Estudio de diabetes de Durban: un estudio de la epidemiología de la diabetes mellitus en sudafricanos urbanos de ascendencia africana (DDS) (DDS)

OBJETIVOS DEL ESTUDIO

• Estimar la prevalencia de diabetes mellitus y factores de riesgo cardiometabólicos e infecciosos asociados en esta población
• Proporcionar información etiológica sobre la variación de los factores de riesgo cardiometabólicos e infecciosos en adultos mediante el uso de enfoques epidemiológicos y de genética de poblaciones.
• Comparar pruebas diagnósticas de diabetes en esta población
• Crear un marco único para construir un estudio transversal a gran escala en una población africana para examinar una amplia gama de índices de salud y sentar las bases para estudios adicionales a largo plazo.
• para informar la política de salud y los programas de salud pública destinados a abordar el aumento de las enfermedades no transmisibles (ENT) en Sudáfrica, que también pueden dar forma a las estrategias de salud pública en otros países africanos

DISEÑO DEL ESTUDIO

El DDS implica una serie de etapas:

Etapa 1: marco de muestreo geográfico El municipio de eThekwini (ciudad de Durban) se selecciona como marco de muestreo inicial y se divide en nueve grupos de unidades de planificación (PUC), que representan nueve municipios (Umlazi, Inanda, KwaMashu, Ntuzuma, Mpumalanga Complex, Cato Manor , Clermont, Lamontville y Chesterville) totalizando una población de aproximadamente 1.378.750 individuos. Las calles se seleccionan al azar en cada PUC en proporción al tamaño de la PUC y la proporción de viviendas formales e informales en cada PUC. Los hogares se seleccionan mediante un muestreo por conglomerados sistemático de hogares ubicados en las calles seleccionadas al azar.

Etapa 2: Concientización de la comunidad Una vez que se obtiene la aprobación de ética local del Comité de Ética de Investigación Biomédica de la Universidad de KwaZulu-Natal (UKZN) y se obtiene el apoyo del Departamento de Salud Provincial de KwaZulu-Natal, las autoridades de salud locales y los líderes comunitarios de se contactará a cada uno de los nueve PUC para su aprobación.

Etapa 3: Inscripción de participantes Una vez que las áreas seleccionadas de la PUC han sido sensibilizadas al estudio (final de la Etapa 2), son visitadas nuevamente por el equipo de DDS. Durante esta etapa, el equipo de la DDS visita los hogares de los barrios seleccionados y se invita a participar en el estudio a todos los miembros de la familia que sean afrodescendientes, no embarazadas y mayores de 18 años. Se obtiene el consentimiento de los residentes que aceptan participar. Todos los residentes están invitados a asistir a un lugar central (es decir, escuela/centro comunitario local) la semana siguiente, donde el equipo del DDS recopila información sobre el cuestionario de salud y estilo de vida, realiza medidas biofísicas simples y recolecta muestras de sangre y orina. Mientras recluta participantes en la comunidad, el equipo de DDS utiliza técnicas de mapeo del sistema de información geográfica (GIS) para recopilar datos geográficos y de límites precisos en las áreas PUC seleccionadas.

Etapa 4: Recolección de datos y muestras, pruebas y análisis de datos La recolección de datos y muestras se lleva a cabo en mañanas específicas en un lugar central. Esto es importante ya que se requiere que los participantes ayunen durante la noche para una prueba de tolerancia oral a la glucosa (OGTT). El cuestionario y los datos biofísicos del estudio se recopilan, almacenan electrónicamente y analizan. Las muestras de sangre y orina se transportan a la Universidad de KwaZulu-Natal en Durban para su almacenamiento. Las pruebas de laboratorio se realizan en un laboratorio privado. Algunas muestras se envían a centros especializados en el Reino Unido, Europa, EE. UU. y otros países para análisis genómicos.

Etapa 5: Comentarios de los resultados a los participantes del estudio A partir de las ocho semanas posteriores a la recolección de la muestra, los resultados de los participantes estarán disponibles en la oficina de comentarios del DDS. Todos los resultados de OGTT y lípidos se enviarán a los participantes, a menos que decidan no recibirlos. Para recibir todos los demás resultados (p. VIH, virus de la hepatitis C [VHC], pruebas de función hepática) los participantes deben hacer una cita en la oficina de comentarios del DDS para recoger sus resultados. Esto es opcional, y los participantes que no deseen recopilar sus resultados pueden optar por no comunicarse con la oficina de comentarios del DDS. Si corresponde, se recomendará a los participantes que obtengan resultados anormales o potencialmente dañinos que visiten su clínica u hospital local para una mayor investigación y manejo como parte de su atención clínica estándar.

OBTENCIÓN DE DATOS Y MUESTRAS A. Obtención de muestras

1. Descripción general de la muestra de sangre Solo los participantes en ayunas son elegibles para la recolección completa de muestras de sangre. Los participantes que no están en ayunas solo son elegibles para la recolección de 10 ml de suero simple y las cuatro muestras de sangre con ácido etilendiaminotetraacético (EDTA). La venopunción aséptica es realizada por una enfermera de investigación registrada a través de un sistema cerrado de recolección de sangre al vacío, utilizando procedimientos estandarizados para minimizar el riesgo de infección.

2. Muestras de sangre requeridas Se recolectan once tubos de sangre de cada participante en ayunas: un tubo de suero simple de 10 ml, dos tubos de sangre completa con EDTA de 10 ml, dos tubos de sangre completa con EDTA de 2 ml y, para el OGTT, tres tubos de fluoruro de sodio (NaF) de 2 ml y tres tubos de sangre de suero simple de 2 ml. Así, se toma un máximo de 46 ml de sangre venosa (aproximadamente tres cucharadas de sangre) de cada participante. Para los participantes que no están en ayunas, solo se recolecta una muestra de suero simple de 10 ml y las cuatro muestras de sangre completa con EDTA. Dado que las pruebas anónimas vinculadas del VIH se realizan como parte de este estudio, la enfermera del estudio está capacitada en asesoramiento sobre el VIH y sigue las pautas nacionales pertinentes.

   Para los participantes en ayunas, la OGTT de 75 g se realizará según lo recomendado por la OMS. Las categorías de tolerancia a la glucosa estarán de acuerdo con la Clasificación de 1998 de la OMS.

   El tubo de suero simple de 10 ml se utiliza para analizar la sangre en busca de enfermedades infecciosas y biomarcadores cardiometabólicos. El primer tubo de sangre total con EDTA de 10 ml se envía al Reino Unido para su análisis genético. El segundo tubo de sangre total con EDTA de 10 ml se somete a extracción de plasma para pruebas de carga viral de VHC y extracción de ARN. Los dos tubos de sangre total con EDTA de 2 ml se utilizan para la prueba de HbA1c y el hemograma completo, respectivamente.

   Pruebas de VIH anónimas vinculadas Como parte de este estudio, los participantes que den su consentimiento se someterán a pruebas de VIH a través de pruebas anónimas vinculadas. Esto se hará de acuerdo con las directrices nacionales.

3. Recolección de muestra de orina Se tomará una muestra de orina puntual (sin tiempo) para medir la proporción de albúmina a creatinina y el sodio y el potasio urinarios.

B. Recolección de datos del cuestionario Una vez que se obtiene el consentimiento apropiado y se ha comenzado la recolección de muestras de sangre, los participantes se trasladan a la estación del cuestionario. El cuestionario utilizado en este estudio es un cuestionario electrónico (EQ) y es una adaptación de la herramienta estandarizada y validada de enfoque STEPwise to Surveillance (STEPS) de la OMS diseñada para la recopilación de factores de riesgo de enfermedades crónicas, incluidos índices sociodemográficos, estilo de vida, enfermedades infecciosas. factores de riesgo de la enfermedad y antecedentes cardiometabólicos.

C. Colección de mediciones biofísicas

Los participantes del estudio se trasladan a la estación de mediciones biofísicas que se realizan con equipos calibrados y validados. Las siguientes medidas se toman utilizando protocolos estandarizados:

• Altura y peso (utilizados para calcular el índice de masa corporal)
• Circunferencia de la cintura y circunferencia de la cadera (usadas para calcular la relación cintura-cadera)
• Circunferencia media del brazo
• Presión arterial y frecuencia cardíaca

ANÁLISIS DE MUESTRAS DE SANGRE

Todas las muestras de sangre se analizan en busca de biomarcadores infecciosos y cardiometabólicos en un laboratorio privado en Durban. Se realizarán pruebas de confirmación del VIH. A continuación se muestra una lista de los métodos de laboratorio utilizados para las pruebas serológicas y bioquímicas:

• Glucosa plasmática: método enzimático, basado en las enzimas hexocinasa y glucosa-6-fosfato deshidrogenasa
• Creatinina sérica: Basado en la reacción del ácido pícrico con la creatinina en medio alcalino

• Lípidos séricos:

  • Colesterol: Método enzimático, utilizando conversión de colesterol esterasa y colesterol oxidasa, seguido de un criterio de valoración Trinder
  • Triglicéridos: Basado en la reacción enzimática de tres pasos de Fossati con un punto final de Trinder. El procedimiento de reactivo único cuantifica los triglicéridos totales, incluidos los mono y diglicéridos y las fracciones de glicerol libre.
  • HDL: Reacción enzimática basada en los procedimientos desarrollados por Izawa, Okada y Matsui
  • LDL: Calculado usando la fórmula de Friedewald o método enzimático
  • Lipoproteína (a): Turbidométrica (Beckmann)
• HbA1c: cromatografía líquida de alta resolución. Instrumento: BioRad Variant II
• VIH: ELISA de 4ª generación (Abbott Architect)
• Hepatitis B y C: ELISA

La extracción de ADN y ARN se llevará a cabo en la Universidad de KwaZulu-Natal, la Universidad de Cambridge, el Instituto Wellcome Trust Sanger o una instalación de terceros autorizada en el Reino Unido. El coordinador del estudio es responsable de enviar muestras al Reino Unido para la extracción de ADN y ARN. Luego, el ADN y el ARN purificados se envían al Instituto Wellcome Trust Sanger, Reino Unido, para su análisis genético.

ANÁLISIS GENÉTICO

1. Descripción general Dada la necesidad de canalizaciones automatizadas a gran escala y tecnología de genotipado y secuenciación de Illumina de última generación, todo el genotipado y la secuenciación se realizan en el Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido (http://www.sanger.ac.uk/). El Instituto Wellcome Trust Sanger es un centro de genoma internacional con amplia experiencia y conocimientos en el manejo de muestras de ADN y ARN de iniciativas de investigación genética global, incluidas muestras de sangre y de varios países en SSA. Se ha elaborado un acuerdo de transferencia de material para el envío de muestras biológicas al Reino Unido.
2. Extracción y cuantificación de ADN y ARN El ADN y el ARN se extraen en la Universidad de KwaZulu-Natal, la Universidad de Cambridge, el Instituto Wellcome Trust Sanger o por un proveedor de servicios externo autorizado en el Reino Unido, p. GenProbe, Manchester. El ADN o ARN purificado se envía luego al Instituto Wellcome Trust Sanger. Todo el ácido nucleico extraído se cuantifica mediante electroforesis en gel o picogreen (para muestras de ADN) o ribogreen (para muestras de ARN) y se cuantifica en relación con estándares de concentración conocida. Todas las muestras de ácido nucleico se almacenan en el Wellcome Trust Sanger Institute en congeladores seguros a -80 ˚C.

3 Genotipado y secuenciación Las matrices actuales de diversidad humana de todo el genoma no capturan suficientemente los altos niveles de diversidad genética y estructura de población que se encuentran en las poblaciones africanas, lo que limita su utilidad. Por lo tanto, utilizaremos la secuenciación de próxima generación, las matrices de genotipado y la imputación para ayudar a determinar la asociación entre la variación genética humana en la población de estudio y los factores de riesgo cuantitativos y las enfermedades y la diversidad viral. Todo el genotipado y la secuenciación se realizan en el Wellcome Trust Sanger Institute. Además, debido a los requisitos masivos de almacenamiento y conservación de los datos genómicos del método de secuenciación de próxima generación, todos los datos genómicos sin procesar se almacenan en el Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido.

4 Transferencia, almacenamiento y gestión de datos Todos los datos genómicos sin procesar se conservarán en el Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido, y en el Archivo Europeo de Genomas y Fenómenos (EGA) en el Laboratorio Europeo de Biología Molecular-Instituto Europeo de Bioinformática (EBI), Reino Unido.