A mikroműanyag-expozíció fejlődési hatásai a korai életszakaszban (DIMPLE)

A javasolt kísérleti tanulmány új csoportot hoz létre egészséges, szoptató nőkből Denver városából (n = 10) és Boulderből (n = 10), Colorado államból. E két régióból származó nők toborzásával a nyomozók biztosítani tudják, hogy kísérleti tanulmányunk változatos földrajzi tartományt fedjen le, változó légszennyezési kitettséggel és az egészséget befolyásoló társadalmi tényezőkkel (SDoH). A vizsgálatban résztvevők 1 hónappal a szülés után (+/- 2 hét) lesznek, és kizárólagos szoptatásról számolnak be. A kutatók anyai székletmintákat is biobankba vesznek a jövőbeli finanszírozási pályázatokhoz, amelyek ezenkívül megvizsgálják a bél mikrobiómát és a széklet metabolomját.

Magasság, súly, vérnyomás és egyéb antropometriai mérések: Az anya testmagasságát és súlyát kalibrált orvosi mérleggel és kereskedelmi forgalomban kapható stadionmérővel mérik. A csecsemők súlyát két példányban mérik egy digitális mérlegen 10 g pontossággal, a hosszát pedig két példányban mérik 0,1 cm-es pontossággal Infantometer és az Egészségügyi Világszervezet (WHO) szabványos megközelítése alapján. A csecsemők bőrredő vastagságát négy helyen mérik Holtain bőrredő tolómérővel. Az anya súlyát 0,1 kg pontossággal, a magasságot pedig 0,1 cm pontossággal rögzítjük. A megfelelő mandzsetták segítségével automatizált vérnyomást használnak a vérnyomás három mérésére, amelyekből az átlagos értéket rögzítik az American Heart Association ajánlása szerint.

A táplálékfelvétel és a fizikai aktivitás értékelése: Az étrendi adatokat a National Cancer Institute (NCI) Nemzeti Egészségügyi és Táplálkozási Vizsgálati Felmérés (NHANES) Élelmiszer-gyakorisági Kérdőív segítségével gyűjtjük össze. A kérdőív célja, hogy információkat rögzítsen az előző havi táplálékfelvételről, és olyan kérdéseket tartalmaz, amelyek felvázolják a gyümölcsök, zöldségek, tejtermékek, teljes kiőrlésű gabonák és rostok, cukor, valamint vörös és feldolgozott húsok fogyasztását. A kérdőívet a weben adjuk ki egy közeli kutatási asszisztenssel, aki bármilyen kérdésben segít. Tekintettel arra, hogy a nyomozók érdeklődnek az élelmiszerekből származó mikroműanyag-expozíció iránt, további étrendi adatokat gyűjtenek a Nutrition Data System for Research (NDSR) 24 órás étrendi visszahívások adminisztrációjával, amelyet telefonon egy regisztrált dietetikus vagy a vizsgálati személyzet adminisztrál. regisztrált dietetikus közvetlen felügyelete. A kutatók arra kérik az anyákat, hogy 3 alkalommal vegyenek fel étrendet maguknak és 3-at csecsemőjüknek, ideális esetben 2 hétköznap és egy hétvégére. A Clinical Translational Research Center (CTRC) klinikai látogatása során mind az anya, mind a csecsemő számára egy étrendi felhívást kell végezni. A kutatási asszisztensek a résztvevőkkel együttműködve meghatározzák, mely napok a legalkalmasabbak számukra a későbbi visszahívások elvégzésére. Végül, a csecsemők által az egyszeri etetés során elfogyasztott tej mennyiségének felmérése érdekében a kutatók a vizsgálati látogatáson megmérik a csecsemőket az etetés előtt. Ezután az anyákat arra kérik, hogy szoptassanak csecsemőjüket. Az etetés befejezése után a nyomozók újra lemérik a csecsemők súlyát, hogy nagyjából meghatározzák az elfogyasztott tej mennyiségét.

Anyai és csecsemői székletminták: A jogosult résztvevők székletgyűjtő készleteket kapnak. A műanyag szennyeződés elkerülése érdekében az anyai székletgyűjtő készletek tartalmaznak egy nedvszívó betétet, amely lefedi a székletgyűjtő sapkán lévő műanyagokat, kesztyűt, fémkanalat és üvegtartályt. A csecsemőszékletgyűjtéshez az anyák pelenkát, méhpakolást és kendőt, valamint minden műanyag mentes gyűjtőeszközt kapnak. A vizsgálók ezeket a gyűjtési kellékeket és utasításokat a látogatásuk előtt eljuttatják a résztvevőknek, hogy otthon gyűjthessék a mintát. A vizsgálók arra kérik őket, hogy a látogatást követő 24 órán belül vegyék le a mintákat, hogy megőrizzék a székletminták mikrobiális összetételét. Az utasítások előírják, hogy a mintákat a látogatásig hűtőszekrényben kell tárolni. A kutatók hűtőt biztosítanak a résztvevők számára, hogy a mintákat a CTRC-be szállítsák. Ha a résztvevők bármilyen okból nem tudták ezeket a mintákat otthon megszerezni, a látogatás során gyűjthetik azokat. Ha a klinikai vizit során gyűjtik, az anyai és csecsemő székletmintákat 3-4 üvegfiolába töltik és tárolják. -4 °C-os hűtőszekrényben 24 órára, mielőtt -80 °C-on tárolják az MNP és a bélmikrobióma szekvenálása céljából. A székletgyűjtő csövek ürülék tartósítószert használnak, amely megakadályozza az aerob és anaerob baktériumok elváltozásait, amelyek a szállítás során előfordulhatnak. A széklet szekvenálását az Emory Egyetemen (Dr. Doug Walker). Csak az azonosítatlan mintákat küldik Dr. Walker laborjába. A DNS szekvenálása az Illumina HiSeq 4000 platformon történik. A mikrobiális összetétel profilját a MetaPhlan segítségével lehet megjósolni. A mintákat a HUMANN2 segítségével funkcionálisan térképezzük fel, hogy megkapjuk a géncsaládok bőségességi szintjét az UniProt referenciaklaszterekből, amelyeket tovább térképeznek a MetaCyc metabolikus útvonalak adatbázisába. A géneket ortológ csoportokba csoportosítják az EggNOG adatokból. A géncsaládok abundanciáit szélesebb funkcionális kategóriákba csoportosítják az UniProt génontológia megjegyzései alapján. A metabolomikai elemzéshez a székletmintákat ultra-teljesítményű folyadékkromatográfiával (UPLC) és nagy felbontású/tandem tömegspektrometriával (MS/MS) elemzi a Metabolon. Az exogén, humán és mikrobiális eredetű vegyületeket a tisztított standardok vagy ismétlődő ismeretlen entitások könyvtári bejegyzéseivel összehasonlítva azonosítjuk. A Metabolon több mint 4500 ismert metabolitot és több mint 9000 új metabolitot tartalmazó referenciakönyvtárat tart fenn. A biokémiai azonosítás három kritériumon fog alapulni: retenciós index, pontos tömegillesztés a könyvtárhoz +/- 10 ppm, valamint a kísérleti adatok és az autentikus standardok közötti MS/MS előre és fordított pontszámok.

Anyatejkifejezés: Az anyatej műanyag palackokból történő táplálása miatti potenciális expozíció miatt minden anyát arra kérünk, hogy a székletgyűjtés előtt 7 napig csak anyatejjel táplálja csecsemőjét. A székletgyűjtő kellékekhez hasonlóan a vizsgálók Haakaa szilikon mellszívóval, kupakkal ellátott szilikon tárolóedénnyel és instrukciókkal látják el az anyákat a tanulmányi látogatás előtt. Az anyákat arra kérik, hogy egyetlen mellet teljes mértékben fejezzék ki. Ha az anyák kényelmetlenül érzik magukat a teljes kifejezésben, a vizsgálati koordinátorok együttműködnek az anyákkal, hogy meghatározzák a gyűjtéshez megfelelő mennyiséget. A kutatók legalább nagyjából 4 g anyatejet gyűjtenek össze. Ha az anyák nem tudják bevenni az anyatejmintát a látogatás előtt, akkor egy csendes, privát CTRC tanulószobát biztosítanak számukra, ahol Haakaa szilikon mellszívóval anyatejet pumpálnak egy szilikon tárolóedénybe. A begyűjtést követően vizsgálati csoportunk egyik tagja steril üvegcsövekbe osztja a méréseket tárolás céljából. A gyűjtést követően minden mintát -80 °C-on tárolnak a feldolgozás és elemzés előtt.

Vérvétel: Vérvétel (50 ml) történik a mikroműanyag elemzéshez. A vér gyűjtése rozsdamentes acél 21G tűvel történik, amely vákuum alatt egy üvegtartályhoz van csatlakoztatva, így a közvetlenül a résztvevőtől vett vér az üvegedénybe kerül. Az üveg porszívók gumitömítéssel rendelkeznek a tároláshoz.