Analisi temporale del profilo proteomico delle risposte allo stress ossidativo nei neonati pretermine nati prima della 32ª settimana di gestazione

Abstract

Introduzione La nascita pretermine espone il neonato all’ambiente extrauterino ossidante in cui l’immaturità dei sistemi antiossidanti favorisce il danno ossidativo che rappresenta un meccanismo chiave nella patogenesi di complicanze neurologiche e sistemiche Obiettivi Scopo dello studio è stato caratterizzare longitudinalmente il profilo proteomico dei neonati pretermine con attenzione ai pathway associati allo stress ossidativo e alla vulnerabilità cerebrale Materiali e Metodi Sono stati inclusi 16 neonati con meno di 32 settimane sottoposti a raccolta di plasma in 5 timepoint. Sono stati processati 74 campioni con spettrometria di massa ad alta risoluzione Orbitrap Exploris 480 previa deplezione di proteine ad alta abbondanza con arricchimento di vescicole extracellulari MagNet. I dati sono stati analizzati con clustering non supervisionato e Weighted Gene Co-expression Network Analysis Risultati Il clustering ha identificato 6 pattern di espressione temporale. Alcuni mostrano incremento progressivo di proteine coinvolte nella maturazione immunitaria e vascolare altri una precoce attivazione di chaperoni, proteine antiossidanti e mitocondriali, indicativa di una fase critica di stress ossidativo. Il cluster 3 mostra un picco intermedio di biosintesi proteica e attività mitocondriale. La WGCNA ha identificato moduli proteici correlati a età gestazionale e post-natale, lesioni cerebrali, ventilazione meccanica e trattamento con paracetamolo Discussione I risultati confermano il ruolo dello stress ossidativo nell’adattamento neonatale e suggeriscono l’esistenza di reti proteiche associate a danno neurologico. L’integrazione dei dati clinici e molecolari evidenzia potenziali biomarcatori di vulnerabilità ossidativa Conclusioni Lo studio fornisce una rappresentazione dinamica del proteoma del pretermine, identificando network molecolari correlabili allo stress ossidativo. Questo pone le basi per una medicina neonatale personalizzata e strategie neuroprotettive mirate

Background Preterm birth exposes neonates to a highly oxidative extrauterine environment. The immaturity of antioxidant systems leads to reactive oxygen species accumulation and oxidative damage. Oxidative stress plays a key role in the pathogenesis of neurological and systemic complications of prematurity Objectives This study aimed to longitudinally characterize the plasma proteomic profile in extremely preterm neonates, focusing on molecular pathways linked to oxidative stress and brain vulnerability Materials and Methods Sixteen neonates <32 weeks gestational age were enrolled and underwent longitudinal plasma sampling at five predefined time points in early postnatal life. Seventy-four plasma samples were analyzed via high-resolution mass spectrometry Orbitrap Exploris 480 after depleting high-abundance proteins through extracellular vesicle enrichment MagNet. Data analysis included unsupervised clustering and Weighted Gene Co-expression Network Analysis Results Unsupervised clustering identified six temporal expression patterns. Some clusters revealed progressive activation of proteins involved in immune maturation, vascular development, and lipid metabolism. Others showed early activation of chaperones, antioxidant proteins, and mitochondrial regulators, reflecting acute oxidative stress. Cluster 3 peaked mid-course in protein biosynthesis and mitochondrial activity. WGCNA revealed modules associated with gestational and postnatal age, cerebral lesions, mechanical ventilation, and paracetamol therapy Discussion The data confirm the role of oxidative stress in early neonatal adaptation and suggest protein networks linked to neurological injury risk. Integrating clinical and molecular data suggests potential early biomarkers of oxidative vulnerability Conclusions This study outlines the dynamic proteomic evolution in preterm neonates, identifying networks involved in oxidative stress. Findings support future personalized neonatology and targeted neuroprotection