Embora a etiologia exata da enterocolite necrosante (NEC) permaneça desconhecida, a pesquisa sugere que ela é multifatorial; A lesão de isquemia e / ou reperfusão, exacerbada pela ativação de cascatas intracelulares pró-inflamatórias, pode desempenhar um papel significativo. Os casos que se agrupam em epidemias sugerem uma etiologia infecciosa. Bactérias gram-positivas e gram-negativas, fungos e vírus foram isolados de crianças afetadas; no entanto, muitos bebês têm resultados de cultura negativos.
Além disso, os mesmos organismos isolados em culturas de fezes de bebês afetados também foram isolados de bebês saudáveis. Um extenso trabalho experimental em modelos animais sugere que a translocação da flora intestinal através de uma barreira da mucosa intestinal tornada vulnerável pela interação da isquemia intestinal, imaturidade imunológica e disfunção imunológica pode desempenhar um papel na etiologia da doença, espalhando-a e desencadeando o envolvimento sistêmico. Tal mecanismo poderia ser responsável pela proteção aparente de bebês amamentados contra NEC fulminante.
Estudos de pesquisa em modelos animais lançaram luz sobre a patogênese desta doença. Independentemente dos mecanismos de desencadeamento, o resultado resultante é uma inflamação significativa dos tecidos intestinais, a liberação de mediadores inflamatórios (por exemplo, leucotrienos, fator de necrose tumoral, fator de ativação de plaquetas) e ácidos biliares intraluminais e regulação negativa de fatores de crescimento celular, todos que levam a graus variáveis de dano intestinal.
Flora intestinal anormal
Em indivíduos saudáveis, o meio intestinal é caracterizado por uma predominância de bifidobactérias. Essa colonização é potencializada pela presença de oligofrutose, componente do leite humano, na luz intestinal. Foi observado que bebês que recebem alimentação artificial sem oligofrutose como constituinte têm uma predominância de organismos clostridiais.
Embora se acredite que organismos infecciosos desempenhem um papel fundamental no desenvolvimento há muito tempo da NEC, os detalhes sobre este papel continuam a ser evasivos. Não está claro se a infecção bacteriana tem um papel estimulador primário na NEC ou se uma lesão inicial da mucosa intestinal permite a invasão bacteriana secundária. É uma “infecção” direta com um organismo patogênico que inicia a cascata da doença ou é mais complexa? As hemoculturas positivas são encontradas em 30% dos pacientes; os organismos mais comumente identificados são Escherichia coli e Klebsiella pneumoniae. Proteus mirabilis, Staphylococcus aureus, S epidermidis, espécies de Enterococcus, Clostridium perfringens e Pseudomonas aeruginosa também foram identificados.
No entanto, pesquisas mais recentes estão focando não em espécies individuais, mas sim o papel do microbioma intestinal prematuro como fator de risco. Ao contrário dos bebês nascidos a termo, o intestino prematuro é colonizado por um número limitado de espécies bacterianas, a maioria das quais são organismos gram-negativos da classe Gammaproteobacteria. Denominada “colonização inadequada” ou “disbiose”, esta classe de bactéria foi mostrada em modelos animais para produzir ácidos graxos de cadeia curta e outras substâncias bioativas, afetando a saúde e integridade das células epiteliais. Como esses mediadores impactam o intestino imaturo continua a ser explorado. Esta linha de investigação foi posteriormente apoiada por estudos observacionais que mostraram que bebês amamentados (não amamentados com leite materno) e aqueles que avançaram mais rapidamente para alimentação enteral plena tinham menos probabilidade de desenvolver NEC do que seus homólogos.
E coli, espécies de Klebsiella, Enterobacter cloacae, P aeruginosa, espécies de Salmonella, S epidermidis, C perfringens, C difficile e C butyricum comumente crescem em culturas de fezes. As espécies de Klebsiella, E coli, S epidermidis e leveduras são mais comumente identificadas em culturas peritoneais. Acredita-se que a infecção fúngica seja uma infecção oportunista na presença de um sistema de defesa intestinal alterado do hospedeiro.
Novas bactérias oportunistas e patológicas estão sendo identificadas e especiadas, especialmente como o papel protetor de probióticos continua a ser elucidado. Fórmulas infantis contaminadas com organismos como espécies de Cronobacter (anteriormente chamadas de Enterobacter sakazakii) complicam ainda mais o quadro se a fórmula ou as bactérias estão implicadas na doença ou, inversamente, se o leite materno ou as bactérias são protetores.
A observação de uma epidemia ou grupo de casos em um curto período em um berçário após casos esporádicos apóia o papel-chave dos organismos infecciosos na NEC. Sabe-se que o pessoal do berçário sofre de doenças gastrointestinais (GI) agudas associadas a esses surtos, e a instituição de medidas de controle de infecção reduziu as taxas de NEC.
Filhotes de ratos colonizados por Staphylococcus aureus e Escherichia coli demonstraram aumento na incidência e severidade da enterocolite necrosante em comparação com aqueles cujos intestinos foram povoados com várias espécies bacterianas. A sinalização do receptor Toll-like das proteínas transmembranares da mucosa intestinal é realizada pela ligação de ligantes bacterianos específicos que medeiam a resposta inflamatória; acredita-se que o caráter do meio bacteriano intestinal desempenhe um papel na regulação para cima ou para baixo da inflamação intestinal via sinalização do receptor de pedágio.
Muitos bebês prematuros recebem exposição a agentes antibacterianos de amplo espectro, alterando ainda mais o ambiente bacteriano intra-intestinal. Avanços no sequenciamento do genoma do microbioma intestinal de bebês prematuros saudáveis e também afetados, juntamente com os papéis dos fatores moleculares e imunológicos do hospedeiro, continuam a levantar mais questões do que respostas sobre a etiologia multifatorial dessa condição devastadora.
Que a NEC está relacionada à colonização intestinal da flora patogênica é apoiada por achados que mostram que a administração de flora fisiológica diminui a incidência de NEC. Acredita-se que o efeito protetor do leite materno esteja, em parte, relacionado à liberação de espécies de Lactobacillus que de alguma forma reparam o meio intestinal. O trabalho de Blackwood et al sugere que o mecanismo é mais elegante: ambos os modelos in vitro e in vivo mostraram integridade intestinal melhorada em filhotes de ratos alimentados com probióticos L rhamnosus e L plantarum. Ao aumentar as junções estreitas capilares, os animais testados experimentaram menos lesões intestinais em comparação com os animais controle quando desafiados com uma toxina celular conhecida.
Isquemia intestinal
Epidemiologicamente, alguns notaram que bebês expostos a ambientes intrauterinos marcados por fluxo sanguíneo placentário comprometido (ou seja, hipertensão materna, pré-eclâmpsia, exposição à cocaína ) têm uma incidência aumentada de NEC. Da mesma forma, bebês com fluxo sanguíneo sistêmico diminuído pós-natal, como é encontrado em pacientes com persistência do canal arterial ou doença cardíaca congênita (ambos considerados fatores de risco para NEC), também têm uma incidência aumentada. Bebês com persistência do canal arterial correm um risco particularmente alto de desenvolver NEC se o fechamento farmacológico for tentado.
Uma análise retrospectiva comparou os resultados da NEC em pacientes com doença cardíaca congênita com os resultados da NEC em pacientes sem cardiopatia congênita; o estudo demonstrou melhores resultados em pacientes com doenças cardíacas. Este achado um tanto contra-intuitivo enfatiza ainda mais a fisiopatologia multifatorial subjacente à NEC.
Modelos animais de isquemia intestinal induzida identificaram seu papel significativo no desenvolvimento de NEC. Patologicamente, a isquemia induz uma resposta inflamatória local que resulta na ativação de uma cascata pró-inflamatória com mediadores como PAF, TNF-a, complemento, prostaglandinas e leucotrienos como C4 e interleucina 18 (IL-18). Este papel potencial de, talvez, até mesmo inflamação pré-natal na eventual ocorrência clínica de NEC, é ainda apoiado por uma recente revisão sistemática das evidências que mostram uma forte correlação entre a corioamnionite clínica e / ou histológica pré-natal e NEC subsequente.
Alterações na integridade da junção das células hepatobiliares resultam no vazamento dessas substâncias pró-inflamatórias e ácidos biliares para o lúmen intestinal, aumentando a lesão intestinal. Mecanismos de proteção celular, como fator de crescimento epidérmico (EGF), fator de crescimento transformador β1 (TGF-β1) e eritropoietina são regulados negativamente, comprometendo ainda mais a capacidade do bebê de montar uma resposta protetora. A liberação subsequente de norepinefrina e vasoconstrição resultam em esplâncnico isquemia, seguida de lesão de reperfusão.
A necrose intestinal resulta na violação da barreira da mucosa, permitindo a translocação bacteriana e a migração da endotoxina bacteriana para o tecido danificado. A endotoxina então interage sinergicamente com PAF e uma infinidade de outras moléculas pró-inflamatórias para amplificar a resposta inflamatória.
Os leucócitos ativados e a xantina oxidase epitelial intestinal podem então produzir espécies reativas de oxigênio, levando a mais lesões de tecidos e células morte. A administração experimental de inibidores de PAF em modelos animais não demonstrou atenuar a lesão da mucosa intestinal. Muitos outros moduladores do quadro inflamatório resposta estão sendo estudados in vivo em modelos animais e in vitro em uma tentativa de mitigar ou prevenir a morbidade e mortalidade causadas por enterocolite necrosante fulminante.
Imaturidade da mucosa intestinal
A NEC é principalmente uma doença de bebês prematuros. Embora aproximadamente 5 a 25% dos bebês com NEC nasçam a termo, estudos descobriram uma diminuição acentuada do risco de NEC com o aumento da idade gestacional.Este achado sugere que a maturação do sistema GI desempenha um papel importante no desenvolvimento de NEC.
O recém-nascido prematuro tem inúmeras deficiências físicas e imunológicas que comprometem a integridade intestinal. A produção de ácido gástrico e pepsina diminui durante o primeiro mês de vida. A insuficiência pancreática exócrina está associada a baixos níveis de enterocinase, a enzima que converte o tripsinogênio em tripsina, o que permite a hidrólise das toxinas intestinais. A secreção de muco das células caliciformes imaturas é diminuída. A motilidade intestinal está prejudicada e a atividade peristáltica está mal coordenada. Finalmente, a imunoglobulina A secretora (IgA) é deficiente no trato intestinal de bebês prematuros não alimentados com leite materno.
No bebê prematuro, imaturidade celular da mucosa e ausência de antioxidantes maduros mecanismos podem tornar a barreira mucosa mais suscetível a lesões. Os agregados de células T regulatórias intestinais são uma defesa de primeira linha contra patógenos luminais e podem ser induzidos por coleções de pequenos agregados linfóides, que estão ausentes ou deficientes em bebês prematuros.
Estudos experimentais e epidemiológicos observaram que a alimentação com leite humano tem efeito protetor; entretanto, o leite humano de um doador que foi pasteurizado não é tão protetor. O leite humano contém imunoglobulina A secretora (IgA), que se liga às células luminais intestinais e proíbe a translocação transmural bacteriana. Outros constituintes do leite humano, como IL-10, EGF, TGF-β1 e eritropoietina, também podem desempenhar um papel importante na mediação da resposta inflamatória. A oligofrutose estimula a replicação de bifidobactérias e inibe a colonização com organismos fermentadores de lactose.
Foi descoberto que o leite humano contém PAF acetil-hidrolase, que metaboliza PAF; o leite humano prematuro tem maior atividade da PAF acetil-hidrolase (até 5 vezes maior em um estudo) do que o leite coletado de mulheres que deram à luz a termo.
Há muito se suspeita que o o início da alimentação enteral precoce está associado à NEC, desencadeada em parte pela observação de que bebês não alimentados raramente desenvolvem NEC. Algumas séries relataram taxas reduzidas de NEC quando os volumes de alimentação são reduzidos, no entanto, um estudo multicêntrico de caso-controle pareado mais recente (EPIFLORE: Epidemiologic Study of Flora) compreendendo dados de 64 unidades de terapia intensiva neonatal, relatou o contrário. Anteriormente, em um estudo prospectivo randomizado, Book et al encontraram um aumento significativo no desenvolvimento de NEC entre bebês prematuros alimentados com uma fórmula elementar hiperosmolar em comparação com aqueles alimentados com uma fórmula láctea. A complexa relação entre alimentação e NEC é ainda confundida pelo reconhecimento de que a NEC é muito mais provável de ocorrer em bebês que recebem transfusão de concentrado de hemácias (RBC), especialmente em bebês que estão sendo alimentados por via enteral. Até um terço de todos os casos de NEC em bebês de muito baixo peso ao nascer podem ocorrer dentro de 24-48 horas após a transfusão de hemácias, com o maior risco potencialmente em bebês transfundidos com anemia mais grave.
Predisposição genética inata
Estudos com gêmeos sugeriram que a suscetibilidade à NEC pode ser afetada por um componente genético. Dada a natureza sutil e inespecífica frequente dos sintomas apresentados, a identificação de um biomarcador para bebês com maior risco de desenvolver enterocolite necrosante pode ter um impacto significativo nas taxas de morbidade e mortalidade.
Modelos animais concentraram-se em polimorfismos de nucleotídeo único (SNPs) que afetam negativamente as respostas imunes inatas a antígenos bacterianos. Um desses SNP, descoberto no gene que codifica a carbamoil-fosfato sintetase I (a enzima limitadora da taxa para a produção de arginina), foi relatado como associado a um risco aumentado de NEC.
Um estudo mais recente de 184 neonatos relatou uma associação entre o SNP IL-6 funcional (rs1800795) e o desenvolvimento de NEC (aumento de 6 vezes), bem como um aumento gravidade da NEC (aumento de 7 vezes na doença em estágio III) em neonatos brancos. Também houve uma associação entre TRIM21 (rs660) (aumento da incidência) e TGFβ-1 (rs2241712) (diminuição da incidência) com perfuração relacionada à NEC.
Bebês com genótipos distintos de várias citocinas também foram associados a frequências mais altas de NEC. Dada a interação de fatores inerentes, infecciosos, isquêmicos, inflamatórios, iatrogênicos e ambientais, alterações na expressão de mediadores pró-inflamatórios e / ou antiinflamatórios podem desempenhar um papel na suscetibilidade neonatal à doença.
Medicamentos
Vários medicamentos foram implicados como um fator de risco na NEC. Os derivados da xantina, como a teofilina e a aminofilina, reduzem a motilidade intestinal e produzem radicais livres de oxigênio durante seu metabolismo em ácido úrico.A indometacina, usada para tratar a persistência do canal arterial, pode causar vasoconstrição esplâncnica levando ao comprometimento da integridade intestinal. A vitamina E, usada para tratar a retinopatia da prematuridade, é conhecida por prejudicar a função leucocitária e foi associada à NEC. Os inibidores da secreção de ácido gástrico alteram o pH do meio intestinal, que posteriormente afeta a flora intestinal. Vários estudos recentes, incluindo meta-análises, identificaram uma maior incidência de NEC em bebês expostos a antiácidos gástricos.
Os resultados de um estudo multicêntrico, prospectivo e observacional sugerem que o tratamento com ranitidina em bebês de muito baixo peso ao nascer está associado a um risco aumentado de infecções, um risco 6,6 vezes maior de NEC, e uma taxa de mortalidade significativamente maior.
Muitos dos bebês prematuros são expostos no útero ao sulfato de magnésio (MgSO4) administrado à mãe para uma variedade de indicações obstétricas. Existem dados sugerindo que um efeito neuroprotetor de MgSO4 em bebês extremamente prematuros aumentou ainda mais seu uso, alimentando preocupações de um risco aumentado de NEC nesses bebês. No entanto, em uma coorte retrospectiva (2011-2014) de mais de 4.000 bebês prematuros extremos, nenhuma diferença nas razões de chance foi observada para o risco de NEC em bebês tratados com MgSO4 (n = 2.055) em comparação com aqueles sem tal exposição (n = 2.300 )
