D-vitamiini ja brittiläisten afrikkalais-karibialaisten naisten terveystila

Johdanto

D-vitamiinin puutos on edelleen maailmanlaajuinen kansanterveysongelma (Wilson 2017). On olemassa vahvaa epidemiologista näyttöä, joka yhdistää alhaisen D-vitamiinin tilan diabetekseen, sydän- ja verisuonisairauksiin, osteoporoosiin, nivelrikkoon ja joihinkin syöpiin (NatCen 2018). Tilalla on merkittävä taloudellinen vaikutus talouteen, joten se on kansanterveydellisesti tärkeä (Sturges 2018).

Brittiläinen afrikkalais-karibialainen väestö Yhdistyneessä kuningaskunnassa (Yhdistynyt kuningaskunta) kasvaa tasaisesti (2011 Yhdistyneen kuningaskunnan väestönlaskenta). Tästä huolimatta tämän väestön D-vitamiinista ei ole tehty tutkimusta. Tämä väestö on erityisen altis D-vitamiinin puutteelle, koska sillä on ihotyyppi, joka estää D-vitamiinin tuotantoa ihossa (Libon 2013). Lisäksi Yhdistyneen kuningaskunnan maantieteellisestä sijainnista johtuen kyky tuottaa D-vitamiinia on vieläkin heikentynyt vähäisen auringolle altistumisen vuoksi (Libon 2013).

Pääasiallinen D-vitamiinin lähde on ihon altistuminen auringolle. Isossa-Britanniassa UV-säteily on tarpeeksi voimakasta vain huhti-syyskuussa, jotta D-vitamiinin tuotanto tapahtuu (Wilson 2017). Talvikuukausina D-vitamiinia on saatava ravinnon tai lisäravinteen muodossa. Tutkimuksemme tarkastelee Britanniassa asuvien brittiläisten afrikkalais-karibialaisten naisten D-vitamiinitilannetta myöhään syksyllä ja talvella 2019/2020 ja vertaa näitä tuloksia toiseen otokseen keväällä 2020. Lisäksi tutkijat määrittävät mitkä tekijät, kuten ravinnon saanti, auringonotto ja lihasvoima vaikuttavat D-vitamiinin tilaan. Jokainen osallistuja vaatii kaksi käyntiä yliopistolla, ensimmäinen istunto kestää noin 2 tuntia, kun taas toinen istunto on lyhyempi, koska kaikkia toimenpiteitä ei toisteta. Tutkimusta rahoittaa Surreyn yliopisto.

Tämän tutkimuksen tulokset voivat johtaa strategioihin D-vitamiinin tilan parantamiseksi tässä populaatiossa sekä ohjeiden parantamiseen auttamaan tummaihoisia ihmisiä auringonvalolle altistumisesta korkeilla leveysasteilla.

Tavoitteet

Ensisijaiset tavoitteet:

1. Arvioi D-vitamiinin tila brittiläisillä afrikkalais-karibialaisilla 18-35-vuotiailla ja yli 55-vuotiailla naisilla
2. Vertaa osallistujien D-vitamiinitilannetta myöhään syksyllä ja talvella 2019/2020 kevään 2020 tasoihin

3. Selvitä auringolle altistumisen, ravinnon D-vitamiinin saannin, lihasvoiman, elämäntavan ja antropometristen tekijöiden vaikutukset D-vitamiinin tilaan

   Toissijaiset tavoitteet:

4. Arvioi D-vitamiinin kulutus ruokavaliosta
5. Mittaa luun mineraalitiheys, luun mineraalikoostumus ja kehon koostumus
6. Arvioi fyysisen aktiivisuuden taso
7. Mittaa UVB-auringolle altistumisen taso
8. Mittaa lihasvoimaa ja kestävyyttä
9. Arvioi laadullisesti auringolle altistumiseen liittyviä asenteita ja käyttäytymistä
10. Vertaa tietoja aiemmin kerättyihin tietoihin valkoihoisista ja Etelä-Aasian väestöstä

Hypoteesi:

Oletuksena on, että brittiläisillä afrikkalais-karibialaisilla naisilla on huonompi D-vitamiinin tila kuin heidän kaukasialaisilla kollegoillaan. Oletetaan, että niillä, jotka altistuvat enemmän auringolle ja saavat ravinnosta D-vitamiinia, on korkeampi D-vitamiinitaso sekä vahvempi luun mineraalitiheys ja lihasvoima.

Osallistujavalinnan kriteerit:

Inkluusio

• Naiset

• Brittiläinen Afrikkalainen-Karibia

  • Itseilmoitettu
  • joilla on afrikkalainen alkuperä ja muuttaneet Karibian saarten kautta tai joilla on vähintään yksi vanhemmista afrikkalaista alkuperää, joka on muuttanut Karibian kautta
• Englannissa asunut yli 2 kuukautta
• Ikä 18-35 tai >55 vuotta
• Ei merkittäviä terveysongelmia
• Premenopausaalinen (säännölliset kuukautiset) tai postmenopausaalinen (kuukautiset keskeytyneet yli 12 peräkkäistä kuukautta)
• BMI 18-30kg/m2

Poissulkeminen

• Naiset perimenopaussissa tai vaihdevuodessa
• Raskaana oleva tai raskautta suunnitteleva tutkimusjakson aikana
• Hyperkalsemia (> 2,5 mmol/l) - arvioitu ja poissuljettu lähtötilanteessa
• Saat tällä hetkellä hoitoa sairauksiin, jotka todennäköisesti vaikuttavat D-vitamiinin aineenvaihduntaan (osteoporoosi, hormonikorvaushoito, estrogeenihoito, epilepsialääkkeet ja rintasyövän hoito)
• Säännöllinen aurinkotuolien käyttö
• Aurinkoloma kuukausi ennen opintojen aloittamista tai suunnitelmissa aurinkoloma kestää yli 4 viikkoa opintojakson aikana
• Naiset, jotka käyttävät D-vitamiinia tai kalsiumlisää (tai näitä vitamiineja sisältäviä monivitamiinilisäravinteita) - Jos mahdollinen osallistuja suostuu lopettamaan lisäravinteen käytön osallistuakseen tutkimukseen, 8 viikon huuhtoutumisaika ennen tutkimuksen aloittamista on hyväksyttävä
• Asunut Englannissa alle 2 kuukautta

Nosto

Kaikille osallistujille ilmoitetaan suostumusprosessin aikana, että he voivat peruuttaa kokeen milloin tahansa syytä ilmoittamatta.

Rekrytoitavien osallistujien määrä

Tutkijoiden tavoitteena on rekrytoida n = 100 osallistujaa tutkimukseen loppusyksystä ja talvella 2019/2020, jolloin samat osallistujat tulevat uusintatutkimukseen keväällä 2020.

Tämä määrä perustuu vähimmäismäärään, joka vaaditaan luotettavien ja yleistettävien tulosten antamiseksi ja tutkimuksen taloudellisten ja aikarajoitusten rajoissa.

Yhteenveto kokeellisesta suunnittelusta ja käytetyistä menetelmistä

Tämä on havainnointitutkimus, joka vaatii kaksi käyntiä Surreyn yliopiston Guildfordin kliinisessä tutkimusyksikössä (CIU). Yksi käynti tapahtuu myöhään syksyllä ja talvella 2019/2020 ja toinen keväällä 2020.

Osallistujat rekrytoidaan kansallisten terveyspalvelujen (NHS), paikallisten ryhmien, yhteisöryhmien, yliopistokerhojen ja yhdistysten, lentolehtisten ja sosiaalisen median kautta. Tutkimuksesta kiinnostuneet ottavat yhteyttä tutkijoihin, ja sitten heille lähetetään osallistujatietolomake ja seulontakyselylomake, jossa selvitetään, täyttävätkö he osallistumiskriteerit.

Rekrytoidut osallistujat tulevat CIU:hun paastona. Suostumuslomakkeen allekirjoittamisen jälkeen suoritetaan seuraavat mitat:

1. Antropometriset mittaukset Jokaiselta osallistujalta otetaan seuraavat antropometriset mittaukset: Paino, pituus, vyötärön ja lantion välinen suhde, vyötärön ympärysmitta, vyötärön ja pituuden suhde ja kehon koostumus.

   Paino ja kehon koostumus mitataan 0,1 kg:n tarkkuudella. Tämä saavutetaan käyttämällä Tanita Body Composition Analyzer MC-180MA:ta. Seisomakorkeus mitataan seinästadiometrillä 0,1 cm:n tarkkuudella. Vyötärön ja lantion ympärysmitta mitataan käyttämällä ei-pidennystä vakiomittanauhaa vartalon kapeimmasta kohdasta vyötärön mittausta varten (jos tätä ei voida arvioida, vatsan tasoa käytetään vertailupisteenä), ja lantion levein osa lantion mittausta varten, 0,1 cm:n tarkkuudella.

   Vyötärön ja lantion välinen suhde lasketaan jakamalla vyötärön mitta lantion mitalla (vyötärö ÷ lantio) ja vyötärön ja pituuden suhde lasketaan jakamalla vyötärön mitta pituusmitalla (vyötärön ÷ korkeus)

2. Verinäyte Koulutettu flebotomi ottaa 8 tunnin paastoverinäytteen.

   Seuraavia keräysputkia käytetään:

   • 15 ml BD Vacutainer® SSTTM (punainen yläosa) putki: seerumi 25OHD, kalsium ja albumiini, P1NP, CTX, lipidiprofiili, mikroravinteiden tila
   • 6 ml BD Vacutainer® EDTA (violetti) putki: PTH plasma, veren glukoositaso
   • 3 ml EDTA: veren DNA

   Verinäytteet otetaan kerran kummallakin kerralla. Jokaisen istunnon aikana otetaan noin 25 ml verta ja yhteensä 50 ml verta koko tutkimuksen aikana.

   Albumiinia, lipidiprofiilia, hivenravinteiden tilaa ja veren glukoositasoa analysoidaan Surreyn yliopistossa. Luumerkit; P1NP ja CTX analysoidaan Metabolic Bone Centressä, Northern General Hospitalissa, Sheffieldissä. Seerumin 25OHD, PTH-plasma ja kalsium analysoidaan Imperial Collegen terveydenhuollon NHS-trustissa.

   Sekä seerumi- että plasmaverinäytteet säilytetään -80 °C:ssa Surreyn yliopistossa.

   Verinäytteen jälkeen osallistujille tarjotaan virvokkeita.

3. Perifeerinen tietokonetomografia (pQCT) Luun mineraalikoostumuksen mittaamiseksi tehdään pQCT-skannaus. Ei-dominoivasta kyynärvarresta tehdään skannaus. Jos osallistuja liikkuu skannauksen aikana, se on toistettava. Skannaus on kivuton ja siihen liittyy hyvin pieni efektiivinen kokonaissäteilyannos, noin 0,5 uSv.

4. Dual Energy X-ray absorptiometry (DEXA) -skannaus Ennen DEXA-skannausta osallistujat täyttävät esiskannauksen kyselylomakkeen, joka sisältää ilmoituksen, etteivät he ole raskaana. Osallistujille annetaan mahdollisuus tehdä raskaustesti ennen sekä pQCT- että DEXA-skannauksia.

   Otetaan kaksi DEXA-skannausta. Yksi skannaus koko kehon luun mineraalitiheyden ja kehon koostumuksen arvioimiseksi ja toinen murtumariskin arvioimiseksi erityisesti skannaamalla reisiluun lantiota ja reisiluun päätä. Tehokkaat altistusannokset näissä skannauksissa ovat noin 9 uSv ja 8 uSv. Tutkimusprotokollan kokonaisannos on noin 18 uSv, mikä vastaa noin 3 päivää luonnollista taustasäteilyä.

5. Istu-seisomatesti 30 sekunnin istuma-seisomatestiä käytetään jalkojen voiman ja kestävyyden mittaamiseen. Tuoli ilman käsiä asetetaan seinää vasten liukastumisen estämiseksi. Osallistuja istuu tuolilla selkä suorana, jalat hartioiden leveydellä lattialla, kädet ristissä ranteista ja rintaa vasten. Jos osallistuja käyttää käsivarsiaan noustakseen seisomaan, hänelle annetaan 0. Osallistuja suorittaa niin monta täyttä seisomaa kuin mahdollista 30 sekunnissa.
6. Tartuntavoimatesti Tämän testin tarkoituksena on mitata käsien ja kyynärvarren lihasten suurinta isometristä voimaa. Asettamalla kätensä oikeaan kulmaan kyynärpää vartalon kyljessä, osallistuja käyttää ei-dominoivaa kättään pitämään kahvadynamometriä (5401 Hand Grip Dynamometer, Takei Scientific Instruments Co. Ltd, Niigata, Japani). Osallistuja puristaa dynamometriä suurimmalla voimalla 5 sekunnin ajan. Testejä tehdään keskimäärin kolme, 0,1 kg:n tarkkuudella.
7. International Physical Activity Questionnaire (IPAQ) -lyhytmuoto Fyysinen aktiivisuuskysely tehdään, jotta saadaan tietoa fyysisestä aktiivisuudesta jokapäiväisessä elämässä.
8. Auringon altistumiskysely Auringolle altistumiskyselyllä mitataan, kuinka usein osallistujat viettävät auringossa eri vuodenaikoina, mitkä ruumiinosat ovat altistuneet ja ovatko he olleet äskettäin kesälomalla.
9. Lifestyle-kyselylomake Lifestyle-kyselyssä mitataan useita tekijöitä, mukaan lukien ihotyyppi, sairaushistoria, koulutus, käyttäytyminen ja asenteet auringolle altistumiseen sekä tieto ja D-vitamiinin kulutus.
10. Ohjeet 4 päivän ruokapäiväkirjan täyttöön 4 päivän ruokapäiväkirjaa pidetään ruokavalion saannin, erityisesti D-vitamiinin saannin mittaamiseksi. Näitä käytetään kotona neljä päivää, joista yksi päivä on viikonloppu. päivä. Osallistujia pyydetään kirjaamaan aika, mitä he syövät, ruoanlaittotapa ja syömämäärä. Heitä kehotetaan lähettämään nämä takaisin tutkijoille toimitetuilla ilmaispostikuorilla. Tutkijat voivat soittaa tai lähettää sähköpostia osallistujille, jos heidän ruokavaliostaan ​​tarvitaan lisätietoja. Tiedot analysoidaan Nutritics® ravitsemusanalyysiohjelmistolla.
11. Ohjeet annosmittarin käyttämiseen UVB-altistuksen mittaamiseen Osallistujia pyydetään käyttämään annosmittarin polysulfonikalvomerkkiä UVB-altistuksen mittaamiseksi. Annosmittarit on kiinnitetty päällysvaatteisiin tapilla, joita käytetään rintakehän/hartioiden yläosassa. Henkilöitä pyydetään pitämään merkkiä yllä auringonnoususta auringonlaskuun 4 päivän ajan, joista yksi on viikonloppupäivä. Heitä kehotetaan säilyttämään annosmittari mukana toimitetussa kirjekuoressa (paksua ja tummaa materiaalia, jotta UVB-altistus säilyy säilytyksen aikana) palautukseen asti.

Tiedot luetaan Surreyn yliopistossa ennen annosmittarin käyttöä ja sen jälkeen. Cecil Aquarius CE7200 Double Beam Spectophotometer (CV <1 %) käytetään 330 nm:ssä absorbanssin muutoksen havaitsemiseen.

Yksittäisten merkkiannosten tulokset raportoidaan standardi erythema dose (SED) -yksiköissä (1 SED = 100 J/m2). Muuntaaksesi SED:ksi käytetään seuraavaa kaavaa:

SED = 10,7 [∆a330] + 14,3 [∆a330]2 - 26,4 [∆a330]3 + 89,1 [∆a330]4 [∆a330] = muutos absorbanssissa 330 nm:ssä annosmittarissa ennen UVB-altistusta jälkeiseen altistukseen

Osallistujat kutsutaan sitten takaisin CIU:hun keväällä 2020. Toisella istunnolla toistetaan vain seuraavat toimenpiteet: antropometriset mittaukset, verinäyte, istuma-seisomatesti, pitovoimatesti, 4 päivän ruokapäiväkirja ja UVB-altistuksen mittaus annosmittarin avulla. DEXA-skannaus, pQCT-skannaus ja kyselylomakkeet suoritetaan vain perustilanteessa. Sen jälkeen molempien käyntien tulokset analysoidaan.

Tilastollinen analyysi Tilastollinen analyysi suoritetaan Surreyn yliopiston tilastoosaston tuella. Kaikki tilastollinen analyysi suoritetaan käyttämällä SPSS-tilastoohjelmistoa (versio 25; SPSS Inc., Chicago, IL). Tietojen normaalius tarkistetaan käyttämällä asianmukaista testausta. Asianmukaista parametrista/ei-parametrista analyysiä sovelletaan.

Datan käsittely

Tietoja käsittelee päätutkija, joka toimii säilyttäjänä. Seuraavia ohjeita noudatetaan:

• Kaikki tiedot pysyvät luottamuksellisina
• Kaikille osallistujille annetaan yksilöllinen tutkimusnumero, eikä heidän henkilötietoihinsa koskaan viitata
• Tiedot koodataan yksilöllisellä tutkimusnumerolla
• Kaikki anonymisoidut tiedot säilytetään turvallisessa paikassa yliopiston palvelimilla ja salasanalla suojatuilla tietokoneilla
• Hankkeen dataa säilytetään vähintään 6 vuotta ja kaikkea tutkimusdataa vähintään 10 vuotta yliopiston politiikan ja {UK} Data Protection Actin (2018) mukaisesti.
• Jos tutkittava ei täytä osallistumiskriteerejä, kaikki kyselylomakkeet ja kerätyt tiedot tuhotaan.

Opintojen arviointi

Edut osallistujille Kaikille tutkimukseen osallistuneille tarjotaan yhteenveto tuloksistaan, mukaan lukien heidän D-vitamiinitilansa ja luutiheys. DEXA-skannauksia pidetään kultaisena standardimenetelmänä kehon koostumuksen mittaamiseen, joten ne ovat arvokkaita osallistujille. Osallistujat saavat myös tärkeää tietoa D-vitamiinista, jota he eivät saisi, elleivät he käy lääkärissä verikokeessa. Nämä tulokset eivät kiinnosta vain osallistujia, vaan myös tutkijat varmistavat, että osallistujat ymmärtävät osallistuvansa D-vitamiinitutkimukseen heidän väestöryhmässään ja että niiden tulokset voivat auttaa muuttamaan suuntaviivoja, hyödyttämään tulevia väestöryhmiä ja tuottaa tehokkaita kansanterveyskampanjoita. Osallistujille ei makseta maksua, mutta heille korvataan kaikki matkakulut.

Osallistujille aiheutuva riski Tutkittavat vaativat kaksi käyntiä Surreyn yliopistossa, mikä voi aiheuttaa pieniä haittoja, mutta opiskelijoille korvataan matkakulut.

Suonipunktio voi aiheuttaa pientä epämukavuutta, vaikka kokenut flebotomisti ottaa näytteen haittavaikutusten minimoimiseksi. Kyynärvarren perifeerisen tietokonetomografian (pQCT) mittaukset (luun mineraalitiheyden arvioimiseksi) ovat kivuttomia ja niihin liittyy erittäin pieni kokonaissäteilyannos. Jos osallistuja liikkuu skannauksen aikana, se on toistettava. Saadut annokset ovat erittäin pieniä, noin 0,5 uSv. Siksi pQCT-säteilyn riskit/haittavaikutukset ovat minimaaliset. Suoritetaan yhteensä kaksi Dual Energy X-ray absorptiometry (DEXA) -skannausta, joista toinen arvioi koko kehon luun mineraalitiheyttä ja kehon koostumusta ja toinen murtumariskiä skannaamalla lonkkaa ja reisiluun päätä. Tehokkaat altistusannokset näissä skannauksissa ovat noin 9 uSv ja 8 uSv. Tutkimusprotokollan kokonaisannos on noin 18 uSv. Tämä vastaa noin 3 päivän luonnollista taustasäteilyä. Tämän annoksen perusteella tämä vastaa noin 1:tä 700 000:sta 18–35-vuotiaille osallistujille (keskimäärin 7,5 % Sv:tä kohden) ja noin 1:tä 4 000 000:sta yli 55-vuotiaille osallistujille (perustuu 1,5 % per Sv) (seinä 2011).

Kyselylomakkeet (IPAQ, altistuminen auringonvalolle ja elämäntapa) eivät todennäköisesti aiheuta naisille paljon haittaa, koska ne ovat lyhyitä ja keskittyneitä. Ruokapäiväkirjat voivat olla yksitoikkoisia, mutta kestävät vain 4 päivää. Ruokapäiväkirjat eivät saa aiheuttaa liikaa haittaa, sillä naisia ​​pyydetään olemaan muuttamatta tavanomaisia ​​ruokailutottumuksiaan ja jatkamaan syömistä normaalisti. Annosmittarit ovat ei-invasiivisia ja niitä käytetään merkkinä vaatteiden ulkopuolella, tämä on rajoitettu 4 päivään. Istu-seisoma- ja pitolujuustestit ovat yksinkertaisia ​​testejä, jotka eivät todennäköisesti aiheuta väsymystä tai epämukavuutta. Antropometriset mittaukset eivät todennäköisesti aiheuta stressiä tai epämukavuutta, koska ne ovat lyhyitä ja ei-invasiivisia.

Hyötyä tieteelliselle tiedolle ja kansanterveyspolitiikalle

Pitkittäinen havaintotutkimus mahdollistaa brittiläisten afrikkalais-karibialaisten naisten D-vitamiinitilan muutosten analysoinnin. Tästä on valtavasti hyötyä, koska tämän väestön D-vitamiinin tilasta tiedetään vain vähän. Tämän tutkimuksen tulokset eivät ainoastaan ​​täytä tätä aukkoa tiedossa, vaan voivat myös antaa tietoa D-vitamiinia koskevalle kansanterveyspolitiikalle. Tutkimuksella pyritään selvittämään, mitkä tekijät, kuten ravinnon D-vitamiinin saanti, auringolle altistuminen ja lihasvoima vaikuttavat D-vitamiiniin asema tässä populaatiossa, joka on vähän tunnettu. Tutkimuksessa arvioidaan myös asenteita auringolle altistumiseen, mikä voi antaa oivalluksia, joista olisi hyötyä julkisen politiikan kannalta.