NUTRIPROTECT-Výživa dětí jako ochranný nebo zdravotní rizikový faktor (My-Milk-2)

Výživa může působit buď jako rizikový nebo ochranný faktor při rozvoji řady nepřenosných onemocnění. Zatímco tyto účinky byly stanoveny pro celý životní cyklus, výživa v raném věku může být zvláště důležitá pro svůj dlouhodobý dopad na zdraví v pozdějším věku. Spolehlivé vědecké údaje o dietním příjmu a nutričním stavu reprezentující vzorkové populace slouží jako základ pro objasnění úlohy, kterou specifické nutriční faktory působí na lidské zdraví. Vědecké pozadí navrhovaného projektu aplikačního výzkumu je založeno na skutečnosti, že studie sledující souvislost mezi ranou výživou, počáteční střevní mikrobiotou a vývojem dětí v delším časovém období jsou omezené. Klíčové vědecké výzvy, kterým se věnujeme, se proto zaměřují na účinky výživy v raném věku na růst a zdraví zúčastněných dětí a na zkoumání vztahu mezi různými markery zdraví.

Zatímco pracovní program této multidisciplinární aplikativní prospektivní studie bude zaměřen na děti, bude úzce navázán na bývalý projekt „My-Milk“ (SRA J43606; ukončený v roce 2013), kde byla role rané výživy ve vývoji byly zkoumány kojené děti a jejich střevní mikrobiota během prvního roku života. Tato studie bude provedena v populaci 6-7 let zařazených do první studie „My-Milk“. Studie bude charakterizovat klíčové modifikující faktory během raného života účastníka (definované prostřednictvím mateřských proměnných (BMI před těhotenstvím, přírůstek hmotnosti během těhotenství, výživa během těhotenství a kojení, složení mastných kyselin v mateřském mléce a koncentrace vitaminu D v séru) a proměnných kojenců (délka kojení a antibiotická léčba, fekální mikrobiota v prvním měsíci, antropometrie a kostní minerální denzita v novorozeneckém období)) na nutričním stavu účastníka ve věku 6-7 let. Aktuální nutriční stav bude definován dietním příjmem účastníka, antropometrií, tělesným složením – hustota kostí, procento tukové a svalové tkáně), zdravím (krevní tlak, cholesterol v krvi, frekvence a závažnost infekcí) a fekální mikroflórou.

Populace studie pozvaná k účasti bude zahrnovat všechny osamělé děti matek, které dokončily podrobnou část studie My-Milk v prvním roce věku dítěte (N=147). S ohledem na velmi nízkou míru předčasného ukončení v první podrobné části studie My-Milk (33 zúčastněných matek ze 185, přibližně 18 procent), vyšetřovatelé očekávají, že odpoví alespoň 70–75 procent pozvaných účastnic, což znamená mezi Do studia může být zapsáno 100 - 110 dětí. Tato populace bude představovat 0,5 procenta dětí narozených v roce 2011 (21947 dětí – statistické údaje za Slovinsko).

Budou měřeny a hodnoceny následující parametry: výživa dětí pomocí standardní metodiky hodnocení stravy pro děti a dospělé/starší populaci, jak je uvedeno v pokynech Evropského úřadu pro bezpečnost potravin (EFSA). Konkrétně průzkum spotřeby potravin bude prováděn na individuální úrovni opakovaným 24hodinovým stravovacím deníkem a metodou Computer Assisted Personal/Telephone Interview (CAPI/CATI) a podporou General Questionnaire a Food Propensity Questionnaire (FPQ) dle PANCAKE - Pilotní studie pro hodnocení příjmu živin a spotřeby potravin mezi dětmi v Evropě. 24hodinový rozhovor se strukturovanou dietou je kvantitativní výzkumná metoda používaná při hodnocení výživy. Vyškolený dietolog požádá rodiče nebo pečovatele, aby si vzpomněli na všechna jídla a nápoje, které zúčastněné dítě konzumovalo během předchozích 24 hodin ve dvou různých časových bodech během studie (nepo sobě jdoucí dny alespoň 8 - 20 dní mezi dvěma záznamy) získat správné informace o obvyklém příjmu potravin. Z údajů získaných 24-hodinovým stažením vyšetřovatelé hodlají vyhodnotit nutriční příjem podskupin populace. Kromě toho budou studovány souvislosti mezi výživou dětí a tělesným složením a zdravotními markery. FPQ umožní odhad určitých relevantních, málo konzumovaných skupin potravin. Data budou shromažďována pomocí validovaných dotazníků s využitím metod sběru dat a jejich zpracování pomocí počítače. Vyhodnocení údajů o dietním příjmu bude provedeno dietním softwarem Open Platform for Clinical Nutrition (OPEN) od Jožef Stefan Institute (IJS). OPEN je webová aplikace pro hodnocení a léčbu stravy, která byla také vylepšena tak, aby podporovala metodu 24h-recall/food diary a FPQ v souladu s celoevropským průzkumem spotřeby potravin EFSA, známým také jako EU Menu. OPEN je účinný, první slovinský webový nástroj pro hodnocení stravy na základě místních potravin. OPEN umožňuje dietologovi zadat jídlo a množství pro každého účastníka. Po zadání potravin, množství a přípravy do OPEN program vytvoří analýzu s rozpisem nutričních informací.

Hodnocení růstu, vývoje a zdravotního stavu u účastníků ve věku 6-7 let bude založeno na provedeném klinickém vyšetření a údajích získaných ze zdravotní dokumentace. Klinické vyšetření bude zahrnovat posouzení klinického stavu, antropometrická měření a kvantitativní ultrazvuková měření hustoty kostních minerálů a měření krevního tlaku.

Klinické vyšetření bude provedeno ve Fakultní dětské nemocnici a bude jej provádět odborný lékař dětského lékařství a zkoušející biolog. Bude zahrnovat hodnocení klinického stavu, antropometrická měření a kvantitativní ultrazvuková měření hustoty kostních minerálů. Minerální hustota kosti bude měřena na pravé tibii pomocí (QUS) Sunlight Omnisense (Sunlight Medical Ltd, Tel Aviv, Izrael), což je jednoduché, bezbolestné a radiační vyšetření a poskytuje informace o hustotě kosti a mikroarchitekturě. QUS měří čas, který ultrazvukový signál potřebuje k cestě mezi dvěma vysílači a dvěma přijímači obsaženými v sondě. Tyto doby šíření využívá proprietární algoritmus ke stanovení kostní rychlosti zvuku (SOS), která je vyjádřena v metrech za sekundu (m/s). Software použije k výpočtu výsledku tři nejkonzistentnější měření. Výsledky budou brány jako SOS a Z skóre (jednotky směrodatných odchylek vzhledem k průměru referenčních hodnot populace odpovídající věku a pohlaví). Na rozdíl od dětí se u dospělých měření provádějí na poloměru. Pro antropometrii: tělesná výška [cm] a tělesná hmotnost [kg] budou měřeny certifikovanou lékařskou váhou naboso a v minimálním oblečení. Přesnost měření výšky bude 0,1 cm a měření hmotnosti 0,1 kg. Tloušťka kožní řasy [mm] na šesti standardních místech bude měřena podle standardizované metodiky s přesností 0,1 mm kalibrovaným certifikovaným měřítkem kožní řasy (Harpenden, Anglie). Obvody [cm] budou měřeny jednorázově na trupu nebo na pravé straně těla nepružnou úzkou měřicí páskou (sklolaminátová páska, Čína) s přesností 0,1 cm. Odhady tělesného složení budou propojeny se získanými nutričními údaji.

Další informace o aktuálním zdravotním stavu (včetně cholesterolu v krvi) a vývoji dítěte získáte ze zdravotnické dokumentace. Za tímto účelem vyšetřovatelé požádají dětské lékaře o přístup ke zdravotní dokumentaci účastníků. Budou analyzovány údaje o případném narušení pravidelného fyzického vývoje (zrychlený růst, oslabený růst, nízká tělesná hmotnost a BMI pro nadváhu nebo obezitu) a o přítomnosti alergií a nově se objevujících chronických onemocnění. Důraz bude kladen také na infekce, příjem léků (antibiotická léčba) a chronická onemocnění.

Studium dětské fekální mikroflóry bude založeno na molekulárních přístupech, jako je kvantitativní real-time PCR (qPCR) a sekvenování nové generace (NGS) podjednotky 16 sedimentačního koeficientu (16S) amplikonů genu ribozomální ribonukleové kyseliny (rRNA) pomocí Illumina technika. Při klinickém vyšetření bude odebrán jediný vzorek stolice zjevně zdravého dítěte. Předem budou rodičům zaslány poštou a e-mailem kódované sterilní odběrové nádobky s nasazenou lžičkou na víku as návodem k odběru. Budou vyzváni k odběru přibližně 2 g (2 lžic) stolice zúčastněného dítěte, případně v plánovaný den návštěvy na Pediatrické klinice nebo den předem. Vzorky budou až do návštěvy uchovávány v chladu/chlazeném stavu a po příjezdu na kliniku zdravotnickým personálem budou okamžitě zmrazeny na -20 ˚C. Do měsíce po odběru budou zmrazené fekální vzorky -20 ˚C přeneseny do laboratoře a skladovány při -80 ˚C až do provedení mikrobiálních analýz. Metody sekvenování amplikonů QPCR a 16S rRNA, rovněž aplikované v první části projektu My-Milk, jsou vhodné pro hodnocení biodiverzity mezi celkovými bakteriálními společenstvy a složení fekální mikrobioty, stejně jako pro hodnocení kvantitativních fluktuací specifických cílové skupiny v komplexních mikrobiálních ekosystémech, jako je gastrointestinální trakt.

Údaje o výživě účastníků ve věku 6-7 let budou studovány v souvislosti s tělesným složením (hustota kostí, procento tuku a svalová tkáň), zdravotními ukazateli (krevní tlak, cholesterol v krvi) a fekální mikroflórou. Po kontrole kvality sekvenovaných čtení bude získána biodiverzita fekálního mikrobiomu a relativní četnost bakteriálních taxonů a budou vypočteny míry biodiverzity, jako je skóre Chao1 a Shannonův index diverzity.

Poté budou všechna data uložena do centrální databáze spolu s těmi, která již byla získána během první části studie My-Milk. Příslušná statistická analýza bude použita při zkoumání dopadu rané expozice na pozdější růst, nutriční stav, zdraví a fekální mikroflóru u účastníků v současném věku 6-7 let. Centrální databáze umožní (a) chráněný přístup k již shromážděným informacím; b) přidání nových atributů a c) export údajů pro účely statistické analýzy. Databáze nebude obsahovat žádné osobní identifikace (subjekty budou kódovány pouze identifikačními čísly). Většina shromážděných dat ze studie My-Milk již byla převedena do elektronické podoby. Statistická metodologie se bude skládat ze dvou kroků: první průzkumný krok, který sestává z kontroly dat, grafického zobrazení a redukce prostoru vyšších rozměrů na prostor nižších rozměrů pomocí vícerozměrných statistických metod, jako je analýza hlavních komponent a vícerozměrné škálování; druhý krok bude věnován statistickému vyvozování. Budou použity příslušné statistické testy, budou odvozeny regresní modely s ohledem na výzkumné hypotézy. Síla testů bude vypočtena a modely budou kriticky posouzeny pomocí moderních simulačních technik (např. bootstrap přístup).