Fötale Biomarker für chronischen mütterlichen Stress während der Schwangerschaft (FELICITy)

Begründung:

Eine Kohorte der Bevölkerungsgruppe von Frauen, die das Zentrum für Perinatologie der Klinik für Geburtshilfe und Gynäkologie des Klinikums rechts der Isar der Technischen Universität München (TUM) zur Entbindung besuchen, wird in die Gruppe der Personen mit möglicherweise höherem Stressempfinden fallen gleichzeitig Föten tragen, die eine veränderte sympathische und vagale Aktivität zeigen.

Experimentelles Design:

Diese Studie wird an der Abteilung für Geburtshilfe und Gynäkologie am Klinikum rechts der Isar der Technischen Universität München (TUM) durchgeführt, einem tertiären Zentrum für Perinatologie hoher Komplexität in München, Deutschland, das etwa 2000 Mütter/Neugeborene pro Jahr betreut. TUM-Geburtshelfer werden prospektive Probanden gemäß den Einschlusskriterien der Studie identifizieren, die einheitlich schwangere Frauen zwischen 18 und 45 Jahren im dritten Trimenon (mindestens 28. Schwangerschaftswoche) und ohne a) schwerwiegende Plazentaveränderungen; b) fötale Missbildungen; c) schwere Erkrankung der Mutter während der Schwangerschaft (d. h. Präklampsie), d) Drogen- oder Alkoholmissbrauch der Mutter, e) Frühgeburt (weniger als 37 Wochen) und f) pH-Wert des Nabelschnurbluts

Potenzielle Teilnehmer werden zur Teilnahme an einer Informationsveranstaltung verwiesen, bei der die Verfahren erklärt, die formelle Anmeldung abgeschlossen und die Einverständniserklärungen der Teilnehmer selbst sowie die Zustimmung der Eltern für ihre Kleinkinder eingeholt werden. Diese Protokolle stehen in strikter Übereinstimmung mit dem Komitee für ethische Grundsätze der medizinischen Forschung der TUM und wurden von der Ethikkommission des Klinikums rechts der Isar genehmigt. Nach der Annahme treten die Teilnehmer in Phase I-IV ein.

Phase I: Screening:

In dieser Anfangsphase sammeln die Ermittler demografische Daten von Frauen mit Einwilligung und die Teilnehmer werden nach Bewertung der Cohen Perceived Stress Scale-10 (PSS-10) als gestresst oder Kontrollen eingestuft. Dieser Fragebogen misst den Grad, in dem Lebenssituationen als belastend eingeschätzt werden, und ist ein weit verbreitetes psychologisches Instrument zur Messung unspezifisch empfundener Belastungen. Der PSS sagt objektive biologische Marker für Stress und ein erhöhtes Krankheitsrisiko bei Personen mit einem höheren wahrgenommenen Stressniveau voraus. Insbesondere wurden PSS-Scores verwendet, um pränatalen Stress, Angst und depressive Symptome als Prädiktoren für die Stillabsicht in Beziehung zu setzen und Korrelate des wahrgenommenen Stresses bei schwangeren Frauen zu untersuchen. Erhöhter pränataler Stress der Mutter, gemessen als PSS und Angst, war mit Temperamentschwankungen bei jungen Säuglingen verbunden und kann einen Risikofaktor für Psychopathologie im späteren Leben darstellen. Das PSS-10 wurde in deutschsprachigen Bevölkerungsgruppen validiert und wird ein schnelles Instrument zum Screening von Stress bei potenziellen Probanden sein. Für die Zwecke der aktuellen Studie wird ein Teilnehmer mit einem PSS-10-Score ≥19 als gestresst eingestuft und in Phase II aufgenommen. Für jede als gestresst kategorisierte eingewilligte Versuchsperson wird die nächste gescreente Teilnehmerin mit einem PSS-10-Score < 19, die für das Mutter- und Gestationsalter geeignet ist, als Kontrolle in Phase II aufgenommen. Die Rekrutierung wird fortgesetzt, bis die angestrebte Kohorte von n = 75 Probanden/Gruppe erreicht ist.

Phase II: Psychologische Untersuchung der Mutter und pränatale Aufzeichnungen des Fötus:

1. Fragebögen: In diesem Zusammenhang werden eingeschriebene Teilnehmerinnen, die in diese Phase eintreten, gebeten, einen weit verbreiteten und validierten Fragebogen zur Selbsteinschätzung auszufüllen, um Bedenken im Zusammenhang mit einer Schwangerschaft zu bewerten. Die Teilnehmer müssen den Prenatal Distress Questionnaire (PDQ-12) ausfüllen, der zur Bewertung spezifischer Sorgen und Bedenken im Zusammenhang mit der Schwangerschaft entwickelt wurde und Fragen zu medizinischen Problemen, körperlichen Symptomen, Elternschaft, Beziehungen, körperlichen Veränderungen, Wehen und Entbindung enthält Gesundheit des Babys. Dieses Instrument wurde zuvor in zahlreichen Studien mit schwangeren Frauen aus unterschiedlichen kulturellen und sozioökonomischen Hintergründen angewendet und ist ein wirksames Instrument zur Bewertung von schwangerschaftsbedingtem Stress. PDQ-12 wurde ins Deutsche übersetzt und validiert. Zusätzlich füllen die Teilnehmer einen Fragebogen zu ihrem Bildungsniveau, ihrer sozioökonomischen Situation, ihrer ethnischen Zugehörigkeit und ihrer Krankengeschichte aus.
2. ANS-Bewertung: Während des gleichen Besuchs wird die fetale Herzfrequenz (FHF) durch eine routinemäßige Kardiotokographie (CTG) und gleichzeitig durch eine transabdominale Elektrokardiographie (transabdominal-fetales EKG) gemessen. Das elektrophysiologische Signal enthält das mütterliche EKG (mEKG), fetale EKG (fEKG) und Rauschen und wird mit 5 Einwegelektroden aufgezeichnet. Die fünf Einwegelektroden werden standardisiert auf dem mütterlichen Bauch platziert. Vor der Platzierung der Elektroden wird die Hautimpedanz durch Verwendung von Schleifpapier an der Elektrodenplatzierungsstelle reduziert. Die Daten werden nach dem Herunterladen auf den Computer offline analysiert. Für den Fall, dass bei der fEKG-Methode ein hoher Signalverlust auftritt, was ein bekanntes Problem darstellt (häufiger zwischen der 28. bis 32. Schwangerschaftswoche, kann aber auch danach auftreten), wird gleichzeitig ein herkömmliches externes CTG mit einem aufgesetzten Ultraschallkopf durchgeführt mütterlicher Bauch. Die Forscher werden die Auswirkungen von PS auf die ANS-Aktivität analysieren, indem sie fortschrittliche Methoden der FHF-Überwachung einsetzen: phasenkorrigierte Signalmittelung (PRSA), multidimensionale FHF-Variabilitätsanalyse und Bewertung der maternal-fötalen Herzfrequenzsynchronisierung, FEKG-Registrierungen sowie CTG-Registrierungen Einmal während der Schwangerschaft für mindestens 40 Minuten durchgeführt, um den Aktivitätsstatus des Fötus zu erhalten. Während der Wehen werden gleichzeitig ein konventionelles CTG und wenn möglich fEKG und mEKG durchgeführt.

Phase III: Lieferung:

1. Bewertung des mütterlichen Cortisols: Cortisol, das Hormonprodukt der Aktivierung der Hypothalamus-Hypophysen-Nebennieren-Achse (HPA), wurde als potenzieller Mechanismus vorgeschlagen, der mütterlichen Stress und perinatales Ergebnis verbindet. Einzelne Blut- und/oder Speichelproben stellen eine Messung zu einem einzelnen Zeitpunkt dar und sind unter Berücksichtigung der großen physiologischen täglichen Schwankungen möglicherweise nicht die aussagekräftigste Messung zur Bewertung der gesamten oder langfristigen HPA-Aktivität während der vorgeburtlichen Phase. Kürzlich hat die Verwendung von Haarcortisolmessungen gezeigt, dass sie einen retrospektiven Index der integrierten Cortisolsekretion über Zeiträume von mehreren Monaten liefert. Es wird postuliert, dass Cortisol in die entstehenden Haare eingebaut wird und langsam mitwächst. Daher wird angenommen, dass die Cortisolmenge in einem bestimmten Haarsegment die integrierte systemische Steroidhormonkonzentration über eine Wachstumsperiode eines bestimmten Haarsegments widerspiegelt. Haar- und Speichel-Cortisol sind bei nichtmenschlichen Primaten stark korreliert, und es wurden erhöhte Haar-Cortisol-Konzentrationen bei schwangeren Frauen nachgewiesen. Daher hat Haarcortisol das Potenzial, als integriertes Maß für die HPA-Aktivität über einen längeren Zeitraum von bis zu 3-6 Monaten zu dienen. Am Tag der Geburt werden Haarsträhnen (~3 mm Durchmesser) aus der hinteren Scheitelregion des Kopfes so nah wie möglich an der Kopfhaut entnommen, wie von der Society of Hair Testing (Soc of Hair Testing, 1997) empfohlen. Basierend auf einer ungefähren Haarwachstumsrate von 1 cm pro Monat wird angenommen, dass das proximale 3 cm lange Haarsegment die integrierte Hormonsekretion über den Zeitraum von drei Monaten vor der Probenahme widerspiegelt. Die 3 cm lange Haarprobe wird zum Schutz in Alufolie eingewickelt und bei Raumtemperatur gelagert. Haarproben werden zur Cortisolbestimmung eingeschickt.
2. Entnahme von mütterlichem Blut (nicht Teil dieser Studie – Blut wird in der Biobank gelagert): Es werden maximal 20 ml entnommen, um Serum- und Plasmaproben bereitzustellen. Die Blutproben werden in 2-4 x 1,8 ml beschrifteten Cryotube-Fläschchen nach einem Zentrifugationszyklus für Serumproben (2750 U/min x 10 min bei RT) und bei -80 °C und nach 10-maligem Umdrehen für Plasmaproben gelagert und gelagert bei -20 Grad. Die Blutproben werden innerhalb von 2-4 h verarbeitet und eingefroren. Das Zeitintervall zwischen Entnahme und Einfrieren wird für alle Proben aufgezeichnet.
3. Nabelschnurblutproben: Nach der Geburt des Babys und vor der Trennung der Plazenta wird die Nabelschnur abgeklemmt und Nabelschnurblutproben werden entnommen und in zwei Röhrchen für Serum- und Plasmaproben verteilt, wobei das gleiche Verfahren wie oben beschrieben angewendet wird. Eine dritte Probe wird in einem PAXgene-Röhrchen gesammelt, 10 Mal vorsichtig umgedreht und 5 Stunden lang in aufrechter Position bei RT belassen. Die Röhrchen werden dann bei -80 °C nach 10-16 h bei -20 °C gelagert. (die PAXgene-Probe ist nicht Teil dieser Studie – Blut wird in der Biobank gelagert)
4. Plazentaproben (nicht Teil dieser Studie – Proben werden in der Biobank aufbewahrt): Nach der Geburt der Plazenta wird die mütterliche Seite präpariert. Es werden zwei Biopsien entnommen (ca. 1 cm³), um eine Dezidua-Kontamination zu vermeiden. Die Proben werden in Cryotube-Röhrchen gefüllt und sofort bei -20 °C gelagert.
5. Neugeborenenaufnahmen: Kurz nach der Geburt entnimmt eine auf Neugeborene spezialisierte Hebamme Speichel-/Bukkalproben von den Neugeborenen, indem sie das Zahnfleisch auf beiden Seiten sanft mit dem Schwamm des Oracollect-DNA-Kits (DNA Genotek, Kanada) reibt und bei RT lagert. Klinische Daten, einschließlich Körpermetriken pH und APGAR-Score, werden aufgezeichnet.

Phase IV: Postnatale Aufzeichnungen:

Im Anschluss an die in Phase I rekrutierte Kohorte und in Anlehnung an die Tierstudie zur neurologischen Entwicklung werden wir eine Längsschnittstudie durchführen, um die Machbarkeit der Messung von Biomarkern der PS-induzierten epigenetischen Reprogrammierung zu untersuchen.

1. Bewertung der kindlichen Entwicklung: In der Endphase der Studie wird die Mutter gebeten, einen abschließenden Fragebogen zur Bewertung der postpartalen Depression und des Stillens auszufüllen, den sie per Post erhält. Während sich die aktuelle Studie auf vorgeburtliche Ereignisse konzentriert, wird die frühe postnatale Versorgung stark durch mütterliche Depressionen beeinflusst und kann die epigenetische Umprogrammierung des kindlichen Gehirns verändern. Daher könnte das Ausmaß der mütterlichen Beteiligung an der Kinderbetreuung in den ersten Monaten den Methylierungsstatus direkt beeinflussen und wird erfasst. Mütter werden nach Ernährungs- und Pflegeroutinen gefragt, um die postnatale Pflegebewertung abzuschließen.
2. Die kognitive Entwicklung von Säuglingen wird anhand der Bayley-Skala III der Säuglingsentwicklung (BSID) im Alter von 18 Monaten bewertet. Der BSID besteht aus einer Reihe von Tests, die darauf abzielen, die kognitive, motorische und Verhaltensentwicklung von Säuglingen im Alter von 0-3 Jahren zu bewerten. Die Komponenten des Mental Development Index und des Psychomotor Development Index haben einen Mittelwert von 100 und eine Standardabweichung von 15 (Bereich von 55 bis 145). Werte zwischen 70-84 weisen auf eine leicht verzögerte Leistung hin, und Werte ≤ 69 auf eine deutlich verzögerte Leistung. Es wird erwartet, dass etwa 13,5 % der getesteten Säuglinge in diese Kategorien fallen. Die psychische Belastung der Mutter während der Schwangerschaft war dosisabhängig mit den BSID-Scores bei 2-jährigen Kindern assoziiert. Ein spezialisierter Psychologe, der hinsichtlich der Kategorisierung von mütterlichem Stress blind ist, führt die Tests durch, die etwa 40 Minuten dauern.
3. Bei diesem letzten Besuch wird den Säuglingen eine neue Speichelprobe entnommen. Die Biomarker werden aus der Speichel-DNA der jungen Säuglinge quantifiziert. Das EKG wird für die ANS-Beurteilung gemessen. Methylierungsniveaus werden mit mütterlichem Stress, Depressionen und Angstzuständen, mit der kognitiven Entwicklung des Säuglings und der ANS-Fähigkeit korreliert, um die Wirksamkeit dieser neuartigen Biomarker zu bewerten.