NUTRIPROTECT-Kinderernährung als Schutz- oder Gesundheitsrisikofaktor (My-Milk-2)

Ernährung kann sowohl als Risiko- als auch als Schutzfaktor bei der Entstehung einer Reihe nichtübertragbarer Krankheiten wirken. Während solche Auswirkungen für den gesamten Lebenszyklus nachgewiesen wurden, kann die Ernährung im frühen Leben für ihre langfristigen Auswirkungen auf die Gesundheit im späteren Leben besonders relevant sein. Die zuverlässigen wissenschaftlichen Daten zur Nahrungsaufnahme und zum Ernährungszustand der repräsentativen Stichprobenpopulation dienen als Grundlage für die Aufklärung der Rolle, die spezifische Ernährungsfaktoren auf die menschliche Gesundheit spielen. Der wissenschaftliche Hintergrund des vorgeschlagenen anwendungsorientierten Forschungsprojekts basiert auf der Tatsache, dass die Studien, die den Zusammenhang zwischen der frühen Ernährung, der anfänglichen Darmmikrobiota und der Entwicklung von Kindern über einen längeren Zeitraum verfolgen, begrenzt sind. Daher konzentrieren sich die wichtigsten wissenschaftlichen Herausforderungen auf die Auswirkungen der frühkindlichen Ernährung auf Wachstum und Gesundheit der teilnehmenden Kinder sowie auf die Untersuchung der Beziehung zwischen verschiedenen Gesundheitsmarkern.

Während sich das Arbeitsprogramm dieser multidisziplinären, anwendungsorientierten, prospektiven Studie auf Kinder konzentriert, soll es eng mit dem früheren „My-Milk“-Projekt (SRA J43606; abgeschlossen im Jahr 2013) verknüpft sein, in dem die Rolle der frühen Ernährung bei der Entwicklung von Kindern untersucht wurde Untersucht wurden gestillte Kinder und ihre Darmmikrobiota im ersten Lebensjahr. Diese Studie wird an der Bevölkerung von 6-7-Jährigen durchgeführt, die in die erste „My-Milk“-Studie einbezogen wurden. Die Studie wird die wichtigsten modifizierenden Faktoren im frühen Leben der Teilnehmerin charakterisieren (definiert durch mütterliche Variablen (BMI vor der Schwangerschaft, Gewichtszunahme während der Schwangerschaft, Ernährung während der Schwangerschaft und Stillzeit, Fettsäurezusammensetzung der Muttermilch und Vitamin-D-Konzentration im Serum) und Säuglingsvariablen (Dauer des Stillens und Antibiotikabehandlungen, fäkale Mikrobiota im ersten Monat, Anthropometrie und Knochenmineraldichte in der Neugeborenenperiode)) zum Ernährungszustand der Teilnehmerin im Alter von 6–7 Jahren. Der aktuelle Ernährungszustand wird durch die Nahrungsaufnahme des Teilnehmers, Anthropometrie, Körperzusammensetzung – Knochendichte, Anteil an Fett und Muskelgewebe), Gesundheit (Blutdruck, Blutcholesterin, Häufigkeit und Schwere von Infektionen) und fäkale Mikrobiota definiert.

Die zur Teilnahme eingeladene Studienpopulation umfasst alle alleinstehenden Kinder von Müttern, die den detaillierten Teil der My-Milk-Studie im ersten Lebensjahr des Kindes abgeschlossen haben (N=147). Angesichts einer sehr geringen Abbrecherquote im ersten detaillierten Teil der My-Milk-Studie (33 teilnehmende Mütter von 185, etwa 18 Prozent) gehen die Forscher davon aus, dass mindestens 70-75 Prozent der eingeladenen Teilnehmer antworten werden, also zwischen Es können 100 bis 110 Kinder in die Studie aufgenommen werden. Diese Population wird 0,5 Prozent der im Jahr 2011 geborenen Kinder ausmachen (21947 Kinder – statistische Daten für Slowenien).

Die folgenden Parameter werden gemessen und bewertet: die Ernährung von Kindern unter Verwendung der Standardmethode zur Bewertung der Ernährung von Kindern und Erwachsenen/älteren Bevölkerungsgruppen gemäß den Leitlinien der Europäischen Behörde für Lebensmittelsicherheit (EFSA). Die Umfrage zum Lebensmittelkonsum wird nämlich auf individueller Ebene durch wiederholtes 24-Stunden-Ernährungstagebuch und computergestützte persönliche/telefonische Interviewmethode (CAPI/CATI) sowie durch Unterstützung des allgemeinen Fragebogens und des Fragebogens zur Lebensmittelneigung (FPQ) nach PANCAKE durchgeführt - Pilotstudie zur Bewertung der Nährstoffaufnahme und des Lebensmittelkonsums bei Kindern in Europa. Das 24-Stunden-Interview zur strukturierten Ernährungserinnerung ist eine quantitative Forschungsmethode zur Ernährungsbewertung. Ein ausgebildeter Ernährungsberater wird einen Elternteil oder Betreuer bitten, sich an alle Lebensmittel und Getränke zu erinnern, die das teilnehmende Kind in den letzten 24 Stunden zu zwei verschiedenen Zeitpunkten während der Studie konsumiert hat (nicht aufeinanderfolgende Tage, mindestens 8–20 Tage zwischen den beiden Aufzeichnungen). um die richtigen Informationen über die gewohnheitsmäßige Nahrungsaufnahme zu erhalten. Anhand der durch den 24-Stunden-Rückruf gewonnenen Daten wollen die Forscher die Nahrungsaufnahme der Bevölkerungsuntergruppen bewerten. Darüber hinaus werden Zusammenhänge zwischen der Ernährung von Kindern und der Körperzusammensetzung sowie Gesundheitsmarkern untersucht. FPQ wird die Schätzung bestimmter relevanter, selten konsumierter Lebensmittelgruppen ermöglichen. Die Datenerhebung erfolgt mittels validierter Fragebögen mittels computergestützter Datenerhebungsmethoden und -verarbeitung. Die Auswertung der Daten zur Nahrungsaufnahme erfolgt durch die Ernährungssoftware Open Platform for Clinical Nutrition (OPEN) des Jožef-Stefan-Instituts (IJS). OPEN ist eine webbasierte Anwendung zur Ernährungsbewertung und -behandlung, die aktualisiert wurde, um die 24-Stunden-Erinnerungs-/Ernährungstagebuchmethode und FPQs im Einklang mit der paneuropäischen Lebensmittelkonsumumfrage der EFSA, auch bekannt als EU-Menü-Methodik, zu unterstützen. OPEN ist ein effizientes, erstes slowenisches webbasiertes Tool zur Ernährungsbewertung auf der Grundlage lokaler Lebensmittel. OPEN ermöglicht es dem Ernährungsberater, die Lebensmittel und Mengen für jeden Teilnehmer einzugeben. Nach der Eingabe von Lebensmitteln, Mengen und Zubereitungen in das OPEN erstellt das Programm eine Analyse mit Aufschlüsselung der Nährwertangaben.

Die Beurteilung von Wachstum, Entwicklung und Gesundheitszustand bei Teilnehmern im Alter von 6 bis 7 Jahren basiert auf der durchgeführten klinischen Untersuchung und Daten aus den Krankenakten. Die klinische Untersuchung umfasst die Beurteilung des klinischen Status, anthropometrische Messungen und quantitative Ultraschallmessungen der Knochenmineraldichte sowie die Messung des Blutdrucks.

Die klinische Untersuchung wird in der Universitäts-Kinderklinik durchgeführt und von einem Facharzt für Kinderheilkunde und Prüfbiologen durchgeführt. Dazu gehören die Beurteilung des klinischen Status, anthropometrische Messungen und quantitative Ultraschallmessungen der Knochenmineraldichte. Die Knochenmineraldichte wird am rechten Schienbein mit dem (QUS) Sunlight Omnisense (Sunlight Medical Ltd, Tel Aviv, Israel) gemessen, das eine einfache, schmerzlose und strahlungsfreie Untersuchung ist und Informationen über die Knochendichte und Mikroarchitektur liefert. Der QUS misst die Zeit, die das Ultraschallsignal für die Übertragung zwischen zwei Sendern und zwei Empfängern in der Sonde benötigt. Diese Ausbreitungszeiten werden von einem proprietären Algorithmus verwendet, um die Knochengeschwindigkeit des Schalls (SOS) zu bestimmen, die in Metern pro Sekunde (m/s) ausgedrückt wird. Die Software verwendet die drei konsistentesten Messungen, um das Ergebnis zu berechnen. Die Ergebnisse werden als SOS- und Z-Score (Einheiten der Standardabweichung relativ zum Mittelwert für alters- und geschlechtsangepasste Bevölkerungsreferenzwerte) verwendet. Anders als bei Kindern erfolgt die Messung bei Erwachsenen auf einem Radius. Für die Anthropometrie: Körpergröße [cm] und Körpermasse [kg] werden mit einer zertifizierten medizinischen Waage barfuß und in minimaler Kleidung gemessen. Die Genauigkeit einer Höhenmessung beträgt 0,1 cm und einer Massenmessung 0,1 kg. Die Hautfaltendicke [mm] an sechs Standardstandorten wird gemäß der standardisierten Methodik mit einer Genauigkeit von 0,1 mm mit einem kalibrierten, zertifizierten Hautfaltenmessschieber (Harpenden, England) gemessen. Der Umfang [cm] wird einmalig am Rumpf oder an der rechten Körperseite mit einem nicht dehnbaren schmalen Maßband (Glasfaserband, China) mit einer Genauigkeit von 0,1 cm gemessen. Die Schätzungen der Körperzusammensetzung werden mit den erfassten Ernährungsdaten verknüpft.

Weitere Informationen zum aktuellen Gesundheitszustand (einschließlich Cholesterin im Blut) und zur Entwicklung des Kindes werden der medizinischen Dokumentation entnommen. Zu diesem Zweck bitten die Ermittler Kinderärzte um Zugang zu den Krankenakten der Teilnehmer. Es werden Daten über die eventuelle Störung einer normalen körperlichen Entwicklung (beschleunigtes Wachstum, abgeschwächtes Wachstum, niedrige Körpermasse und niedriger BMI bei Übergewicht oder Fettleibigkeit) sowie über das Vorliegen von Allergien und neu auftretenden chronischen Krankheiten analysiert. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf Infektionen, Medikamenteneinnahmen (Antibiotikabehandlungen) und chronische Erkrankungen gelegt.

Die Untersuchung der fäkalen Mikrobiota von Kindern wird auf molekularen Ansätzen wie quantitativer Echtzeit-PCR (qPCR) und Next-Generation-Sequencing (NGS)-Sequenzierung der 16-Sedimentationskoeffizienten-Untereinheit (16S) von Genamplikons der ribosomalen Ribonukleinsäure (rRNA) unter Verwendung von Illumina basieren Technologie. Bei der klinischen Untersuchung wird eine einzelne Stuhlprobe eines scheinbar gesunden Kindes entnommen. Zuvor werden den Eltern per Post und E-Mail die codierten sterilen Probenahmebehälter mit einem am Deckel befestigten Löffel und einer Anleitung zur Probenahme zugesandt. Sie werden gebeten, etwa 2 g (2 Löffel) des Kots der teilnehmenden Kinder zu sammeln, möglicherweise am geplanten Besuchstag in der Kinderklinik oder einen Tag zuvor. Die Proben werden bis zum Besuch gekühlt/gekühlt aufbewahrt und nach Ankunft des medizinischen Personals in der Klinik sofort bei -20 °C eingefroren. Innerhalb eines Monats nach der Entnahme werden bei -20 °C gefrorene Stuhlproben ins Labor überführt und bis zur Durchführung der mikrobiellen Analysen bei -80 °C gelagert. QPCR- und 16S-rRNA-Amplikon-Sequenzierungsmethoden, die auch im ersten Teil des My-Milk-Projekts angewendet wurden, eignen sich für die Bewertung der Biodiversität unter den gesamten Bakteriengemeinschaften und der Zusammensetzung der fäkalen Mikrobiota sowie für die Bewertung der quantitativen Schwankungen spezifischer Zielgruppen in den komplexen mikrobiellen Ökosystemen wie dem Magen-Darm-Trakt.

Daten zur Ernährung von 6-7-jährigen Teilnehmern werden im Zusammenhang mit der Körperzusammensetzung (Knochendichte, Fettanteil und Muskelgewebe), Gesundheitsmarkern (Blutdruck, Blutcholesterin) und fäkaler Mikrobiota untersucht. Nach der Qualitätskontrolle der sequenzierten Lesevorgänge werden die Biodiversität des fäkalen Mikrobioms und die relative Häufigkeit bakterieller Taxa ermittelt und Biodiversitätsmaße wie der Chao1-Score und der Shannon-Diversitätsindex berechnet.

Anschließend werden alle Daten zusammen mit den bereits im ersten Teil der My-Milk-Studie erhobenen Daten in der zentralen Datenbank hinterlegt. Die entsprechende statistische Analyse wird angewendet, um die Auswirkungen früher Lebensexpositionen auf das spätere Wachstum, den Ernährungszustand, die Gesundheit und die fäkale Mikrobiota bei Teilnehmern im aktuellen Alter von 6 bis 7 Jahren zu untersuchen. Die zentrale Datenbank ermöglicht (a) einen geschützten Zugriff auf bereits gesammelte Informationen; (b) Hinzufügen neuer Attribute und (c) Export von Daten zum Zwecke der statistischen Analyse. Die Datenbank enthält keine persönlichen Identifikationen (die Probanden werden nur durch Identifikationsnummern codiert). Der Großteil der gesammelten Daten der My-Milk-Studie wurde bereits in elektronische Form umgewandelt. Die statistische Methodik umfasst zwei Schritte: den ersten explorativen Schritt, der aus der Datenprüfung, grafischen Darstellung und Reduzierung des höherdimensionalen Raums in den niedrigerdimensionalen Raum mithilfe multivariater statistischer Methoden wie Hauptkomponentenanalyse und multivariater Skalierung besteht; Der zweite Schritt wird der statistischen Inferenz gewidmet sein. Es werden entsprechende statistische Tests eingesetzt, Regressionsmodelle werden unter Berücksichtigung der Forschungshypothesen abgeleitet. Mithilfe moderner Simulationstechniken (z. B. Bootstrap-Ansatz) wird die Leistungsfähigkeit der Tests berechnet und die Modelle kritisch bewertet.