Cholintilskud på fostervækst ved svangerskabsdiabetes mellitus

UNDERSØGELSESMÅL Specifikt mål 1: Bestem effekten af ​​MCS under graviditeten på fødselsvægten i GDM.

Specifikt mål 2: Bestem indflydelsen af ​​MCS på makronæringsstoftransport og epigenetiske modifikationer i placenta og navlestrengsblod.

HYPOTESE

Mål 1: Forskerne antager, at cholingruppen ville have lavere fødselsvægt og færre LGA-nyfødte end non-cholingruppen.

Mål 2: Forskerne antager, at cholingruppen ville reducere placentatransport og øge DNA-methylering af metaboliske gener.

STUDERE DESIGN

Emner: En praktisk stikprøvemetode vil blive vedtaget. Efterforskerne vil løbende rekruttere gravide kvinder diagnosticeret med GDM i løbet af graviditetens andet trimester. Blokrandomisering vil blive udført baseret på behandlingsmetoder (dvs. insulinbehandling, oral hypoglykæmi eller kun diæt) for tilfældigt at tildele deltagere til interventions- og kontrolgrupperne. Rekruttering vil blive udført ved hjælp af følgende metoder: (i) undersøgelsesfoldere vil blive opslået på prænatalklinikken; (ii) efterforskerne vil identificere gravide kvinder, der er potentielt kvalificerede ved at gennemgå lægejournaler.

Kvalifikationskriterier: Inklusionskriterierne inkluderer GDM gravide kvinder før svangerskabsuge 28. GDM diagnosticeres med 2-trins-processen: blodsukker højere end grænseværdien på 140 mg/dL efter 50 g ikke-fastende 1-times og 100 g 3-timers orale glukoseudfordringer. Gravide kvinder er kvalificerede til at deltage, hvis de er engelsk- eller spansktalende, over 18 år, har en enkelt graviditet, har til hensigt at føde deres babyer på institutionen og er uden nogen af ​​de betingelser, der er angivet i eksklusionskriterierne. Eksklusionskriterier omfatter allerede eksisterende hyperglykæmi, diabetes, kardiovaskulære tilstande og leversygdom før graviditet. Patienter kan vælge at deltage i undersøgelsen og ikke donere en biopsi af deres moderkage eller navlestreng. Patienter, der ønsker stamcelledonation eller opbevaring, vil ikke være i stand til at donere en biopsi af deres moderkage eller navlestreng. Disse patienter vil ikke blive udelukket fra den primære analyse.

Design og dataindsamlingsprocedurer:

Al interaktion med deltagerne vil finde sted på det fødende hospital, mens prøveanalyser vil finde sted på kollegiet, hvor medforskerens laboratorium er placeret. Koordinatoren for undersøgelsen, som er ansat af co-investigatorerne (Brooklyn College), vil ikke få adgang til eller gemme data eksternt, og al dataindsamling og analyse vil ske på hospitalets campus.

Efterforskerne vil indhente skriftligt informeret samtykke fra de gravide kvinder, inden undersøgelsen går ind. Randomisering vil blive foretaget af apoteket efter patientens samtykke. Det vil være blokrandomisering af 6 patienter. Efter randomisering vil efterforskerne forsyne deltageren i interventionsgruppen med cholintilskudspiller indeholdende 500 mg cholinbitartrat (235 mg cholin, Douglas Lab). Deltageren vil indtage 2 piller om dagen for at opnå 470 mg cholin i 8 uger. Det anbefalede indtag af cholin i form af Adequate Intake (AI) er 450 mg/d for gravide kvinder, og det tolerable øvre indtagsniveau (UL) er 3500 mg/d. Da mindre end 10% gravide kvinder når AI for cholinindtagelse, og den øvre kvartil af cholinindtag er under 900 mg/d. Den dosis, som efterforskerne giver plus det sædvanlige indtag af cholin hos disse gravide kvinder, vil falde mellem AI og UL, dvs. tilstrækkeligt, men ikke overskride grænsen. Deltagerne i kontrolgruppen får placebo. Begge grupper vil også modtage standard prænatale multivitaminer. Efterforskerne vil give deltagerne 5 ugers forsyning af kosttilskud, og efterforskerne vil verificere deres overensstemmelse i løbet af tiden med daglige afkrydsningslogfiler over kosttilskudsforbrug og tælling af resterende pille under deres næste besøg.

Deltagerne vil komme ind til i alt 3 besøg på tidspunkter med rutinemæssig klinisk pleje. Det første besøg vil være mellem 24 og 28 ugers svangerskab, når efterforskerne indskriver deltagerne, det andet besøg vil være mellem 28 og 32 ugers svangerskab, og det tredje besøg vil være mellem 32 og 36 uger. Efterforskerne vil indsamle et baseline-spørgeskema ved det første besøg (ca. 20 minutter), foretage 3-dages kosttilbagekaldelser efter det første besøg (ca. 20 minutter, hver) og kontrollere den aktuelle vægt og indsamle 20 ml blodprøver ved alle besøg. Ved fødslen vil efterforskerne indsamle placentaprøver og navlestrengsblod fra deltagerne.

Baseline-spørgeskema: Spørgeskemaet omfatter demografiske og medicinske oplysninger såsom alder, forfaldsdato, etnicitet, paritet, civilstand, uddannelsesniveau, erhverv, husstandsindkomst, sygesikring, stofbrug, medicinbrug, kosttilskud, familiehistorie med kroniske sygdomme, og selvrapporteret vægt før graviditeten.

Kostvurdering: Tre 24-timers kosttilbagekaldelser, 2 på hverdage og 1 på en weekenddag, vil blive indhentet fra hver deltager af en uddannet forskningsassistent (RA) via telefonopkald efter de første besøg for at kvantificere diætisk cholinindtag. Harnack og kollegers multi-pass metode vil blive brugt. RA vil registrere fødevareidentifikation, mængde, ingrediensspecifikation, tilberedningsmetode og indtaste data i Nutrition Data System for Research (NDSR)-softwaren for at analysere cholinindtagelse. RA vil også spørge deltagerne om deres fysiske aktivitet (PA) i løbet af de sidste 24 timer ved at bruge PA-tilbagekaldelsesinstrumentet.

Antropometriske målinger og blodopsamling: Efterforskerne vil måle deltagernes vægt og højde ved hjælp af en medicinsk vægt med mekaniske højdestænger under besøgene. For at minimere fødevarerelaterede koncentrationsforskelle i plasmabiomarkører vil deltagerne blive instrueret i ikke at indtage mad i mindst 4 timer før deres blodprøvetagning om morgenen. Dette er en standardanbefaling til prænatale besøg og betragtes som sikker. Omkring 20 ml fastende veneblod vil blive udtaget fra hver deltager under besøgene af en investigator. Blodprøver vil blive opsamlet i et EDTA blodopsamlingsrør og et serumseparatorrør og centrifugeret for at opnå plasma, buffy coat og serum. Prøver vil blive behandlet og opbevaret ved -80oC i laboratoriet, indtil de bruges til analytiske målinger.

Styring af blodsukker: Efterforskerne vil indhente information om fastende glukose, hæmoglobin A1C, medicin og insulinbehandling fra medicinske diagrammer fra deltagerne.

Fødselsinformation og prøveafhentning ved levering: Deltagerne vil telefonisk underrette undersøgerne, når de bliver indlagt på fødecentret. Efterforskerne vil også sende dem påmindelser, når deres forfaldsdatoer nærmer sig. Derudover vil fødselscentrets lægepersonale få en liste over deltagernes navne, så de vil også kontakte efterforskerne, hvis en deltager tjekker ind, når ingen af ​​undersøgelsens personale er på stedet. Når barnet er født, vil efterforskerne indsamle to rør med navlestrengsblod for at hente serum, plasma og buffy coat. Efterforskerne vil måle størrelsen og vægten af ​​placenta og behandle placenta ved hjælp af følgende metode: placentabiopsier i fuld tykkelse vil blive opnået ved hjælp af en 6-mm Keyes punch og stabiliseret i RNAlater® (til RNA) eller frosset i flydende nitrogen (til andre formål). Prøver vil blive transporteret til co-investigators laboratorium til langtidsopbevaring ved -80C før brug.

Kostindtagsvurdering: Som nævnt ovenfor vil kostindtagsdata indsamlet fra 3-dages kosttilbagekaldelser blive analyseret af NDSR-softwaren. Daglige indtag af total cholin vil blive beregnet ved at gange forbrugshyppigheden med summen af ​​cholinderivater inklusive fri cholin, phosphatidylcholin (PC), glycerofosphocholin (GPC), phosphocholin og sphingomyelin for hver fødevare. Daglige indtag af betain (oxidationsproduktet af cholin) vil blive beregnet ved at gange forbrugsfrekvensen og betainindholdet i hver fødevare. Det gennemsnitlige daglige indtag vil blive beregnet som det gennemsnitlige daglige forbrug af total cholin og betain i løbet af de 3 dage med kosttilbagekaldelser.

Målinger af cholinmetabolitter: Fri cholin, betain og andre cholinderivater [f.eks. PC, GPC, lysophosphatidylcholin, dimethylglycin, trimethylaminoxid (TMAO)] vil blive målt i maternal plasma ved hjælp af væskekromatografi (LC)-massespektrometri (MS) /MS som blev udført i tidligere undersøgelser. For at sikre nøjagtigheden og reproducerbarheden af ​​data, vil stabile isotopmærkede standarder blive brugt i ekstraktion, alle prøver vil blive kvantificeret baseret på en 6-punkts standardkurve, og hver prøve vil blive kørt i to eksemplarer. Prøver med en variationskoefficient (CV) % højere end 5 % inden for kørslen eller 10 % mellem kørslen vil blive gentaget.

Specifikt mål 2: Bestem indflydelsen af ​​MCS på makronæringsstoftransport og epigenetiske modifikationer i placenta og navlestrengsblod. For at nå dette mål vil efterforskerne bestemme ekspression af fedt- og glukosetransportører samt de opstrøms regulerende veje AKT/mTOR i placentabiopsier fra deltagerne. Efterforskerne vil måle den stedspecifikke DNA-methylering af nøglevækst- og metabolismerelaterede gener i placenta og navlestrengsblod.

Analyser af makronæringsstoftransportmarkører i placentabiopsier: For at analysere, hvordan cholinmetabolisme kan være relateret til placentalt fedt- og glukosetransport, vil efterforskerne bruge real-time PCR til at kvantificere mRNA-overflod af fedt- og glukosemetaboliske gener og transportere, såsom glukosetransportører GLUT1 og GLUT3, fedtsyremetabolisme-relaterede gener lipoproteinlipase (LPL), fedtsyretranslokase (CD36), FATP'er og aminosyretransportører SNAT2 og SNAT4. Overflod af respektive proteiner, såvel som phosphorylering af AKT, og mTOR-mål 4EBP1 og S6K (indikerende for aktivering af pathwayen) vil også blive målt ved western blotting, der rutinemæssigt udføres i co-investigators laboratorium, som inkluderer SDS-PAGE, membranoverførsel, inkubation med antistoffer og visualisering med et kemiluminescensbilleddannelsessystem. Al primer-effektivitet og antistofkvalitet vil blive testet før brug. Både real-time PCR og western blot vil blive kørt i tre eksemplarer.

Epigenetisk regulering af vækst og metabolisme: Forskerne vil undersøge stedspecifik DNA-methylering af gener, der er offentliggjort af tidligere undersøgelser som modtagelige for prænatale eksponeringer og medierer langsigtet vækst og metabolisk programmering af afkommet ved hjælp af bi-sulfit-sekventering, som tidligere blev udført. . Kort fortalt vil genomisk DNA blive behandlet med bisulfitreagens, hvorefter den genomiske målregion vil blive amplificeret ved PCR. Et MassArray EpiTyper-system vil blive brugt til at kvantificere methylerede sekvenser. Gener af interesse inkluderer LEP, SREBP1C og PPARG, som medierer fedtstofskiftet, IGF2, som fremmer vækst, corticotropin-releasing hormon (CRH), som fremmer cortisol-sekretion, og glucocorticoid-receptor (GR), som modtager cortisol-signaler.