Mikromuoveille altistumisen kehitysvaikutukset varhaisessa elämässä (DIMPLE)

Ehdotettu pilottitutkimus perustaa uuden kohortin terveistä, imettävistä naisista Denverin (n = 10) ja Boulderin (n = 10) kaupungista Coloradosta. Rekrytoimalla naisia ​​näiltä kahdelta alueelta tutkijat voivat varmistaa, että pilottitutkimuksemme kattaa monipuolisen maantieteellisen alueen, jossa ilmansaastealtistus ja terveyden sosiaaliset tekijät (SDoH) vaihtelevat. Tutkimukseen osallistujat ovat 1 kuukauden kuluttua synnytyksestä (+/- 2 viikkoa) ja raportoivat yksinomaisesta imettämisestä. Tutkijat myös biopankkivat äidin ulostenäytteitä tulevia rahoitussovelluksia varten, jotka tutkivat lisäksi suoliston mikrobiomia ja ulosteen metabolomia.

Pituus, paino, verenpaine ja muut antropometriset mitat: Äidin pituus ja paino mitataan kalibroidulla lääketieteellisellä vaa'alla ja kaupallisella stadionometrillä. Vauvan paino mitataan kahtena kappaleena digitaalisella vaa'alla lähimpään 10 g:n tarkkuudella ja pituus mitataan kahtena kappaleena lähimpään 0,1 cm:n tarkkuudella käyttäen infantometriä ja standardoitua Maailman terveysjärjestön (WHO) lähestymistapaa. Vauvan ihopoimun paksuus mitataan neljästä kohdasta Holtain-ihopoimutangoilla. Äidin paino kirjataan 0,1 kg:n tarkkuudella ja pituus 0,1 cm:n tarkkuudella. Automaattisella verenpaineella, jossa käytetään sopivia mansetteja, saadaan kolme verenpainelukemaa, joista mitataan keskiarvo American Heart Associationin suositusten mukaisesti.

Ruoan saannin ja fyysisen aktiivisuuden arviointi: Ruokavaliotiedot kerätään käyttämällä National Cancer Institute (NCI) National Health and Nutritional Examination Survey (NHANES) Food Frequency Questionnaire -kyselylomaketta. Kyselylomake on suunniteltu keräämään tietoa ruoan saannista edellisen kuukauden ajalta, ja se sisältää kysymyksiä, jotka kuvaavat hedelmien, vihannesten, maitotuotteiden, täysjyväviljan ja kuidun, sokerin sekä punaisen ja jalostetun lihan kulutusta. Kyselyä hallinnoidaan verkossa, ja lähellä on tutkimusassistentti, joka auttaa kaikissa kysymyksissä. Koska tutkijat ovat kiinnostuneita mikromuovien altistumisesta ruoasta, lisää ravintotietoja kerätään hallinnoimalla Nutrition Data System for Researchin (NDSR) 24 tunnin ruokavalion palautusta, jonka hoitaa puhelimitse rekisteröity ravitsemusterapeutti tai tutkimushenkilöstö. rekisteröidyn ravitsemusterapeutin suorassa valvonnassa. Tutkijat pyytävät äitejä suorittamaan 3 ruokavalion palautusta itselleen ja 3 lapselleen, mieluiten 2 arkipäivän ja viikonlopun ajan. Yksi ruokavalion palautus sekä äidille että vauvalle suoritetaan kliinisen käynnin aikana Clinical Translational Research Centerissä (CTRC). Tutkimusavustajat työskentelevät yhdessä osallistujien kanssa selvittääkseen, mitkä päivät sopivat heille parhaiten myöhempien takaisinkutsujen suorittamiseen. Lopuksi, arvioidakseen imeväisten yhden ruokinnan aikana kuluttaman maidon määrän, tutkijat punnitsevat lapset tutkimuskäynnillä ennen ruokintaa. Sitten äitejä pyydetään imettämään lastaan. Ruokinnan päätyttyä tutkijat punnitsevat vauvat uudelleen saadakseen karkeasti selville kulutetun maidon määrän.

Äidin ja lapsen ulostenäytteet: Soveltuville osallistujille annetaan ulosteenkeräyssarjat. Muovikontaminaation välttämiseksi äidin ulosteenkeräyssarjat sisältävät imukykyisen tyynyn, joka peittää ulosteenkeräyshatun muovin, käsineet, metallilusikan ja lasisäiliön. Vauvojen ulostekeräystä varten äideille toimitetaan vaippa, mehiläiskääre ja liina sekä kaikki muovittomat keräilytarvikkeet. Tutkijat toimittavat nämä keräystarvikkeet ja ohjeet osallistujille ennen vierailua, jotta he voivat kerätä nämä näytteet kotona. Tutkijat pyytävät heitä ottamaan näytteet 24 tunnin sisällä käynnistä, jotta ulostenäytteiden mikrobikoostumus säilyy. Ohjeissa täsmennetään, että näytteet tulee säilyttää jääkaapissa vierailuun asti. Tutkijat tarjoavat osallistujille jäähdyttimen näytteiden kuljettamista varten CTRC:hen. Jos osallistujat eivät jostain syystä pystyneet saamaan näitä näytteitä kotona, he saavat kerätä ne käynnin aikana. Jos ne kerätään kliinisellä käynnillä, äidin ja vauvan ulostenäytteet siirretään 3-4 lasipulloon ja säilytetään -4°C jääkaapissa 24 tuntia ennen kuin säilytetään -80°C:ssa MNP:n ja suoliston mikrobiomin sekvensointia varten. Ulosteenkeräysletkuissa käytetään ulosteen säilöntäainetta, joka estää aerobisten ja anaerobisten bakteerien muutokset, joita voi tapahtua kuljetuksen aikana. Ulosteen sekvensointi suoritetaan Emory Universityssä (Dr. Doug Walker). Vain tunnistamattomat näytteet lähetetään tohtori Walkerin laboratorioon. DNA sekvensoidaan Illumina HiSeq 4000 -alustalla. Mikrobikoostumusprofiilit ennustetaan MetaPhlanilla. Näytteet kartoitetaan toiminnallisesti käyttämällä HUMANN2:ta geeniperheiden runsaustason saamiseksi UniProt-viiteklustereista, jotka kartoitetaan edelleen MetaCyc-aineenvaihduntareittien tietokantaan. Geenit ryhmitellään ortologisten ryhmien ryhmiin EggNOG-tiedoista. Geeniperheiden runsaudet ryhmitellään laajempiin toiminnallisiin luokkiin UniProt-geeniontologian annotaatioiden perusteella. Metabolian analyysiä varten ulostenäytteet analysoidaan käyttämällä Metabolonin ultra-performance-nestekromatografiaa (UPLC) ja korkearesoluutioista/tandemmassaspektrometriaa (MS/MS). Eksogeenistä, ihmisestä ja mikrobista peräisin olevat yhdisteet tunnistetaan vertaamalla puhdistettujen standardien tai toistuvien tuntemattomien kokonaisuuksien kirjastotietoihin. Metabolon ylläpitää yli 4 500 tunnetun metaboliitin ja yli 9 000 uuden metaboliitin viitekirjastoa. Biokemialliset tunnistukset perustuvat kolmeen kriteeriin: retentioindeksi, tarkka massavastaavuus kirjastoon +/- 10 ppm ja MS/MS:n myötä- ja käänteiset pisteet kokeellisten tietojen ja autenttisten standardien välillä.

Äidinmaidon ilmentyminen: Koska rintamaidon ruokinta muovipulloista saattaa altistua, kaikkia äitejä pyydetään ruokkimaan vauvojaan vain rinnasta 7 päivän ajan ennen vauvan ulosteiden keräämistä. Samoin kuin ulosteenkeräystarvikkeet, tutkijat antavat äideille Haakaan silikonirintapumpun, korkisella silikonisäilytysastian ja ohjeet ennen opintokäyntiä. Äitejä pyydetään esittämään yhden rinnan täydellinen ilme. Jos äideillä on epämukavaa antaa täydellistä ilmaisua, tutkimuskoordinaattorit työskentelevät äitien kanssa määrittääkseen keräykseen sopivan määrän. Tutkijat keräävät vähintään noin 4 g rintamaitoa. Jos äidit eivät pysty ottamaan rintamaitonäytteitä ennen käyntiä, heille järjestetään hiljainen, yksityinen CTRC-työhuone, jossa he pumppaavat rintamaitoa Haakaan silikonirintapumpulla silikonisäiliöön. Keräyksen jälkeen tutkimusryhmämme jäsen jakaa mitat steriileihin lasiputkiin säilytystä varten. Keräyksen jälkeen kaikki näytteet säilytetään -80 asteessa ennen käsittelyä ja analysointia.

Verinäytteet: Verinäytteet otetaan (50 ml) mikromuovianalyysiä varten. Veri kerätään käyttämällä ruostumattomasta teräksestä valmistettua 21G neulaa, joka on yhdistetty lasiastiaan tyhjiössä, joten suoraan osallistujalta otettu veri talletetaan lasisäiliöön. Lasiimureissa on kumitiiviste säilytystä varten.