El Sendero: Pathways to Health Study

Dette projekt vil fortsætte vores arbejde i to fødselskohorter af mor-spædbarn Latino-dyader (NCT04434027 & NCT03141346) gennem en række nye vurderinger i en alder af 6 år med fokus på at undersøge rollen af ​​tidlige ernæringsmæssige eksponeringer, eksponeringer for miljøgifte og sociale sundhedsdeterminanter (SDOH) på fedme, spiseadfærd, hjernestruktur og funktion, kognitive resultater og risiko for kronisk sygdom. Denne samling af vurderinger ved 6 års alderen er finansieret af to legater (R01 DK110793 01A1 & P50 MD017344). Modermælk har vist sig at indeholde visse makronæringsstoffer (human milk oligosaccharides; HMO'er), som varierer meget blandt kvinder. Forskning fra vores laboratorium karakteriserede for nylig associationer af HMO'er med spædbørns fedme, spiseadfærd og hjerneudvikling samt dynamiske ændringer i HMO'er i løbet af amningen og tyder på, at disse faktorer er væsentlige forudsigere for spædbørns vægtøgning og fedt. Derudover har vi allerede opnået detaljerede individuelle målinger af eksponering for luftforurening i omgivelser og veje fra graviditet til 2-års alderen. Vores tidligere arbejde i en undergruppe af deltagere fra den foreslåede kohorte fandt ud af, at øget prænatal eksponering for luftforurenende stoffer var forbundet med øget spædbarnsvækst og -fedt efter justering for spædbørns køn og alder, BMI før graviditet, amning, moderens alder, fødselssæson og SES. Ved at udføre længerevarende opfølgning med mere stringente resultater i en alder af 6 år, vil vi være i stand til mere definitivt at bestemme, om og hvordan tidlig ernæring, især specifikke HMO'er, påvirker kronisk sygdomsrisiko hos latinobørn, samt hvordan miljøeksponering for toksiner og fødevaremiljøet kan forværre disse sundhedsmæssige resultater. Her vil vi udforske:

1. Indvirkningen af ​​spædbørns eksponering for miljøgifte på subkliniske markører for kronisk sygdomsrisiko i en alder af 6 år. Vi antager, at eksponering for miljøgifte (luftforurenende stoffer, CalEnviroScreen) er unikt forbundet med longitudinelle mål for børns vægt og subkliniske markører for sygdomsrisiko (fedtfordeling, leverfedt, dårlig glykæmisk kontrol og serumlipidprofil) i en alder af 6 år.
2. Indvirkningen af ​​spædbørns eksponering for miljømæssige toksiner og ernæring, især HMO'erne 2'FL, LNFPI, LNFPII, LNnT & LNH, i det tidlige liv på fedme og kronisk sygdomsrisiko i en alder af 6 år. Vi antager, at spædbørnsfodring (formelfodring/-type, eksponering for HMO'er i modermælk) og barndomsdiæt (SSB/J) vil være forbundet med fedt (subkutant, visceralt og leverfedt) i en alder af 6 år, og at dette vil blive medieret ved reduceret spisning i fravær af sult samt andre subkliniske markører for sygdomsrisiko.
3. Indvirkningen af ​​spædbørns eksponering for HMO'er indeholdende fucose og sialinsyre på hjernens udvikling i en alder af 6 år ved hjælp af billedbaserede målinger af hjernestruktur (anatomisk MRI), funktion (hviletilstand fMRI), blodgennemstrømning (arteriel spin-mærkning), myelinisering og vævsmikrostruktur (diffusionstensorbilleddannelse) samt kognitive udfald. Vi antager, at begrænset adgang til fødevarer og anden negativ SDOH vil a) uafhængigt være forbundet med fedme hos børn, højere leverfedt, dårlig glykæmisk kontrol og/eller lipider; og b) interagere med spædbørns fodring, barndomskost og eksponering for toksiner for at have synergistiske virkninger på sygdomsmarkører ved 6 år.
4. Indvirkningen af ​​amning (mod brystet versus leveret via en flaske) og den ændrede HMO-profil på spisning i fravær af sult i en alder af 6 år og strukturelle og funktionelle forskelle i nøgleområder i hjernen, der er involveret i appetitregulering (frontal cortex, basal ganglier, hippocampus, hypothalamus). Vi antager, at HMO'er 2'FL, 3FL og 3'SL vil være forbundet med forbedrede hjerneresultater, såsom tykkere kortikal kappe og reduceret fraktioneret anisotropi (FA) af kortikalt gråt stof, reduceret hvileperfusion af kortikalt gråt stof, reduceret diffusivitet i hvide stof-kanaler, stærkere mål for hvilefunktionel forbindelse og forbedret kognitiv funktion. Vi antager yderligere, at ændringer i kortikale gråstofmål vil formidle associeringen af ​​specifikke HMO'er med kognitiv ydeevne i den tidlige barndom.
5. Indvirkningen af ​​fødevaremiljøet og bredere SDOH på subkliniske markører for kronisk sygdom, og hvordan disse forhold kan forværre virkningerne af dårlig ernæring og miljøgifte. Vi antager, at længerevarende amning, og derfor større eksponering for HMO'er, vil være forbundet med reduceret spisning i fravær af sult, og denne sammenhæng vil blive medieret af en tykkere kortikal kappe og reduceret FA i førnævnte hjerneregioner forbundet med appetitregulering .

Eksponeringer:

Omgivende luftforurening: Adresser vil blive brugt til at generere x,y koordinater for breddegrad og længdegrad, geoID'er og folketællingsområder. Disse rumlige elementer vil blive brugt til at forespørge flere databaser for at generere nye geokodede sociale og miljømæssige eksponeringsvariabler. Derudover vil børns fødselsdatoer blive brugt til at tildele estimater for luftforureningseksponering og samfundskontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i det tidlige liv til og med 6 års alderen. Omgivende luftforurening vil blive målt ved at tildele PM2.5-, NO2- og O3-eksponeringer ved hjælp af hybridmodeloutput udviklet af et team ledet af Dr. Joel Schwartz (Harvard) over mange år.

Near-Roadway Air Pollution (NRAP): Adresser vil blive brugt til at generere x,y koordinater for breddegrad og længdegrad, geoID'er og folketællingsområder. Disse rumlige elementer vil blive brugt til at forespørge flere databaser for at generere nye geokodede sociale og miljømæssige eksponeringsvariabler. Derudover vil børns fødselsdatoer blive brugt til at tildele estimater for luftforureningseksponering og samfundskontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i det tidlige liv til og med 6 års alderen. NRAP er en kompleks blanding af partikler og gasser, herunder partikler, organiske forbindelser, elementært kulstof og polycykliske aromatiske kulbrinter. I denne undersøgelse vil NRAP-eksponering blive karakteriseret ved hjælp af CALINE4-luftkvalitetsspredningsmodellen, der inkorporerer HER (www.here.com) detaljeret vejbanegeometri, trafikmængder fra Streetlytics™ af Citilabs, Inc. (www.citilabs.com), køretøjsemissionsrater fra CARB's EMFAC2017-model og atmosfærisk transport og spredning (ved brug af vindhastighed, vindretning, atmosfærisk stabilitet og højden af ​​blandingslaget).

Sociale sundhedsdeterminanter (SDH): Adresser vil blive brugt til at generere x,y koordinater for bredde- og længdegrad, geoID'er og folketællingskanaler. Disse rumlige elementer vil blive brugt til at forespørge flere databaser for at generere nye geokodede sociale og miljømæssige eksponeringsvariabler. Derudover vil børns fødselsdatoer blive brugt til at tildele estimater for luftforureningseksponering og samfundskontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i det tidlige liv til og med 6 års alderen. For at fange SHD vil vi bruge både data på individuelt niveau opnået fra selvrapporterede instrumenter såvel som kontekstniveau data opnået gennem geokodning og berigelse af deltagerdata. Til vores geospatiale analyse, ved hjælp af patientens hjemmeadresser, vil vi tildele (x,y) geografiske koordinater ved hjælp af GIS-software, som er rumligt forbundet eller forbundet med folketællingskanalpolygoner, som de falder ind i. Et 11-cifret "Spatial GeoID" er vedhæftet hvert punkt. GeoID'et bruges derefter til at matche det relevante datapunkt med data fra flere statslige og nationale databaser, herunder US Census Bureau, American Communities Survey, US Department of Agriculture Economic Research Service, Environmental Protection Agency, California Environmental Health Screen , og Healthy Places Index. PhenX SDOH-kernekonstruktioner vil blive brugt til at indfange køn, ægteskabelig status, husstandssammensætning, race/etnicitet, alder, kønsidentitet, fødested, engelskkundskaber, ansættelse i sundhedskompetence, fødevareusikkerhed og adgang til sundhedstjenester. Maternal Social Health vil blive vurderet ved hjælp af validerede mål fra Patient-Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS®). To nøgledomæner, der er relevante for kost og kronisk sygdom, vil blive målt: social isolation og social støtte. Acculturation til USA vil blive vurderet af Marin Short Acculturation Scale.

Børns diætindtag: 24-timers tilbagekaldelse af kost og fysisk aktivitet vil blive udført i tre eksemplarer (1 weekenddag og 2 hverdage). Kostindtaget vil blive analyseret ved hjælp af den nyeste version af NDSR, som er blevet brugt i vid udstrækning i Goran-laboratoriet og andre steder til studier i latinamerikanere. Kosten vil blive vurderet ved 6 års alderen.

Børns fysiske aktivitet: For at vurdere fysisk aktivitet vil vi bruge spørgeskemaet om fysisk aktivitet i de tidlige år (EY-PAQ). Mødre vil blive bedt om at rapportere hyppigheden og varigheden af ​​forskellige moderate til kraftige fysiske aktiviteter og stillesiddende tider, hvor deres barn var engageret i en typisk uge i den foregående måned. Fysisk aktivitet vil blive vurderet ved 6 års alderen.

Børns søvn: For at vurdere søvn valgte vi Børns søvnvaner-spørgeskema172, fordi det fanger alle områder af søvnsundhed og er designet til børn i alderen 2-10 år. Barns søvn vil blive vurderet ved 6 års alderen.

Tidligere indsamlede eksponeringer: Tidlig ernæring inklusive amning versus modermælkserstatning, amningseksklusivitet, amningsvarighed, modermælkssammensætning inklusive HMO-koncentrationer og diætindtagelse blev vurderet på tidspunkterne 1 måned (baseline), 6 måneder, 12 måneder, 24 måneder og 36 måneder. Alle tidligere indsamlede variabler kan findes på ClinicalTrials.gov sider for de originale to kohorter, som dette projekt stammer fra: Effekten af ​​naturlige sukkerarter i brystmælk på sund spædbørns vækst og udvikling (NCT04434027) og Forbedring af mors og hendes spædbarns spisevaner via sukkerreduktion (MAMITA) (NCT03141346).