Ympäristön lämmönstressin vaikutus äidin, sikiön ja lapsen terveyteen: Kohorttitutkimus (BIRTH)

Tausta

Antropogeeninen ilmastomuutos on johtanut maailmanlaajuisten lämpötilojen merkittävään nousuun, mikä johtaa useampiin, voimakkaampiin ja pitkittyneisiin lämpötapahtumiin. Näillä ilmastollisilla vuoroilla on perusteellisia terveysvaikutuksia, etenkin heikossa asemassa oleviin populaatioihin matalan resurssien asetuksissa. Raskaana olevat naiset ovat erityisen alttiita, koska lämmön altistuminen voi häiritä äitien lämmittely- ja sikiön kehitystä, mikä mahdollisesti johtaa komplikaatioihin, kuten preeklampsiaan, raskausdiabetekseen, hypertensiivisiin häiriöihin, sydän- ja verisuonitapahtumiin ja lisääntyneisiin ennenaikaisen syntymän (LBW), pienimuotoisen (SGA) syntymän (LBW), Stillbirthin (LBW) riskiin.

Tutkimukset ovat osoittaneet, että ennenaikaisten syntymäkertoimien lisääntyminen 1 ° C: n lämpötilan nousu on 1,04-kertainen, vielä suuremmilla riskeillä lämpöaaltojen aikana. Lisäksi assosiaatioita on havaittu lämmön altistumisen ja syntymän syntymisen, synnynnäisten poikkeavuuksien ja raskausdiabeteksen välillä. Kasvavista epidemiologisista todisteista huolimatta on rajoitetusti tietoa näitä yhdistyksiä, etenkin pienituloisissa maissa (LMIC), biologisista mekanismeista.

Useita biologisia polkuja on ehdotettu yrittäen selittää lämmön vaikutusta raskauteen ja syntymävaikutuksiin. Näitä ovat lämmön aiheuttama hypertermia varhaisessa raskaudessa, joka on kytketty hermoputken vaurioihin. Altistumisen korkeille lämpötiloille on havaittu indusoivan istukan vajaatoimintaa muuttuneesta verenvirtauksesta. Krooninen uteroplasentaalinen vajaatoiminta voi aiheuttaa sikiön hypoksiaa ja kohdunsisäisen kasvun hidastumista (IUGR) ja pieniä raskausajan (SGA) vastasyntyneille. Lämpöstressin aiheuttamiin reiteihin liittyy myös oksidatiivinen stressi, tulehdukset ja prostaglandiinin vapautuminen. Myöhäisessä raskaudessa lämpöaltistuminen voi aiheuttaa varhaisen synnytyksen ja ennenaikaisen syntymän vapauttamalla oksitosiinia ja prostaglandiineja. Lisääntynyt äidin ydinlämpötila voi heikentää sikiön hapettumista ja kasvua jakamalla verenvirtauksen uudelleen kohtuun.

Opiskelu perustelut

Huolimatta kasvavasta huolesta äärimmäisen lämmön vaikutuksista äitien ja sikiön terveyteen, todisteet ihmisten biologisista reiteistä ovat vähäisiä ja epäjohdonmukaisia, johtuen suurelta osin haasteista, joissa lämpöstressi eristää itsenäisenä altistumisena raskauden aikana. Vaikka eläintutkimukset ja rajoitetut ihmisen kokeelliset tutkimukset ovat tunnistaneet fysiologiset muutokset lämpöstressissä, spesifiset patofysiologiset mekanismit, jotka yhdistävät lämmön altistumisen haitalliselle raskaudelle ja ihmisen syntymävaikutukset, ovat edelleen huonosti ymmärrettäviä. Erityisesti suurin osa käytettävissä olevista todisteista johtuu korkean tulotason maista huolimatta siitä, että ennenaikaisen syntymän, kuolleena syntymän ja sikiön kasvun rajoitus on suhteettoman korkeampi matalan ja keskitulotason maissa (LMICS).

Tämän tutkimuksen tavoitteena on puuttua näihin aukkoihin tutkimalla mahdollisia biologisia reittejä, jotka yhdistävät lämpöä altistumisen äidin ja syntymätuloksiin korkean riskin LMIC-ympäristössä. Pakistanin Sindhin maakunnassa, jossa tämä tutkimus perustuu, raskaana olevat naiset altistuvat usein äärimmäisille lämpötiloille sekä ulkona että sisätiloissa. He harjoittavat usein maanomista maataloustyötä, karjanhoitoa ja suorittavat kotitöitä, kuten keittämistä avotuleissa, usein ilman pääsyä jäähdytysmekanismeihin. Tämä fyysisen rasituksen, lämmön altistumisen ja rakenteellisen haavoittuvuuden yhdistelmä asettaa ne suurempaan riskiin.

Opintotavoitteet

1. Ympäristön lämmön altistumisen assosiaation määrittämiseksi raskauden aikana ja haitalliset syntymävaikutukset, mukaan lukien LBW, ennenaikainen syntymä, SGA ja kuolleena.
2. Tutkitaan biologisia mekanismeja, jotka yhdistävät lämpöä altistumisen haitallisiin raskauden tuloksiin, keskittyen lämmön säätelyyn, tulehdukseen, sydän- ja verisuonikannan ja istukan verenvirtaukseen.
3. Arvioida, muuttavatko äidin ominaisuudet, kuten ravitsemustila ja sosiodemografiset tiedot, lämmön altistumisen vaikutuksia raskauden tuloksiin.

Menetelmät

Opintojen suunnittelu- ja tutkimuspaikat

Tämä on mahdollinen kohorttitutkimus, joka ilmoittautuu raskaana oleviin naisiin alle 14 viikon raskaudessa. Osallistujia seurataan kahdentoista kuukauden synnytyksen jälkeen. Tutkimus tehdään kolmessa Sindhin maaseutupiirissä: Matiari, Tando Muhammad Khan (TMK) ja Tharparkar. Nämä alueet kokevat äärimmäisiä kesälämpötiloja ja kohtaavat useita sosioekonomisia haasteita, mukaan lukien huono infrastruktuuri, elintarvikkeiden epävarmuus sekä äitien ja vastasyntyneiden terveyskomplikaatioiden korkeat.

Otoskoko

LIBW -riskin nousun 15%: n lisääntymisen havaitsemiseksi lämpöstressille altistuneiden raskaana olevien naisten keskuudessa (verrattuna paljastamattomaan suhteessa 1: 2), olettaen 80%: n tehoa, 5%: n merkitystä ja 20%: n hankautumista, ilmoittautumme 6000 osallistujaa. LBW: n lähtötilanteen esiintyvyys (26,2%) on johdettu Pakistanin maaseudun kansallisesta ravitsemustutkimuksesta. Sisäkkäisen fysiologisen ala-asteen osalta vaadittu näytteen koko havaitaan 10%: n muutoksen markkereissa (esim. Syke, ihon lämpötila) 90%: n teholla ja 5%: n merkitsevyydellä arvioidaan osallistujille. Korkeamman hankautumisen ja toteutettavuuden kirjanpito rekrytoimme kuitenkin 1000 naista tähän ala-opiskeluun riittävän fysiologisen profiloinnin sallimiseksi.

Osallistujien rekrytointi ja ilmoittautuminen

Raskaana olevat naiset tunnistetaan kansanterveyslaitoksilla ja yhteistyössä yhteistyössä Lady Health Workers (LHW): n kanssa. Kenttäjoukkueet johtavat alustavia seulontaa, sivuston kartoitusta ja yhteisöön sitoutumista äskettäin naimisissa olevien naisten tunnistamiseksi, jotka ovat 1-2 vuotta heidän viimeisestä raskaudestaan ​​tai suunnittelusta. Raskaustestipakkaukset auttavat varhaisesta tunnistamisesta.

Tutkimuslääkärit suoritetaan vahvistuksella ultraäänellä nimetyissä tutkimustoimistoissa. Tietoisen suostumuksen jälkeen rekrytointilomake saadaan päätökseen. Nämä toimistot toimivat synnytyksen arvioinnin, ultraäänen ja biologisen näytteenoton keskuksina. Alatutkimuksen kannalta osallistujat valitaan sen perusteella, että halukkuus käyttää laitteita ja sallia ihon lämpötilan seurantaa. Kuljetustuki tarjotaan.

Tiedonkeruumenettelyt

Perusarvioinnit

Ilmoittautumisen yhteydessä raskausikäisen ikä vahvistetaan ultraäänellä käyttämällä sikiön kruunun rumpun pituutta, tarkka-± 7 päivää (intergrowth-21st). Perustiedot sisältävät demografiset tiedot, aiemmat lääketieteelliset ja synnytyshistorian, työ- ja asumisolosuhteet sekä antropometria. ANC-vierailujen aikana tehdään standardoidut 24 tunnin ruokavalion palautukset, jotka kaappaavat ateriatyyppiä, tiheyttä, kausiluonteisuutta ja reseptejä.

Seurantaarvioinnit

Sarja-ultraääni-, Doppler- ja ehokardiografiset arvioinnit seuraavat 12-14, 18-22, 28-32 ja 36-37 viikon raskaus. Äidin veri- ja virtsanäytteet kerätään anemian, rautavajeen, raskausdiabetes mellituksen (GDM) ja kuivumisen arvioimiseksi. Rekisteröityessä ja 28-32 viikon seurannassa seuraavat mitataan: Täydellinen veren lukumäärä (CBC), HSP-70, C-reaktiivinen proteiini (CRP), kortisoli, istukan kasvutekijä (PLGF), oksitosiini ja prostaglandiini F2a (PGF2a). Näytteitä käsitellään käyttämällä standardisoituja protokollia, kuljetetaan lämpötilan kontrolloiduissa astioissa (2-8 ° C) ja varastoidaan Aga Khanin yliopiston ravitsemustutkimuslaboratoriossa (NRL), Karachi, analysoitavaksi.

Ympäristöaltistuksen seuranta

Ympäristön sisälämpötila tallennetaan jatkuvasti käyttämällä puettavia lämpötilan/kosteuden hakkuita. Märkä lampun maapallon lämpömittarit tarjoavat ulkoympäristöindeksejä, jotka vastaavat useita lämpörasituskertoimia (esim. Säteilylämpötila, kosteus, vaatteet) ja laskea WBGT jokaiselle osallistujalle koko raskauden ajan.

Osallistujista osajoukko käyttää älykelloja sykkeen, unen ja fyysisen toiminnan seuraamiseksi. Ihon lämpötila tallennetaan käyttämällä I-painikkeiden hakkuita, joita käytetään vatsavyöllä. Kenttäryhmä valvoo laitetoimintoa ja tiedonsiirtoa kahden viikon välein.

Toimitus ja synnytyksen jälkeinen seuranta:

Koulutettu henkilökunta tallentaa synnytyksen (MUAC) ja pään ympärysmitta ja pään ympärysmitta, vastasyntyneen painon, pituuden, keskipitkän käsivarren ympärysmitana 48 tunnin kuluessa syntymästä. Toimitusilmoitusjärjestelmä ja rutiinipuhelut, kun osallistuja on lähellä, varmistaa oikea -aikaisen lopputuloksen sieppauksen.

Alaryhmää varten istukan kudos ja napanuoran veri kerätään 10-15 minuutin kuluessa toimituksen jälkeen, napsautuksesta ja varastoidaan -80 ° C: seen. Muita biospekyylejä (jakkara ja yskö) arkistoidaan tuleviin analyyseihin, mukaan lukien epigenetiikka.

Äiti-lapsen dyadia seurataan kahdentoista kuukauden ajan toimituksen jälkeen, ja antropometria, ruokintakäytäntöjä, immunisointia, sairastuvuutta ja neurokehitystä koskevia kuukausittaisia ​​arviointia.

Lopputulokset

Tutkimuksen ensisijaisiin tuloksiin sisältyy alhaisen syntymäpainon esiintyvyys (syntymäpaino <2 500 g), ennenaikaisen syntymän (syntymä ennen 37 raskauden viikkoa), pienten isien (SGA) pikkulasten ja pienten haavoittuvien vastasyntyneiden (SVN) perusteella.

Toissijaisiin tuloksiin sisältyy kuolleena syntymän esiintyvyys, raskausverenpaine, äitien komplikaatiot, vastasyntyneiden kuolleisuus ja muut synnytyksen jälkeisen kauden aikana seurattua haitallisia tuloksia

Välihuollon fysiologisiin tuloksiin sisältyy äidin syke, verenpaine ja aktiivisuus, joka arvioidaan 1000 osallistujan osa -näytteessä puettavan seurantatekniikan avulla

Opintohenkilöstön koulutus ja laadunvarmistus

Kokenut paikallinen henkilöstö, mukaan lukien lääkärit, sonologit, sairaanhoitajat/ kätilöt ja tiedonkeruu, palkataan. Tutkimuslääkäreillä on aikaisempi synnytys- ja gynekologinen (OBGYN) koulutus ja vähintään kahden vuoden kokemus synnytysten ultraäänistä. He saavat kolmen kuukauden koulutuksen ultraääni- ja äitien ehokardiografiasta Aga Khanin yliopistossa (AKU), samoin kuin synnytys- ja gynekologian ultraäänikurssin kansainvälisen ultraäänikurssin päätyttyä.

Jokaisella tutkimussivustolla on kolme joukkuetta (kaksi tiedonkeruu ja yksi esimies ryhmää kohti). Keskitetty koulutus sisältää suuntautumisen tutkimusprotokolliin, kysymyskysymyksen työkalukatsaus ja antropometrian koulutus elintarvikkeiden ja ravitsemuksen teknisen avun III (FANTA III) ohjeiden kohdalla. Kenttäharjoittelu ja pilottitutkimus suoritetaan. Laitteita käyttävät henkilöstöt saavat lisäkoulutusta laitteiden ja tavanomaisen tiedonhaun käsittelyssä.

Äidin ja vastasyntyneen antropometria noudattaa kasvunvälistä 21. standardeja. Äidin paino mitataan SECA 874 U -asteikolla (tarkkuus: 0,1 kg). Vastasyntyneen paino tallennetaan 48 tunnin sisällä käyttämällä SECA 354 -sarjan asteikkoja. Pikkulasten latauspituus mitataan infantometrillä; Pään ympärysmitta ja MUAC kirjataan lähimpään millimetriin. Kaikki laitteet kalibroivat kahden viikon ajan. Sama antropometristi tallentaa äidin painon kahdesti, ja kaksi sokean antropometristin suorittavat vastasyntyneiden mittaukset itsenäisesti.

Tilastollinen analyysi

Ensisijaisissa analyyseissä käytetään aikaa vaihtelevia, hajautettuja viiveitä ja epälineaarisia malleja arvioimaan assosiaatioita lämpöstressin ja haitallisten syntymätulosten välillä. Lämpöaltistuminen kvantifioidaan käyttämällä yleistä lämpöilmastoindeksiä (UTCI) ja märän polttimon maapallon lämpötilaa (WBGT), ja keskimääräinen lämpöindeksi lasketaan raskausikkunoiden välillä (viikoittain, kuukausittain, kolmanneksella ja raskauden kokonaismäärällä). Altistumisluokat määritellään jakelukynnyksillä, kirjallisuuspohjaisilla raja-arvoilla ja kumulatiivisilla mittareilla (esim. Äärimmäiset lämpöpäivät> 40 ° C tai> 45 ° C, valotus 7 päivää ennen synnytystä ja päivittäisen lämpötilan aluetta).

Kuvailevat tilastot tekevät yhteenvedon äitien, ympäristö- ja syntymätiedoista. Syntymäpainoon liittyvät assosiaatiot arvioidaan käyttämällä monimuuttujaisia ​​lineaarisia ja logistisia regressioita, jotka on kerrostettu kolmanneksen mukaan. Yleistyneet additiiviset mallit tutkitaan epälineaarisia altistumis- ja tuottamissuhteita. Herkkyys- ja sovitteluanalyysit arvioivat vastaavasti lämpöstressin määritelmiä ja biologisia reittejä (stressi, tulehdus, istukan toimintahäiriöt). Kaikki mallit mukautuvat avainsarjaisiin.

Tietojen laadunvarmistus

Tiedot kerätään käyttämällä kädessä pidettäviä laitteita, jotka on varustettu erillisellä tiedonkeruusovelluksella, mikä mahdollistaa reaaliaikaisen sieppauksen ja osallistujien tietojen turvallisen tallennuksen ilmoittautumisessa ja seurannassa. Jokaisen päivän lopussa tiedot välitetään turvallisen Internet -yhteyden kautta Aga Khan University (AKU) -palvelimelle. Alueilla, joilla Internet-yhteys ei ole käytettävissä, ryhmänjohtaja vie tiedot manuaalisesti salasanalla suojattuun laitteeseen, jotta tietojen menettämistä ei menetetä. Määritetty henkilökunta hakee säännöllisesti puettavien ja kiinteiden laitteiden ympäristötiedot ja ladataan palvelimelle. Kaikki tiedot arkistoidaan turvallisessa arkistossa, jonka käyttöoikeus on rajoitettu Aku LAN -todennuksen kautta, ja käyttäjän pääsyä hallitaan määritettyjen roolien mukaisesti. Päivittäin synkronoitu etävarmuusjärjestelmä suojaa tietoja tappiota tai korruptiota vastaan.

Tietojen laadun varmistamiseksi automatisoidut validointitarkastukset integroidaan tietojen syöttöalustaan ​​alueen ulkopuolisten arvojen ja epäjohdonmukaisuuksien liputtamiseksi, etenkin antropometrisissä mittauksissa ja ruokavaliotiedoissa. Omistettu sonologi valvoo keskitetysti kenttäpohjaisia ​​kuvantamistoimia ja suorittaa päivittäiset laadun arvioinnit ultraääni-, Doppler- ja ehokardiografiatiedoista kuvan selkeyden ja diagnostisen tarkkuuden varmistamiseksi. Tavalliset toimintamenettelyt (SOP) levitetään kaikille tutkimusryhmille ja niitä seurataan tiukasti kaikissa vaiheissa, mukaan lukien osallistujien rekrytointi, tiedonkeruu, tiedonhallinta ja analyysi. Biokemialliset määritykset noudattavat myös standardisoituja protokollia, joilla on asianmukaiset sisäiset laadunvalvontatoimenpiteet.

Eettiset näkökohdat

Aga Khanin yliopiston eettinen arviointikomitea (ERC) ovat tarkistaneet ja hyväksyneet tutkimusprotokollan ja hyväksyneet kansallisen bioetiikan komitean (NBC). Kaikilta osallistujilta saadaan tietoinen suostumus ennen ilmoittautumista. Tietojen luottamuksellisuus ja osallistujien yksityisyys ylläpidetään tiukasti koko tutkimuksen ajan.

Jokaisessa tutkimuksessa ja seurantakäynnissä osallistujat seulaavat tutkijat terveysongelmiin, mukaan lukien korkea verenpaine, kuivuminen tai raskauteen liittyvät komplikaatiot. Hoitoa tarvitseville viitataan asianmukaisiin terveydenhuoltolaitoksiin kuljetustuella. Lähetysreitit ovat käytössä komplikaatioiden ja hätätilanteiden hallintaan terveydenhuoltolaitoksissa. Satunnaiset havainnot, kuten arviointien aikana havaitut sydämen tai sikiön poikkeavuudet, paljastetaan osallistujille ja niitetään erikoistuneeseen hoitoon. Raskauden lopputulostiedot kerätään vain osallistujien suostumuksella, ja kaikki tiedot pidetään luottamuksellisina.