Impactos en el desarrollo de la exposición a microplásticos en la vida temprana (DIMPLE)

El estudio piloto propuesto establecerá una nueva cohorte de mujeres lactantes sanas de las zonas urbanas de Denver (n = 10) y Boulder (n = 10), Colorado. Al reclutar mujeres de estas dos regiones, los investigadores podrán garantizar que nuestro estudio piloto cubra un rango geográfico diverso con diferentes niveles de exposición a la contaminación del aire y determinantes sociales de la salud (SDoH). Los participantes del estudio tendrán 1 mes de posparto (+/- 2 semanas) e informarán lactancia materna exclusiva. Los investigadores también realizarán un biobanco de muestras de heces maternas para futuras solicitudes de financiación que, además, examinarán el microbioma intestinal y el metaboloma fecal.

Altura, peso, presión arterial y otras medidas antropométricas: la altura y el peso de la madre se medirán utilizando una báscula médica calibrada y un estadiómetro comercial. El peso del bebé se medirá por duplicado en una báscula digital con una precisión de 10 gy la longitud se medirá por duplicado con una precisión de 0,1 cm utilizando un infantómetro y el enfoque estandarizado de la Organización Mundial de la Salud (OMS). El espesor de los pliegues cutáneos del bebé se medirá en cuatro sitios con calibradores de pliegues cutáneos Holtain. El peso materno se registrará con una precisión de 0,1 kg y la altura se registrará con una precisión de 0,1 cm. Se utilizará presión arterial automatizada utilizando manguitos apropiados para obtener tres lecturas de presión arterial, de las cuales se registrará el valor promedio, según las recomendaciones de la Asociación Estadounidense del Corazón.

Evaluación de la ingesta de alimentos y la actividad física: los datos dietéticos se recopilarán utilizando el Cuestionario de frecuencia de alimentos de la Encuesta Nacional de Examen Nutricional y de Salud (NHANES) del Instituto Nacional del Cáncer (NCI). El cuestionario está diseñado para capturar información sobre la ingesta de alimentos durante el mes anterior e incluye preguntas que describen el consumo de frutas, verduras, productos lácteos, cereales integrales y fibra, azúcar y carnes rojas y procesadas. El cuestionario se administrará en la web con un asistente de investigación cercano para ayudar con cualquier pregunta. Dado que los investigadores están interesados ​​en la exposición a los microplásticos de los alimentos, se recopilarán datos dietéticos adicionales mediante la administración de retiros dietéticos de 24 horas del Sistema de datos nutricionales para la investigación (NDSR), que serán administrados por teléfono por un dietista registrado o personal del estudio bajo el supervisión directa de un dietista registrado. Los investigadores pedirán a las madres que completen 3 recordatorios dietéticos para ellas y 3 para sus bebés, idealmente durante 2 días laborables y un fin de semana. Se completará un retiro dietético tanto para la madre como para el bebé durante la visita clínica en el Centro de Investigación Clínica Traslacional (CTRC). Los asistentes de investigación trabajarán junto con los participantes para establecer qué días son los más adecuados para completar retiros posteriores. Finalmente, para evaluar la cantidad de leche consumida por los bebés durante una sola alimentación, los investigadores pesarán a los bebés en la visita del estudio antes de alimentarlos. Luego se pedirá a las madres que amamanten a sus bebés. Al finalizar la alimentación, los investigadores volverán a pesar a los bebés para capturar aproximadamente la cantidad de leche consumida.

Muestras fecales maternas e infantiles: se entregarán kits de recolección de heces a los participantes elegibles. Para evitar la contaminación plástica, los kits de recolección de heces maternas incluirán una almohadilla absorbente que cubra cualquier plástico del gorro de recolección de heces, guantes, una cuchara de metal y un recipiente de vidrio. Para la recolección de heces infantiles, las madres recibirán un pañal, un envoltorio y tela para abejas y todos los suministros de recolección que no contengan plástico. Los investigadores entregarán estos suministros de recolección e instrucciones a los participantes antes de su visita para que puedan recolectar estas muestras en casa. Los investigadores les pedirán que tomen las muestras dentro de las 24 horas posteriores al tiempo de la visita para preservar la composición microbiana de las muestras de heces. Las instrucciones especificarán que las muestras deben conservarse en frigorífico hasta su visita. Los investigadores proporcionarán una hielera para que los participantes transporten las muestras al CTRC. Si por alguna razón, los participantes no pudieron obtener estas muestras en casa, se les permitirá recolectarlas durante la visita. Si se recolectan en la visita clínica, las muestras de heces maternas e infantiles se transferirán a 3 o 4 viales de vidrio y se almacenarán. en un refrigerador a -4°C durante 24 horas antes de almacenarlo a -80°C para la secuenciación de MNP y microbioma intestinal. Los tubos de recolección de heces utilizan un conservante fecal, que previene los cambios en las bacterias aeróbicas y anaeróbicas que pueden ocurrir durante el envío. La secuenciación fecal se realizará en la Universidad Emory (Dr. Doug Walker). Sólo se enviarán muestras no identificadas al laboratorio del Dr. Walker. El ADN se secuenciará en la plataforma Illumina HiSeq 4000. Los perfiles de composición microbiana se predecirán utilizando MetaPhlan. Las muestras se mapearán funcionalmente utilizando HUMAnN2 para obtener el nivel de abundancia de familias de genes de los grupos de referencia UniProt que se mapearán aún más en la base de datos de rutas metabólicas MetaCyc. Los genes se agruparán en grupos de grupos ortólogos a partir de datos de EggNOG. Las abundancias de familias de genes se agruparán en categorías funcionales más amplias según la anotación de la ontología del gen UniProt. Para el análisis metabolómico, las muestras fecales se analizarán mediante cromatografía líquida de ultra rendimiento (UPLC) y espectrometría de masas en tándem/alta resolución (MS/MS) mediante Metabolon. Los compuestos de origen exógeno, humano y microbiano se identificarán comparándolos con entradas de biblioteca de estándares purificados o entidades desconocidas recurrentes. Metabolon mantiene una biblioteca de referencia de más de 4500 metabolitos conocidos y más de 9000 metabolitos nuevos. Las identificaciones bioquímicas se basarán en tres criterios: índice de retención, coincidencia de masa precisa con la biblioteca +/- 10 ppm y puntuaciones directas e inversas de MS/MS entre los datos experimentales y los estándares auténticos.

Extracción de leche materna: debido a las posibles exposiciones al alimentar con leche materna en biberones de plástico, a todas las madres se les pedirá que alimenten a sus bebés únicamente con el pecho durante 7 días antes de la recolección de heces. De manera similar a los suministros de recolección de heces, los investigadores proporcionarán a las madres un extractor de leche de silicona Haakaa, un recipiente de almacenamiento de silicona con tapa e instrucciones antes de la visita del estudio. Se pedirá a las madres que proporcionen una expresión completa de un solo seno. Si las madres no se sienten cómodas al brindar una expresión completa, los coordinadores del estudio trabajarán con las madres para determinar una cantidad apropiada para la recaudación. Los investigadores recolectarán un mínimo de aproximadamente 4 g de leche materna. Si las madres no pueden recolectar su muestra de leche materna antes de la visita, se les proporcionará una sala de estudio CTRC privada y tranquila donde extraerán leche materna utilizando un extractor de leche de silicona Haakaa en un recipiente de almacenamiento de silicona. Después de la recolección, un miembro de nuestro equipo de estudio colocará medidas en alícuotas en tubos de vidrio esterilizados para su almacenamiento. Después de la recolección, todas las muestras se almacenarán a -80 grados C antes de su procesamiento y análisis.

Extracción de sangre: se extraerán muestras de sangre (50 ml) para análisis de microplásticos. La sangre se recolectará utilizando una aguja de acero inoxidable 21G que está conectada a un recipiente de vidrio al vacío, por lo que la sangre extraída directamente del participante se deposita en la aspiradora de vidrio. Los aspiradores de vidrio tendrán un sello de goma para su almacenamiento.