D-vitamin og sundhedsstatus for britiske afrikansk-caribiske kvinder

Introduktion

D-vitaminmangel er fortsat et globalt folkesundhedsproblem (Wilson 2017). Der er stærke epidemiologiske beviser, der forbinder lav D-vitaminstatus med diabetes, hjertekarsygdomme, osteoporose, slidgigt og nogle kræftformer (NatCen 2018). Tilstanden har en betydelig økonomisk indvirkning på økonomien, og er derfor af betydning for folkesundheden (Sturges 2018).

Den britiske afrikansk-caribiske befolkning i Det Forenede Kongerige (UK) er støt stigende (2011 UK-folketælling). På trods af dette er der mangel på forskning, der ser på D-vitaminstatus for denne befolkning. Denne befolkning er særligt udsat for D-vitaminmangel på grund af at have en hudtype, som hæmmer produktionen af ​​D-vitamin i huden (Libon 2013). På grund af Storbritanniens geografiske placering er der desuden en endnu større nedsat evne til at producere D-vitamin på grund af den lave soleksponering (Libon 2013).

Vores vigtigste kilde til D-vitamin er gennem hudens eksponering for solen. I Storbritannien er UV-strålingen kun stærk nok mellem april og september, til at produktionen af ​​D-vitamin kan finde sted (Wilson 2017). I vintermånederne skal D-vitamin indtages i form af mad eller kosttilskud. Vores undersøgelse vil se på D-vitaminstatus for britiske afrikansk-caribiske kvinder, der bor i Storbritannien i det sene efterår og vinteren 2019/2020 og sammenligne disse resultater med en anden prøve i foråret 2020. Derudover vil efterforskerne afgøre, hvilke faktorer som kostindtag, soleksponering og muskelstyrke, der bidrager til D-vitaminstatus. Hver deltager vil kræve to besøg på universitetet, den første session vil tage cirka 2 timer, mens den anden session vil være kortere, da ikke alle foranstaltninger vil blive gentaget. Undersøgelsen er finansieret af University of Surrey.

Resultaterne af denne undersøgelse kan føre til strategier til forbedring af D-vitaminstatus i denne befolkning, samt forbedring af retningslinjer for at hjælpe personer med mørkere hud med hensyn til eksponering for sollys på høje breddegrader.

Mål

Primære mål:

1. Vurder vitamin D-status hos britiske afrikansk-caribiske kvinder 18-35 og >55 år
2. At sammenligne D-vitaminstatus for deltagere i det sene efterår og vinter 2019/2020 med niveauer i foråret 2020

3. Bestem virkningerne af soleksponering, indtag af D-vitamin, muskelstyrke, livsstil og antropometriske faktorer har på D-vitaminstatus

   Sekundære mål:

4. Vurder niveauet af D-vitaminforbrug fra kosten
5. Mål knoglemineraltæthed, knoglemineralsammensætning og kropssammensætning
6. Vurder niveauet af fysisk aktivitet
7. Mål niveauet af UVB-soleksponering
8. Mål muskelstyrke og udholdenhed
9. Vurder kvalitativt holdninger og adfærd omkring soleksponering
10. Sammenlign data med tidligere indsamlede data om kaukasiske og sydasiatiske befolkninger

Hypotese:

Det er en hypotese, at britiske afrikansk-caribiske kvinder vil have dårligere D-vitaminstatus end deres kaukasiske modparter. Det antages, at personer med højere soleksponering og D-vitamin i kosten vil have højere niveauer af D-vitamin samt stærkere knoglemineraltæthed og muskelstyrke.

Kriterier for udvælgelse af deltagere:

Inklusion

• Kvinder

• Britisk afrikansk-Caribien

  • Selvrapporteret
  • At have afrikansk forfædres oprindelse og migreret via de caribiske øer, eller have mindst én forælder med afrikansk forfædres oprindelse, der migrerede via Caribien
• Bor i England i >2 måneder
• I alderen 18-35 eller >55 år
• Ingen væsentlige helbredsproblemer
• Præmenopausal (regelmæssig menstruation) eller postmenopausal (menstruation stoppet i mere end 12 på hinanden følgende måneder)
• BMI 18-30kg/m2

Undtagelse

• Kvinder i perimenopause eller overgangsalder
• Gravid eller planlægger graviditet i studieperioden
• Hypercalcæmi (>2,5 mmol/L) - vurderet og udelukket ved baseline
• Modtager i øjeblikket behandling for medicinske tilstande, der sandsynligvis vil påvirke vitamin D-metabolismen (osteoporose, hormonbehandling, anti-østrogenerbehandling, antiepileptika og brystkræftbehandling)
• Regelmæssig brug af liggestole
• At holde solferie en måned før studiestart eller planlægge en solferie i mere end 4 uger inden for studieperioden
• Kvinder, der tager vitamin D eller calciumtilskud (eller multivitamintilskud, der indeholder disse vitaminer) - Hvis en potentiel deltager accepterer at stoppe brugen af ​​kosttilskud for at deltage i undersøgelsen, er en udvaskningsperiode på 8 uger før påbegyndelse af undersøgelsen acceptabel
• Bor i England i mindre end 2 måneder

Tilbagetrækning

Alle deltagere vil under samtykkeprocessen blive informeret om, at de til enhver tid kan trække sig ud af forsøget uden at angive en grund.

Antal deltagere, der skal rekrutteres

Efterforskerne vil sigte mod at rekruttere n = 100 deltagere til at blive inkluderet i undersøgelsen i det sene efterår og vinteren 2019/2020, hvor de samme deltagere kommer til gentagelsesundersøgelsen i foråret 2020.

Dette tal er baseret på det minimum, der kræves for at give pålidelige og generaliserbare resultater og være inden for undersøgelsens økonomiske og tidsmæssige begrænsninger.

Sammenfatning af eksperimentelt design og anvendte metoder

Dette er et observationsstudie, som vil kræve to besøg på den kliniske undersøgelsesenhed (CIU) ved University of Surrey, Guildford. Det ene besøg vil finde sted i det sene efterår og vinteren 2019/2020 og det andet i foråret 2020.

Deltagerne vil blive rekrutteret gennem National Health Services (NHS), lokale grupper, samfundsgrupper, universitetsklubber og foreninger, flyers og sociale medier. De interesserede i undersøgelsen vil kontakte forskerne og derefter få tilsendt et deltagerinformationsark og et screeningsspørgeskema for at se, om de opfylder inklusionskriterierne.

Rekruterede deltagere kommer fastende til CIU. Efter underskrivelse af en samtykkeerklæring vil følgende mål blive taget:

1. Antropometriske mål Følgende antropometriske mål vil blive taget fra hver deltager: Vægt, højde, talje/hofteforhold, taljeomkreds, talje/højdeforhold og kropssammensætning.

   Vægt og kropssammensætning vil blive målt til nærmeste 0,1 kg. Dette vil blive opnået ved hjælp af en Tanita Body Composition Analyzer MC-180MA. Ståhøjden måles med et vægstadiometer til nærmeste 0,1 cm. Talje- og hofteomkreds vil blive målt ved hjælp af et standardmålebånd, der ikke kan forlænges, på det smalleste sted på torsoen til taljemåling (hvis dette ikke kan estimeres, vil niveauet af navlen blive brugt som referencepunkt), og bredeste del af hofterne til hoftemålet, til nærmeste 0,1 cm.

   Talje/hofte-forholdet vil blive beregnet ved at dividere taljemålet med hoftemålet (talje ÷ hofte), og talje/højde-forholdet vil blive beregnet ved at dividere taljemålet med højdemålet (talje ÷ højde)

2. Blodprøve En 8 timers fastende blodprøve vil blive taget af en uddannet phlebotomist.

   Følgende opsamlingsrør vil blive brugt:

   • 15 ml BD Vacutainer® SSTTM (rød top) rør: serum 25OHD, calcium og albumin, P1NP, CTX, lipidprofil, mikronæringsstofstatus
   • 6 ml BD Vacutainer® EDTA (lilla) rør: PTH plasma, blodsukkerniveau
   • 3 ml EDTA: Blod-DNA

   Der tages blodprøver én gang ved hver af de to sessioner. Der vil blive taget cirka 25 ml blod under hver af sessionerne, med i alt 50 ml blod under hele undersøgelsen.

   Albumin, lipidprofil, mikronæringsstofstatus og blodsukkerniveau vil blive analyseret ved University of Surrey. Knoglemarkører; P1NP og CTX vil blive analyseret på Metabolic Bone Centre, Northern General Hospital, Sheffield. Serum 25OHD, PTH plasma, calcium vil blive analyseret på Imperial College Healthcare NHS trust.

   Både serum- og plasmablodprøverne vil blive opbevaret ved -80°C på University of Surrey.

   Efter blodprøven vil deltagerne blive forsynet med forfriskninger.

3. Perifer computertomografi (pQCT)-scanning En pQCT-scanning vil blive taget for at måle knoglemineralsammensætning. En scanning af den ikke-dominante underarm vil blive udført. Hvis deltageren bevæger sig under scanningen, skal den gentages. Scanningen er smertefri og involverer en meget lav samlet effektiv stråledosis på cirka 0,5 uSv.

4. Dobbeltenergi røntgenabsorptiometri (DEXA)-scanning Forud for DEXA-scanningen vil deltagerne tage et præ-scanningsspørgeskema, som inkluderer at erklære, at de ikke er gravide. Deltagerne vil få mulighed for at tage en graviditetstest før både pQCT- og DEXA-scanningen.

   Der vil blive taget to DEXA-scanninger. Den ene scanning for at vurdere hele kroppens knoglemineraltæthed og kropssammensætning, og den anden til specifikt at vurdere frakturrisiko ved at scanne lårbenet hoften og lårbenshovedet. Effektive eksponeringsdoser for disse scanninger er henholdsvis ca. 9 uSv og 8 uSv. Den samlede forskningsprotokoldosis er cirka 18 uSv, hvilket svarer til cirka 3 dages naturlig baggrundsstråling.

5. Sid-til-stå-test Den 30 sekunder lange Sit-til-stå-test bruges til at måle benstyrke og udholdenhed. En stol uden arme vil blive placeret mod en væg for at forhindre glidning. Deltageren vil sidde i stolen med strakt ryg, fødder i skulderbredde fra hinanden på gulvet, med armene krydset ved håndleddene og holdt mod brystet. Hvis deltageren bruger deres arme til at rejse sig, får de scoret 0. Deltageren vil gennemføre så mange fulde stande som muligt inden for 30 sekunder.
6. Gribstyrketest Formålet med denne test er at måle den maksimale isometriske styrke af hånd- og underarmsmusklerne. Ved at placere deres arm i en ret vinkel med albuen ved siden af ​​kroppen, vil deltageren bruge deres ikke-dominante hånd til at holde håndgrebsdynamometeret (5401 Hand Grip Dynamometer, Takei Scientific Instruments Co. Ltd, Niigata, Japan). Deltageren vil klemme dynamometeret med maksimal indsats i 5 sekunder. Der vil i gennemsnit blive taget tre tests til nærmeste 0,1 kg.
7. International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) kortform Et fysisk aktivitetsspørgeskema vil blive gennemført for at indhente data om fysisk aktivitet i hverdagen.
8. Spørgeskema for soleksponering Spørgeskemaet for soleksponering måler, hvor ofte deltagerne tilbringer i solen på forskellige årstider, hvilke kropsdele der blev udsat, og om de har været på en nylig sommerferie.
9. Livsstilsspørgeskema Livsstilsspørgeskemaet måler en række faktorer, herunder hudtype, sygehistorie, uddannelse, adfærd og holdninger til soleksponering og viden om og forbrug af D-vitamin.
10. Instruktion i, hvordan man udfylder en 4-dages maddagbog 4-dages maddagbøger vil blive ført for at måle kostens indtag, især indtagelse af D-vitamin. Disse vil blive brugt derhjemme i fire dage, hvoraf en af ​​dagene vil være en weekend dag. Deltagerne bliver bedt om at registrere tiden, hvad de spiser, tilberedningsmetoden og den spiste mængde. De vil blive bedt om at sende disse tilbage til efterforskerne ved hjælp af de medfølgende fripostkuverter. Forskerne kan ringe eller e-maile deltagerne, hvis der er behov for yderligere information om deres kost. Data vil blive analyseret ved hjælp af Nutritics® ernæringsanalysesoftware.
11. Instruktioner i, hvordan man bærer et dosimeter for at måle UVB-eksponering. Deltagerne vil blive bedt om at bære et dosimeter polysulfon-filmmærke for at måle UVB-eksponering. Dosimetrene fastgøres til yderbeklædningen med en nål, som bæres på det øvre bryst/skulderområde. Enkeltpersoner bliver bedt om at bære badget fra solopgang til solnedgang i 4 dage, hvoraf den ene vil være en weekenddag. De bliver bedt om at opbevare dosimeteret i den medfølgende kuvert (af tykt og mørkt materiale for at forhindre yderligere UVB-eksponering under opbevaring), indtil de returneres.

Data vil blive aflæst på University of Surrey, før og efter brug af dosimeter. Et Cecil Aquarius CE7200 dobbeltstrålespektofotometer (CV <1%) vil blive brugt ved 330 nm til at detektere en ændring i absorbansen.

Resultater af individuelle badge-doser rapporteres i standard erytemdosis (SED) enheder (1 SED = 100 J/m2). For at konvertere til SED vil følgende formel blive brugt:

SED = 10,7 [∆a330] + 14,3 [∆a330]2 - 26,4 [∆a330]3 + 89,1 [∆a330]4 [∆a330] = Ændring i absorbans ved 330 nm af dosimeteret fra pre-UV-eksponering

Deltagerne vil derefter blive inviteret tilbage til CIU i foråret 2020. Ved den anden session vil kun følgende mål blive gentaget: Antropometriske målinger, blodprøve, sidde-til-stå-test, grebsstyrketest, 4-dages maddagbog og måling af UVB-eksponering ved at bære et dosimeter. DEXA-scanningen, pQCT-scanningen og spørgeskemaerne vil kun blive udført ved baseline-sessionen. Resultaterne fra begge besøg vil derefter blive analyseret.

Statistisk analyse Statistisk analyse vil blive udført med støtte fra University of Surreys statistiske afdeling. Al statistisk analyse vil blive udført ved hjælp af SPSS statistisk software (version 25; SPSS Inc., Chicago, IL). Data vil blive kontrolleret for normalitet ved hjælp af passende test. Der vil blive anvendt passende parametrisk/ikke-parametrisk analyse.

Datahåndtering

Data vil blive håndteret af hovedefterforskeren, som vil fungere som depot. Følgende retningslinjer vil blive fulgt:

• Alle data vil forblive fortrolige
• Alle deltagere vil få et unikt undersøgelsesnummer, deres personlige oplysninger vil aldrig blive refereret til
• Data vil blive kodet med unikt undersøgelsesnummer
• Alle anonymiserede data vil blive opbevaret et sikkert sted på universitetets servere og på adgangskodebeskyttede computere
• Projektdata vil blive opbevaret i mindst 6 år og alle forskningsdata i mindst 10 år i overensstemmelse med universitetets politik og i overensstemmelse med {UK} Data Protection Act (2018).
• Når et forsøgsperson ikke opfylder inklusionskriterierne, vil alle spørgeskemaer og indsamlede data blive destrueret.

Studieevaluering

Fordele for deltagerne Alle deltagere i undersøgelsen vil blive tilbudt et resumé af deres resultater, herunder deres D-vitaminstatus og deres knogletæthed. DEXA-scanninger betragtes som guldstandardmetoden til måling af kropssammensætning, og derfor værdifuld for deltagerne. Deltagerne vil også få vigtig information om deres D-vitaminstatus, som de ikke ville være i stand til at modtage, medmindre de besøgte en praktiserende læge for at få en blodprøve. Ikke alene vil disse resultater være interessante for deltagerne, men efterforskerne vil også sikre, at deltagerne forstår, at de bidrager til forskningen i D-vitamin i deres befolkningsgruppe, og deres resultater kan være med til at ændre retningslinjer, gavne fremtidige befolkninger og lave effektive folkesundhedskampagner. Deltagerne får ikke betalt, dog får alle rejseudgifter refunderet.

Risiko for deltagere Emner vil kræve to besøg på University of Surrey, hvilket kan forårsage mindre gener, men forsøgspersoner vil blive refunderet for rejseudgifter.

Venepunkturen kan forårsage lidt ubehag, selvom prøven vil blive taget af en erfaren phlebotomist for at minimere eventuelle bivirkninger. De perifere computertomografi (pQCT) målinger (til vurdering af knoglemineraltæthed) af underarmen er smertefri og involverer en meget lav total stråledosis. Hvis deltageren bevæger sig under scanningen, skal den gentages. De modtagne doser er meget lave, ca. 0,5uSv. Derfor er risici/skadelige virkninger af pQCT-strålingen minimale. Der vil blive udført i alt to Dual Energy X-ray absorptiometri (DEXA) scanninger, en til vurdering af hele kroppens knoglemineraltæthed og kropssammensætning, og den anden til at vurdere frakturrisiko ved at scanne hofte- og lårbenshovedet. Effektive eksponeringsdoser for disse scanninger er henholdsvis ca. 9 uSv og 8 uSv. Den samlede forskningsprotokoldosis er ca. 18 uSv. Dette svarer til cirka 3 dages naturlig baggrundsstråling. Baseret på denne dosis svarer det til en samlet livslang kræftrisiko på ca. 1 ud af 700.000 for deltagere i alderen 18-35 år (baseret på et gennemsnit på 7,5 % pr. Sv), og ca. 1 ud af 4.000.000 for deltagere i alderen >55 år (baseret på 1,5 % pr. Sv) (Wall 2011).

Spørgeskemaerne (IPAQ, eksponering for sollys og livsstil) vil næppe forårsage meget gener for kvinder, da de er korte og fokuserede. Maddagbøgerne kan være ensformige, men varer kun 4 dage. Maddagbøgerne bør ikke være til for meget besvær, da kvinderne bliver bedt om ikke at ændre deres sædvanlige spisevaner og fortsætte med at spise, som de plejer. Dosimetrene er ikke-invasive og bæres som et badge på ydersiden af ​​tøjet, dette er begrænset til 4 dage. Sid-til-stå-testen og grebsstyrketestene er simple tests, der sandsynligvis ikke vil forårsage træthed eller ubehag. Det er usandsynligt, at antropometriske målinger forårsager stress eller ubehag, da de vil være korte og ikke-invasive.

Fordele for videnskabelig viden og folkesundhedspolitik

Den longitudinelle observationsundersøgelse vil muliggøre en analyse af ændringer i D-vitaminstatus hos britiske afrikansk-caribiske kvinder. Dette vil være til stor fordel, da der er lidt kendt om D-vitaminstatus for denne befolkning. Resultaterne af denne undersøgelse vil ikke kun udfylde dette hul i viden, men kan også informere folkesundhedspolitikken om D-vitamin. Undersøgelsen vil sigte mod at bestemme, hvilke faktorer såsom indtagelse af D-vitamin, soleksponering og muskelstyrke, der påvirker D-vitamin status i denne befolkning, som er lidt kendt. Undersøgelsen vil også vurdere holdninger til soleksponering, hvilket kan give indsigt, der ville være nyttig til at informere offentlig politik.