Akrylamid a zdravotní výsledky

Specifické cíle Zhodnotit vztah mezi dietární expozicí akrylamidu, měřenou prostřednictvím validovaných biomarkerů (tj. akrylamidové a glycidamidové hemoglobinové adukty) a rizikem demence včetně Alzheimerovy choroby (n=700 případů) - Cíl 1; Parkinsonova nemoc (n = 190 případů) - Cíl 2 a infarkt myokardu (n = 390 případů) - Cíl 3 ve dvou populačních švédských kohortách, v kohortě 60letých (60 let) a ve Švédské mamografické kohortě ( SMC) využívající návrh případové kohorty.

Kromě toho budou signatury OMICS ovlivněné expozicí (hlavně proteiny a metabolomika) použity k prozkoumání molekulárních cest, které mohou být základem vývoje onemocnění, ak podpoře biologické věrohodnosti. Metabolické a proteinové biomarkery související s akrylamidem budou hodnoceny ve vztahu k riziku zkoumaných onemocnění (pouze SMC) - Cíl 4

Návrh studie: Projekt bude založen na dvou relativně velkých populačních kohortách, kohortě 60letých (60YO) a švédské mamografické kohortě (SMC). Obě kohorty jsou ve Švédsku dobře zavedené. Vzhledem k vysokým nákladům na měření akrylamidových biomarkerů použijeme návrh případové kohorty. Celkový odhadovaný vzorek případové kohorty bude tvořit přibližně 1 740 účastníků. Z úplných kohort budou náhodně vybrány dvě podskupiny (n = 442 přibližně 5 % výchozí populace v letech 1997–1999 pro 60 let a 2003–2009 pro SMC). Budou zahrnuty všechny případy každého ze zkoumaných onemocnění (tj. demence včetně Alzheimerovy choroby, Parkinsonovy choroby a infarktu myokardu) vyskytující se mimo podskupiny. Návrh případové kohorty má některé výhody ve srovnání s vnořeným návrhem případových kontrol. Dílčí kohortu lze zejména znovu použít k odhadu sazeb nebo rizika v rámci doby do události23. Případy budou zahrnovat účastníky bez jakékoli diagnózy každé z nemocí vyšetřovaných v době odběru vzorků. Incidenční případy vyšetřovaných onemocnění budou identifikovány prostřednictvím propojení s Národním registrem pacientů a registrem příčin úmrtí do konce sledování (2022 pro obě kohorty). Případy demence a Alzheimerovy choroby budou také vyhledány prostřednictvím propojení se švédským registrem kognitivních/demenčních poruch (SveDem). Integrace tohoto registru kvality zlepší citlivost diagnózy demence, která se ukázala jako nízká, když byla zjištěna pouze z Národního registru pacientů a Registru příčin smrti. Statistický výpočet síly (%) na základě očekávaných případů incidentu (n) pro každou z vyšetřovaných nemocí a předpokládaných poměrů rizik (HR) takto:

očekávané případy: Infarkt myokardu: n=390; Demence (včetně Alzheimerovy choroby) n=710 a Parkinsonova nemoc n=192

Výpočet výkonu:

HR 1,25: MI: 50 %, demence: 60 % a Parkinson: 34 % HR 1,50: MI 90 %, demence: 95 %, Parkinson: 70 % HR: 1,75: MI 99 %, demence: 100 % a Parkinson 91 %

Podrobné informace o 60YO a SMC jsou uvedeny zde:

https://ki-se.proxy.kib.ki.se/en/imm/the-cohort-of-60-year-olds; https://www.simpler4health.se/.

Expozice: Akrylamidové biomarkery měřené v krvi, tj. akrylamidové a glycidamidové adukty hemoglobinu. Vzorky plné krve (přibližně n = 1 740) budou odebrány (0,5 ml) ze vzorků skladovaných v mrazáku při -80 °C v biobance Uppsalské univerzity pro SMC a v biobance Karolinska Institutet (KI) pro 60 let a odeslány do certifikované laboratoře ve Stockholmu. Posouzení bude provedeno ověřenou metodou v laboratoři Törnqvist. Stručně, akrylamidové a glycidamidové hemoglobinové adukty k N-terminálnímu valinu (AA-val a Gly-val, v tomto pořadí) budou měřeny v krvi metodami založenými na LC-MS, což představuje expozici během životnosti erytrocytu. Stav případu/kontroly vzorků bude během analýzy neznámý. Laboratorní šarže bude upravena pro všechny analýzy. Každý ze dvou akrylamidových biomarkerů bude modelován jako kontinuální (na 10 pmol/g přírůstek) a v kategoriích (tertily nebo kvartily) pro posouzení potenciální nelineární reakce na dávku.

Definice výsledku: Incidentní případy demence (včetně Alzheimerovy choroby), Parkinsonovy choroby a infarktu myokardu. Na základě Mezinárodní klasifikace onemocnění verze 10 (ICD10) jsou zahrnuty následující diagnózy:

Neurodegenerativní poruchy

• Demence (u Alzheimerovy choroby vaskulární, související s jiným onemocněním, blíže neurčený) včetně Alzheimerovy choroby, další specifikovaná (včetně Lewisových tělísek) a neurčená neurodegenerativní onemocnění: F00-F03, G30, G31.8, G31.9
• Parkinsonova nemoc: G20

Kardiovaskulární onemocnění Infarkt myokardu:I21

Metabolomická a proteomická data: Metabolity a proteinové markery jsou již dostupné ve vzorku SMC. K získání těchto dat ze vzorku krve odebraného na začátku byly použity velkoplošné necílené kapalinové chromatografie-hmotnostní spektrometrie a panely OLINK (Proseek Multiplex CVD II, CVD III a Metabolism). Podrobné informace o metodice a analytickém procesu naleznete v dříve publikovaném výzkumu26,27. Celkem bude k dispozici přibližně 10 000 metabolitů a 250 proteinů pro všechny jedince vybrané pro případ-kohortní vzorek (přibližně n=900).

Časový plán a realizace Projekt potrvá čtyři roky (leden 2024-prosinec 2026).

Analýza dat a statistika Projekt I: Adukty hemoglobinu akrylamidu a glycidamidu ve vztahu k riziku neurodegenerativních a kardiovaskulárních onemocnění.

K odhadu poměrů rizik a 95% intervalu spolehlivosti (CI) pro každý ze zkoumaných zdravotních výsledků ve vztahu k akrylamidovým a glycidamidovým biomarkerům budou použity Coxovy vážené regresní modely s následným sledováním od data měření biomarkerů akrylamidu. do 31. prosince 2022. Bude použit přístup vážené pravděpodobnosti využívající váhy Borgan II28. Vážená metoda umožní usuzovat na celou kohortu28. Modely budou upraveny s ohledem na několik proměnných, jako je pohlaví (pouze pro 60YO), věk (pouze pro SMC), vzdělání, fyzická aktivita, kouření, konzumace alkoholu, index tělesné hmotnosti, dietní faktory a další důležité matoucí faktory získané a priori z literatury. Analýza bude provedena samostatně ve dvou kohortách. Poté budou výsledky kombinovány s ohledem na možnou heterogenitu mezi kohortami pomocí modelů náhodných efektů. Hlavní analýza bude opakována zvlášť u kuřáků a nekuřáků. Kuřáci mají třikrát až čtyřikrát vyšší hladiny akrylamidu ve srovnání s nekuřáky. Samostatné provádění této analýzy je důležité pro lepší rozlišení rizik spojených s různými zdroji expozice akrylamidu, konkrétně od stravy versus kouření. Vzhledem k tomu, že akrylamid může narušit hormonální hladiny, bude při analýze zohledněn i stav menopauzy. Abychom prozkoumali tvar možného vztahu mezi akrylamidovými biomarkery a uvažovanými chorobami, budeme také modelovat každou z asociací s multivariačními omezenými kubickými splajny. Za předpokladu, že skutečný poměr rizik (HR) je 1,5 a s hladinou významnosti α = 0,05, při použití 5 % z celkové kohorty budeme mít ≥ 90 % statistické síly pro analýzu zahrnující demenci a infarkt myokardu a 70 % pro Parkinsonovu chorobu. choroba. Pokud bude skutečná HR ≤1,25, statistická síla se sníží a analýza související s Parkinsonovou nemocí může být podhodnocená, pokud nebude kombinována s demencí včetně Alzheimerovy choroby. Úpravy s více proměnnými a také použití expozic v kategoriích mohou poněkud snížit sílu.

Kromě toho také posoudíme souvislost mezi dietními faktory a hladinami akrylamidu (podprojekt), přičemž využijeme longitudinální dietní informace přítomné u SMC. K modelování změn ve stravě v letech 1989-1990, 1997, 2009 ve vztahu k hladinám akrylamidu v krvi budou použity vícenásobně upravené modely kvantilní regrese. Byly zkoumány potraviny, které mohou mít vysoký obsah akrylamidu, bude však důležité objasnit, které dietetické determinanty/stravovací vzorec mohou být relevantní ve spojení s hladinami akrylamidu.

Projekt II: souvislosti mezi akrylamidovými adukty hemoglobinu a daty OMICS (fáze I) a souvisejícími metabolity/proteiny a výskytem neurodegenerativních a infarktů myokardu (fáze II).

Navrhovaná analýza bude provedena pouze v SMC. Očekávaná velikost vzorku pro tuto analýzu bude kolem n=900, z toho n=236 pro podvzorek a n=420 případů pro neurodegenerativní onemocnění a n=160 případů pro infarkt myokardu.

Fáze I: Analýza částečných nejmenších čtverců upravená pro rozsáhlá data OMICS pro minimalizaci falešně pozitivních asociací, následovaná částečnou Spearmanovou rankovou korelační analýzou upravenou pro kovariáty bude použita ke zkoumání asociace mezi daty OMICS a akrylamidovými a glycidamidovými biomarkery29. Fáze II: Každý z těchto proteinů a metabolitů identifikovaných ve Fázi I bude poté modelován jako nezávislé proměnné ve vztahu k riziku každé z vyšetřovaných chorob pomocí vícenásobně upravených Coxových regresních modelů vážených proporcionálními riziky, které zohledňují více korekcí testování. Pro usnadnění interpretace budou následně vyneseny do grafu významné proteiny a metabolity s jejich korelací s každým z krevních biomarkerů akrylamidu a zkoumanými nemocemi.