NUTRIPROTECT-Børn ernæring som en beskyttende eller sundhedsrisikofaktor (My-Milk-2)

Ernæring kan fungere enten som en risiko- eller beskyttende faktor i udviklingen af ​​en række ikke-smitsomme sygdomme. Mens sådanne effekter blev etableret for hele livscyklussen, kan ernæringen i det tidlige liv være særlig relevant for dens langsigtede indvirkning på sundheden senere i livet. De pålidelige videnskabelige data om kostindtag og ernæringsstatus for den repræsenterende prøvepopulation tjener som grundlag for at belyse den rolle, de specifikke ernæringsfaktorer, der påvirker menneskers sundhed. Den videnskabelige baggrund for det foreslåede anvendelsesforskningsprojekt er baseret på, at undersøgelserne, efter sammenhængen mellem tidlig ernæring, initial tarmmikrobiota og udvikling af børn, over en længere periode er begrænsede. Derfor er de centrale videnskabelige udfordringer, der behandles, fokuseret på virkningerne af ernæring i det tidlige liv på de deltagende børns vækst og sundhed, og på at undersøge sammenhængen mellem forskellige sundhedsmarkører.

Mens arbejdsprogrammet for denne multidisciplinære, applikative prospektive undersøgelse vil være fokuseret på børn, skal det være tæt knyttet til det tidligere "My-Milk"-projekt (SRA J43606; afsluttet i år 2013), hvor tidlig ernærings rolle i udviklingen af ammede børn og deres tarmmikrobiota i det første leveår blev undersøgt. Denne undersøgelse vil blive udført i populationen af ​​6-7 årige, der er inkluderet i den første "My-Milk" undersøgelse. Undersøgelsen vil karakterisere de vigtigste modificerende faktorer i deltagerens tidlige liv (defineret gennem moderlige variabler (BMI før graviditet, vægtøgning under graviditet, ernæring under graviditet og amning, fedtsyresammensætning i modermælk og D-vitaminkoncentration i serum) og spædbørnsvariabler (varighed af amning og antibiotikabehandlinger, fækal mikrobiota ved første måned, antropometri og knoglemineraltæthed i den neonatale periode)) på deltagerens ernæringsstatus i alderen 6-7 år. Den nuværende ernæringsstatus vil blive defineret af deltagerens kostindtag, antropometri, kropssammensætning - knogletæthed, procentdel af fedt og muskelvæv), sundhed (blodtryk, kolesterol i blodet, hyppighed og sværhedsgrad af infektioner) og fækal mikrobiota.

Undersøgelsespopulationen, der inviteres til at deltage, vil omfatte alle enlige børn af mødre, der gennemførte den detaljerede del af My-Milk-undersøgelsen ved barnets første år (N=147). I betragtning af et meget lavt frafald i den første detaljerede del af undersøgelsen My-Milk (33 deltagende mødre ud af 185, ca. 18 procent), forventer efterforskerne, at mindst 70-75 procent af de inviterede deltagere vil svare, hvilket betyder mellem kl. 100 - 110 børn kan blive tilmeldt undersøgelsen. Denne population vil repræsentere 0,5 procent af børn født i 2011 (21947 børn - statistiske data for Slovenien).

Følgende parametre vil blive målt og evalueret: børns ernæring ved at bruge standard diætvurderingsmetoden for børn og voksne/ældre befolkningsgrupper som angivet i den europæiske fødevaresikkerhedsautoritets vejledning (EFSA). Fødevareforbrugsundersøgelsen vil nemlig blive udført på individniveau ved gentagne 24-timers maddagbog og Computer Assisted Personal/Telephone Interview-metode (CAPI/CATI) og ved at understøtte General Questionnaire og Food Propensity Questionnaire (FPQ) ifølge PANCAKE - Pilotundersøgelse til vurdering af næringsstofindtag og fødevareforbrug blandt børn i Europa. Det 24-timers strukturerede kosttilbagekaldelsesinterview er en kvantitativ forskningsmetode, der bruges i ernæringsvurderingen. En uddannet diætistforsker vil bede en forælder eller vicevært om at tilbagekalde alle fødevarer og drikkevarer, som det deltagende barn indtog i løbet af de foregående 24 timer på to forskellige tidspunkter i løbet af undersøgelsen (ikke sammenhængende dage mindst 8 - 20 dage mellem de to registreringer) at modtage den korrekte information om det sædvanlige indtag af fødevarer. Ud fra de data, der er opnået af 24-timers tilbagekaldelse, har efterforskere til hensigt at evaluere ernæringsindtag af befolkningsundergrupper. Derudover vil sammenhænge mellem børns ernæring og kropssammensætning og sundhedsmarkører blive undersøgt. FPQ vil muliggøre estimering af visse relevante, sjældent indtagede fødevaregrupper. Data vil blive indsamlet ved hjælp af validerede spørgeskemaer ved hjælp af computer-assisteret dataindsamlingsmetoder og -behandling. Evaluering af kostindtagsdata vil blive udført af kostsoftware Open Platform for Clinical Nutrition (OPEN) af Jožef Stefan Institute (IJS). OPEN er en webbaseret applikation til diætvurdering og -behandling samt opgraderet til at understøtte 24-timers-tilbagekaldelse/fødevaredagbog-metoden og FPQ'er i overensstemmelse med EFSA's pan-europæiske fødevareforbrugsundersøgelse, også kendt som EU Menu-metoden. OPEN er et effektivt, første slovenske webbaseret værktøj til kostvurdering baseret på de lokale fødevarer. OPEN giver diætisten mulighed for at indtaste mad og mængder for hver deltager. Efter at fødevarer, mængder og præparater er indtastet i OPEN, opretter programmet en analyse med opdeling af ernæringsoplysninger.

Vurderingen af ​​vækst, udvikling og helbredstilstand hos 6-7 årige deltagere vil basere sig på den gennemførte kliniske undersøgelse og data indhentet fra journalerne. Klinisk undersøgelse vil omfatte vurdering af klinisk status, antropometriske målinger og kvantitative ultralydsmålinger af knoglemineraltætheden og måling af blodtryk.

Den kliniske undersøgelse vil blive udført på Universitetets Børnehospital og vil blive udført af en speciallæge i pædiatri og investigator biolog. Det vil omfatte vurdering af klinisk status, antropometriske målinger og kvantitative ultralydsmålinger af knoglemineraltæthed. Knoglemineraltætheden vil blive målt ved højre skinneben ved hjælp af (QUS) Sunlight Omnisense (Sunlight Medical Ltd, Tel Aviv, Israel), som er enkel, smertefri og strålingsfri undersøgelse og giver information om knogletætheden og mikroarkitekturen. QUS måler den tid, det tager ultralydssignalet at bevæge sig mellem to sendere og to modtagere indeholdt i sonden. Disse udbredelsestider bruges af en proprietær algoritme til at bestemme lydens knoglehastighed (SOS), som udtrykkes som meter per sekund (m/s). Softwaren vil bruge de tre mest konsistente målinger til at beregne resultatet. Resultaterne vil blive taget som SOS- og Z-score (enheder af standardafvigelser i forhold til gennemsnittet for alders- og kønsmatchede populationsreferenceværdier). I modsætning til børn er der målinger hos voksne i en radius. For antropometri: kropshøjde [cm] og kropsmasse [kg] vil blive målt med en certificeret medicinsk skala barfodet og i minimal beklædning. Præcisionen af ​​en højdemåling vil være 0,1 cm og af en massemåling 0,1 kg. Hudfoldtykkelser [mm] på seks standardplaceringer vil blive målt i overensstemmelse med den standardiserede metodologi med en præcision på 0,1 mm med en kalibreret certificeret skinfold-caliper (Harpenden, England). Omkredse [cm] vil blive målt én gang på stammen eller på højre side af kroppen med et ikke-strækbart smalt målebånd (glasfiberbånd, Kina) med en præcision på 0,1 cm. Estimaterne af kropssammensætning vil blive knyttet til de erhvervede ernæringsdata.

Andre oplysninger om den aktuelle helbredstilstand (herunder kolesterol i blodet) og barnets udvikling vil blive indhentet fra den medicinske dokumentation. Til dette formål vil efterforskerne bede børnelæger om adgang til deltagernes journaler. Data om eventuel afbrydelse af en regelmæssig fysisk udvikling skal analyseres (accelereret vækst, svækket vækst, lav kropsmasse og BMI for overvægt eller fedme) og om tilstedeværelsen af ​​allergier og nye kroniske sygdomme. Der vil også blive lagt vægt på infektioner, medicinindtag (antibiotikabehandlinger) og kroniske sygdomme.

Undersøgelsen af ​​børns fækal mikrobiota vil basere på molekylære tilgange såsom kvantitativ real-time PCR (qPCR) og næste generations sekventering (NGS) sekventering af de 16 sedimentationskoefficient (16S) underenhed af ribosomale ribonukleinsyre (rRNA) gen amplikoner ved hjælp af Illumina teknologi. En enkelt afføringsprøve af et tilsyneladende sundt barn vil blive indsamlet ved den kliniske undersøgelse. Forinden vil forældrene få udleveret de kodede sterile prøveudtagningsbeholdere med en ske påsat låg og med prøvetagningsinstruktion pr. post og e-mail. De vil blive bedt om at indsamle ca. 2 g (2 skeer) af deltagende barns afføring eventuelt på den planlagte besøgsdag på Pædiatrisk klinik eller en dag før. Prøver vil blive opbevaret på køl/afkølet indtil besøget og vil straks blive frosset ved -20 ˚C ved ankomsten til klinikken af ​​det medicinske personale. Inden for en måned efter at de er blevet indsamlet, vil -20 ˚C frosne fækale prøver blive overført til laboratoriet og opbevaret ved -80 ˚C indtil udførelse af mikrobielle analyser. QPCR og 16S rRNA amplikon sekventeringsmetoder, også anvendt i den første del af My-Milk-projektet, er velegnede til vurdering af biodiversiteten blandt de samlede bakteriesamfund og sammensætningen af ​​fækal mikrobiota, samt evaluering af de kvantitative fluktuationer af specifikke målgrupper i de komplekse mikrobielle økosystemer såsom mave-tarmkanalen.

Data om ernæring af 6-7-årige deltagere vil blive undersøgt i forbindelse med kropssammensætning (knogletæthed, fedtprocent og muskelvæv), sundhedsmarkører (blodtryk, kolesterol i blodet) og fækal mikrobiota. Efter kvalitetskontrol af de sekventerede aflæsninger vil den fækale mikrobiodiversitet og den relative mængde af bakterielle taxa blive opnået, og biodiversitetsmål såsom Chao1-scoren og Shannon-diversitetsindekset vil blive beregnet.

Herefter vil alle data blive deponeret i den centrale database sammen med dem, der allerede er opnået under den første del af My-Milk undersøgelsen. Den relevante statistiske analyse vil blive anvendt til at undersøge virkningen af ​​eksponeringer i det tidlige liv på senere vækst, ernæringsstatus, sundhed og fækal mikrobiota hos deltagere i den nuværende alder på 6-7 år. Den centrale database vil tillade (a) beskyttet adgang til allerede indsamlede oplysninger; (b) tilføjelse af nye attributter og (c) eksport af data med henblik på statistisk analyse. Databasen vil ikke indeholde nogen personlige identifikationer (emner vil kun blive kodet med identifikationsnumre). Størstedelen af ​​de indsamlede data fra My-Milk-undersøgelsen er allerede blevet konverteret til elektronisk form. Statistisk metodologi vil bestå af de to trin: det første udforskende trin, som består af datakontrol, grafiske visninger og reduktion af højere dimensionelt rum til lavere dimensionelt rum via multivariate statistiske metoder, såsom principal komponentanalyse og multivariat skalering; det andet trin vil blive afsat til statistisk inferens. De relevante statistiske test vil blive brugt, regressionsmodeller vil blive udledt under hensyntagen til forskningshypoteserne. Effekten af ​​testene vil blive beregnet, og modellerne vil blive kritisk vurderet ved hjælp af moderne simuleringsteknikker (f.eks. bootstrap-tilgang).