NICU-HEALTH (Krankenhausbelastungen und langfristige Gesundheit)

1. Bedeutung Frühgeborene können aufgrund ihrer geringen Körpergröße, ihrer unausgereiften hepatischen und renalen Clearance-Mechanismen und ihrer schnellen Entwicklung besonders anfällig für die Auswirkungen toxischer Chemikalien in der Umwelt sein. Ungefähr 8 % der Neugeborenen in den Vereinigten Staaten müssen nach der Geburt auf einer neonatologischen Intensivstation aufgenommen werden; so werden jährlich über 300.000 Säuglinge während einer entwicklungsgefährdeten Phase der chemikalienintensiven Krankenhausumgebung ausgesetzt. Säuglinge, die auf der Intensivstation betreut werden, haben ein erhöhtes Risiko für Entwicklungsverzögerungen, kognitive Dysfunktion, Aufmerksamkeitsdefizit-Hyperaktivitätsstörung und Autismus, das nur teilweise durch den Grad der Frühgeburtlichkeit oder die Schwere der klinischen Erkrankung erklärt werden kann. Bei der Neurobildgebung gefundene Anomalien sind relativ unempfindliche Prädiktoren für langfristige kognitive und verhaltensbezogene Ergebnisse. Darüber hinaus werden viele Erkrankungen im Zusammenhang mit Frühgeburten, wie chronische Lungenerkrankungen und Frühgeborenen-Retinopathie, durch das Gestationsalter bei der Geburt oder die Schwere der Erkrankung des Neugeborenen unvollständig vorhergesagt. Das Studienteam stellt die Hypothese auf, dass ein Teil der neurokognitiven, sozialen und somatischen Beeinträchtigungen, die bei Absolventen der Neugeborenen-Intensivstation beobachtet werden, potenziell vermeidbaren Expositionen auf der neonatologischen Intensivstation zuzuschreiben sind.

   Da die Versorgung auf der Neugeborenen-Intensivstation ausgereift ist, ist das Überleben für alle bis auf die meisten Frühgeborenen wahrscheinlich. Der Forschungsschwerpunkt verlagert sich daher vom Überleben auf die Entwicklung von Methoden zur Verbesserung des langfristigen Wachstums und der Entwicklung der Patienten. Das Studienteam ist der Ansicht, dass diese Forschungsstrategie den potenziellen Beitrag von Umweltbelastungen, die während des Aufenthalts auf der neonatologischen Intensivstation auftreten, als Prädiktoren für das Ergebnis untersuchen muss. Alle Probanden in der vorgeschlagenen Studie werden auf der neonatologischen Intensivstation betreut – daher sind Vergleiche intern valide. Während die Ergebnisse möglicherweise nicht auf Populationen außerhalb der neonatologischen Intensivstation verallgemeinert werden können, macht die potenzielle positive Auswirkung dieser Arbeit auf Tausende von Absolventen der neonatologischen Intensivstation diese Arbeit zu einer wichtigen Priorität für die öffentliche Gesundheit. Das Studienteam konzentriert sich auf mäßig frühgeborene Säuglinge, da diese Säuglinge im Allgemeinen einen Großteil des Entwicklungsfensters im dritten Trimenon ex utero auf der neonatologischen Intensivstation durchlaufen, aber im Allgemeinen geringe Raten signifikanter Erkrankungen im Zusammenhang mit Frühgeburten aufweisen (wie intraventrikuläre Blutungen, bronchopulmonale Dysplasie usw.). Studien zur In-utero-Exposition gegenüber gängigen Umweltchemikalien und Stress weisen auf die Anfälligkeit entwicklungsunreifer Individuen während desselben Entwicklungsfensters hin. Es ist daher logisch zu beurteilen, ob Ex-utero-Expositionen auf der neonatologischen Intensivstation ähnlich wirken. Darüber hinaus weisen kleine Querschnittsstudien auf die hohen Expositionsniveaus hin, denen stationäre Patienten auf neonatologischen Intensivstationen ausgesetzt sind. Durch diese Studie plant das Studienteam, die Rolle von Expositionen im Krankenhaus auf die Entwicklung von Frühgeborenen zu charakterisieren.

2. Vorstudien und Innovation: Es liegen sowohl für Stress als auch für die in dieser Studie interessierenden Chemikalien wesentliche Informationen über die gesundheitlichen Auswirkungen einer gemeinschaftsbasierten Exposition im frühen Leben sowie über die Anwesenheit in der Umgebung der Neugeborenen-Intensivstation vor. Zahlreiche Materialien, die in der NICU-Versorgung verwendet werden, wie Inkubatoren, Atemunterstützungsgeräte und intravenöse (IV) und enterale Ernährungsvorräte, werden aus Kunststoffen hergestellt, die als Vehikel für die Exposition gegenüber Chemikalien dienen. Phthalate – Chemikalien, die Kunststoff flexibel und widerstandsfähig machen – sind in medizinischen Materialien weit verbreitet. Auch Bisphenol A (BPA) und andere organische Phenole sowie kontaminierende Metalle sind in Kunststoffmaterialien enthalten. Silber wird IV-Katheterkomponenten aus Kunststoff als antimikrobielles Mittel zugesetzt. Parenterale Ernährung (PN), die häufig über einen längeren Zeitraum auf der neonatologischen Intensivstation verabreicht wird, enthält Mn. Überraschenderweise gibt es wenig Beweise, die die Sicherheit der Gesamtdosis von Mn zu PN unterstützen, und eine wachsende Zahl von Literatur deutet darauf hin, dass Mn-Toxizität bei NICU-Patienten auftreten kann. Die Exposition gegenüber diesen Chemikalien kann mit erheblichen Entwicklungsstörungen verbunden sein, die Auswirkungen der Exposition gegenüber Chemikalien im frühen Leben auf die Neuroentwicklung bei Absolventen der neonatologischen Intensivstation sind jedoch weitgehend unerforscht.
3. Neuere Erkenntnisse deuten darauf hin, dass chemische und nicht-chemische Stressoren auf der Neugeborenen-Intensivstation die neurologische Entwicklung von Säuglingen beeinflussen können. Die gebaute Umgebung, Umgebungsgeräusche, Eltern-Kind-Interaktionen im Krankenhaus und elterlicher Stress während des Aufenthalts auf der neonatologischen Intensivstation wurden mit einer veränderten neurologischen Entwicklung bei Absolventen der neonatologischen Intensivstation in Verbindung gebracht. Sozioökonomische Faktoren und das psychologische Funktionieren der primären Bezugsperson sind im Allgemeinen auch mit den neurologischen Entwicklungsergebnissen in der Kindheit verbunden. Diese Faktoren müssen daher als Confounder und/oder Modifikatoren in jeder umfassenden Studie zum Zusammenhang zwischen neurologischen Entwicklungsergebnissen auf neonatologischen Intensivstationen berücksichtigt werden.
4. Studienziele und -plan: Diese Studie wird spezifische Quellen der Chemikalienexposition bei stationären Patienten auf neonatologischen Intensivstationen identifizieren und den Zusammenhang zwischen Exposition und Ergebnissen untersuchen. Es wird auch Biomarker der Stressreaktion messen und die Beziehung zwischen Stress und Ergebnis bewerten. Die vorgeschlagene Studie wird die Prävalenz und Dosis von Chemikalien ermitteln, denen stationäre Patienten auf neonatologischen Intensivstationen ausgesetzt sind, und Daten zu Zusammenhängen mit neurologischen Entwicklungsergebnissen liefern. Das Studienteam hat eine kleine Anzahl von Kandidatenchemikalien ausgewählt, für die eine Exposition bekannt oder wahrscheinlich ist, die negativen Auswirkungen einer Exposition in der Gemeinschaft auf die neurologische Entwicklung dokumentiert sind und die gesundheitlichen Auswirkungen einer Exposition auf neonatologischen Intensivstationen unbekannt sind. Frühere Studien haben zahlreiche phthalathaltige Materialien auf der neonatologischen Intensivstation und erhöhte Phthalat- und BPA-Biomarker bei stationären Patienten auf neonatologischen Intensivstationen dokumentiert. Diese Studien waren begrenzt durch Querschnittsprobenentnahmen, Patientenrekrutierung ohne Berücksichtigung von Faktoren, die wahrscheinlich den chemischen Stoffwechsel beeinflussen, einschließlich Gestationsalter oder chronologisches Alter und Schwere der Erkrankung, und kleine Stichprobengröße. Nach Kenntnis des Studienteams wurden Biomarker für die Exposition gegenüber Ag, Cd und Mn auf der neonatologischen Intensivstation trotz des dokumentierten Vorhandenseins dieser Metalle auf der neonatologischen Intensivstation und bekannter gesundheitsschädlicher Folgen im Zusammenhang mit der Exposition im frühen Leben nicht bewertet. Keine frühere Studie über die Exposition gegenüber Chemikalien auf der neonatologischen Intensivstation hat die wichtigen potenziellen Störfaktoren/Modifikatoren der Wirkung chemischer Giftstoffe in Betracht gezogen, die in der vorgeschlagenen Studie zu berücksichtigen sind. Keine rigorose Studie hat Biomarker für Stress und die Assoziation mit Ergebnissen bei einem Krankenhausaufenthalt auf der neonatologischen Intensivstation untersucht.

Die Beziehung zwischen Biomarkern der Exposition gegenüber Chemikalien auf der neonatologischen Intensivstation und spezifischen Pflegepraktiken wurde bisher nicht untersucht. Darüber hinaus wurde der potenzielle Zusammenhang zwischen Chemikalien- oder Stressbelastungen auf der neonatologischen Intensivstation und neurologischen Entwicklungsdefiziten nicht untersucht. Zwei frühere Studien bewerteten die Ergebnisse im Zusammenhang mit der Phthalat-Exposition auf der Neugeborenen-Intensivstation, verwendeten jedoch weder Expositions-Biomarker oder andere validierte Methoden zur Expositionsbewertung, um die anfängliche Exposition zu charakterisieren, noch betrachteten sie wichtige nicht-chemische Confounder.

Die NICU-HEALTH-Kohorte befasst sich mit diesen Einschränkungen und ist eine umfassende Längsschnittbewertung der Chemikalienexposition auf der NICU, die darauf ausgelegt ist, die chemische Exposition in der Umwelt und die klinischen Ergebnisse in dieser gefährdeten Bevölkerungsgruppe zu bewerten.