,00] недели при p-val < 0,001. В процессе секвенирования биоматериала ротоглотки выделены микробиом-ассоциированные биомаркеры врожденной пневмонии у недоношенных новорожденных на уровне родов: Brucella (≥ 5,8 %, Se = 0,88 и Sp = 0,57); Achromobacter (≥ 3,1 %, Se = 0,667 и Sp = 0,658); Ralstonia (≥ 0,3 %, Se = 0,653 и Sp = 0,709); Stenotrophomonas (≥ 9,0 %, Se = 0,64 и Sp = 0,671); Klebsiella (≥ 0,02 %, Se = 0,693 и Sp = 0,595); Pseudomonas (≥ 1,5 %, Se = 0,6 и Sp = 0,684). Получение в образце из ротоглотки одного или нескольких микробиом-ассоциированных биомаркеров в виде родов вышеперечисленных бактерий является основанием для определения вероятности наличия пневмонии у недоношенных новорожденных в рамках метода медицинской профилактики пневмонии у недоношенных новорожденных.

Заключение. С учетом выявленных микробиом-ассоциированных биомаркеров (роды Brucella ≥ 5,8 %, Achromobacter ≥ 3,1 %, Ralstonia ≥ 0,3 %, Stenotrophomonas ≥ 9,0 %, Klebsiella ≥ 0,02 %, Pseudomonas ≥ 1,5 %) и уровня фактора, индуцируемого гипоксией (HIF-1-альфа ≥ 0,017 нг/мл), разработано медицинское программное обеспечение на основании работы искусственных нейронных сетей, позволяющее определять вероятность наличия врожденной пневмонии у недоношенных новорожденных. Опираясь на выявленные биомаркеры, разработан и внедрен в практическое здравоохранение «Метод медицинской профилактики пневмонии у недоношенных новорожденных», утвержденный Министерством здравоохранения Республики Беларусь от 26.05.2025, регистрационный номер 005-0225, в виде инструкции по применению.

1. Врожденная пневмония (клинические рекомендации). Неонатология: новости, мнения, обучение. 2025;13(2):59-82. [дата обращения 2025 июль 23]. Режим доступа: https://www.neonatology-nmo.ru/ru/jarticles_neonat/752.html?SSr=07E9080868A96

2. Старовойтова А.С., Стома И.О., Улезко Е.А., Воропаев Е.В., Осипкина О.В., Зятьков А.А. и др. Микробиом-ассоциированные биомаркеры пневмонии у недоношенных новорожденных детей. Проблемы здоровья и экологии. 2025;22(1):145-156. [дата обращения 2025 июль 24]. Режим доступа: https://elib.gsmu.by/bitstream/handle/GomSMU/16952/145156.pdf?sequence=1&isAllowed=y

3. Старовойтова А.С., Стома И.О., Улезко Е.А., Воропаев Е.В., Осипкина О.В, Зятьков А.А. и др. Микробиом верхних дыхательных путей у недоношенных новорожденных детей при отсутствии врожденной пневмонии: особенности первичного спектра на разных сроках гестации. Клиническая инфектология и паразитология. 2025;14(1):16-27. [дата обращения 2025 июль 24]. Режим доступа: https://doi.org/10.34883/PI.2025.14.1.040

4. Старовойтова А.С., Стома И.О., Улезко Е.А., Ковалев А.А. Микробиом-ассоциированное прогнозирование врожденной пневмонии у недоношенных новорожденных детей. Клиническая инфектология и паразитология. 2024;13(4):429-439. [дата обращения 2025 июль 24]. Режим доступа: https://doi.org/10.34883/PI.2024.13.4.029

5. Старовойтова А.С., Стома И.О., Улезко Е.А., Воропаев Е.В., Осипкина О.В., Зятьков А.А., и др. Характер изменений первичного микробиома верхних дыхательных путей у недоношенных новорожденных детей с врожденной пневмонией. Медицинские новости. 2025;(2):76-79. [дата обращения 2025 июль 24]. Режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=80563435

6. Зубков В.В., Байбарина Е.Н., Рюмина И.И., Дегтярев Д.Н. Диагностическая значимость признаков пневмонии у новорожденных детей. Акушерство и гинекология. 2012;(7):68-73. [дата обращения 2025 январь 18]. Режим доступа: https://www.elibrary.ru/item.asp?id=18201953

7. Инакова Б.Б., Нуритдинова Г.Т., Шамсутдинова Д. Способствующие факторы развития внутриутробных инфекций у недоношенных детей. Re-health journal. 2023;18(2):14-17. [дата обращения 2025 январь 18]. Режим доступа: https://cyberleninka.ru/article/n/sposobstvuyuschie-faktory-razvitiya-vnutriutrobnyh-infektsiy-u-nedonoshennyh-detey

8. Савельева Г.М., Сухих Г.Т., Серова В.Н., Радзинский В.Е., ред. Акушерство. Национальное руководство. Москва: ГЭОТАР-Медиа; 2022. 1080 с.

9. FastQC: A Quality Control Tool for High Throughput Sequence Data [date of access 2025 January 18]. Available from: https://www.bioinformatics.babraham.ac.uk/projects/fastqc/

10. Bolger AM, Lohse M, Usadel B. Trimmomatic: a flexible trimmer for Illumina sequence data. Bioinformatics. 2014 Aug 1;30(15):2114-2120. DOI: https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btu170

11. Wood DE, Lu J, Langmead B. Improved metagenomic analysis with Kraken 2. Genome Biol. 2019 Nov 28;20(1):257. DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-019-1891-0

12. Wood DE, Salzberg SL. Kraken: ultrafast metagenomic sequence classification using exact alignments. Genome Biol. 2014;15(3):R46. DOI: https://doi.org/10.1186/s13059-019-1891-0

13. RStudio Team (2020). RStudio: Integrated Development for R. RStudio, PBC, Boston, MA [date of access 2025 January 28]. Available from: http://www.rstudio.com/

14. R Core Team (2022). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. [date of access 2025 January 28]. Available from: https://www.R-project.org/

15. Wickham H, Averick M, Bryan J, Chang W, McGowan L, François R, et al. Welcome to the Tidyverse. J Open Source Softw. 2019;43(4):1686. DOI: https://doi.org/10.21105/joss.01686