A környezeti hőstressz hatása az anyai, magzati és csecsemő egészségére: Kohort vizsgálat (BIRTH)

Háttér

Az antropogén éghajlatváltozás a globális hőmérsékletek jelentős növekedéséhez vezetett, ami gyakoribb, intenzívebb és hosszabb hő eseményeket eredményez. Ezeknek az éghajlati változásoknak mély egészségügyi következményei vannak, különösen a kiszolgáltatott populációk esetében az alacsony forrású körülmények között. A terhes nők különösen érzékenyek, mivel a hő expozíció megzavarhatja az anyai termoregulációt és a magzati fejlődést, potenciálisan olyan szövődményekhez vezethet, mint például preeklampsia, gesztációs cukorbetegség, hipertóniás rendellenességek, kardiovaszkuláris események és fokozott kockázatok a koraszülés, az alacsony születési súly (LBW), a kismértékű-istentiszteletek (SGA) születése és a Stillbirrests.

A vizsgálatok azt mutatták, hogy a koraszülési esélyek 1,04-szeres növekedése 1 ° C hőmérsékleten emelkedett, még nagyobb kockázatokkal a hőhullámok során. Ezenkívül összefüggéseket figyeltek meg a hő expozíció és a halálos szülés, a veleszületett rendellenességek és a terhességi cukorbetegség között. A növekvő járványtani bizonyítékok ellenére korlátozott adatok állnak rendelkezésre a biológiai mechanizmusokról, amelyek ezeket az asszociációkat vezetik, különösen az alacsony és közepes jövedelmű országokban (LMIC).

Számos biológiai útvonalat javasoltak annak érdekében, hogy megmagyarázzák a hőnek a terhességre és a születési eredményekre gyakorolt ​​hatását. Ide tartoznak a hő által kiváltott hipertermia a korai terhesség alatt, amelyet az idegi cső hibáihoz kapcsolnak. Megfigyelték a magas hőmérsékletnek való kitettséget, hogy a megváltozott véráramlás miatt placentális elégtelenség indukálja. A krónikus uteroplacentális elégtelenség magzati hipoxiát és az intrauterin növekedési retardációt (IUGR) és a terhességi életkor (SGA) újszülöttek számára okozhatja. A hőstressz által kiváltott útvonalak oxidatív stressz, gyulladás és prosztaglandin felszabadulását is magukban foglalják. A késői terhesség alatt a hő expozíció a korai szülés és a koraszülés indukálhatja az oxitocin és a prosztaglandinok felszabadulását. Az anyai maghőmérséklet megnövekedett hőmérséklete ronthatja a magzati oxigénellátást és a növekedést azáltal, hogy újraelosztja a véráramot a méhtől.

Tanulmányi indokok

Annak ellenére, hogy a szélsőséges hőnek az anyai és magzati egészségre gyakorolt ​​hatása egyre inkább aggodalomra ad okot, az emberek biológiai útvonalaira vonatkozó bizonyítékok továbbra is ritkák és következetlenek, nagyrészt annak a kihívásnak köszönhetően, hogy a hőstressz elkülönítését a terhesség alatt független expozícióként elkülönítik. Míg az állatkísérletek és a korlátozott humán kísérleti kutatások a hőstresszben végzett fiziológiai változásokat azonosították, addig a specifikus patofiziológiai mechanizmusok, amelyek összekapcsolják a káros terhesség és az emberek születési eredményeit, továbbra is rosszul érthetők. Nevezetesen, a legtöbb rendelkezésre álló bizonyíték a magas jövedelmű országokból származik, annak ellenére, hogy a koraszülés, a halálos szülés és a magzati növekedés korlátozása aránytalanul magasabb az alacsony és közepes jövedelmű országokban (LMIC).

A tanulmány célja ezeknek a hiányoknak a feltárása azáltal, hogy feltárja a potenciális biológiai útvonalakat, amelyek összekapcsolják a káros anyai és születési eredményekkel a hő expozíciót egy magas kockázatú LMIC környezetben. A pakisztáni szindhi tartományban, ahol ez a tanulmány alapja, a terhes nők gyakran szélsőséges hőmérsékleteknek vannak kitéve mind a szabadban, mind a beltérben. Gyakran részt vesznek a kézi mezőgazdasági munkákban, az állatok gondozásában és a házimunkák, például a nyitott tüzek főzése, gyakran hűtési mechanizmusokhoz való hozzáférés nélkül. A fizikai erőfeszítés, a hő expozíció és a szerkezeti sebezhetőség kombinációja fokozott kockázatot jelent.

Tanulmányi célok

1. A terhesség és a káros születési eredmények, beleértve az LBW, a koraszülés, az SGA és a halálos születési eredmények közötti kapcsolat meghatározását.
2. A hő -expozíciót összekötő biológiai mechanizmusok vizsgálata a káros terhességi eredményekkel, a hőszabályozásra, a gyulladásra, a szív- és érrendszeri törzsre és a placentális véráramlásra összpontosítva.
3. Annak felmérése, hogy az anyai jellemzők, például a táplálkozási státusz és a társadalmi-demográfiai módok módosítják-e a hő expozíció hatását a terhesség kimenetelére.

MÓD

Tanulmánytervezési és tanulmányi helyek

Ez egy prospektív kohorsz tanulmány, amely kevesebb, mint 14 hetes terhességnél veszi fel a terhes nőket. A résztvevőket tizenkét hónapig tartják a szülés után. A tanulmányt Sindh három vidéki kerületében végzik: Maniari, Tando Muhammad Khan (TMK) és Tharparkar. Ezeknek a régióknak szélsőséges nyári hőmérsékleteket tapasztalnak, és több társadalmi-gazdasági kihívással szembesülnek, ideértve a rossz infrastruktúrát, az élelmiszer-bizonytalanságot és az anyai és újszülött egészségügyi szövődményeinek magas arányát.

Minta mérete

Az LBW kockázatának 15% -os növekedésének kimutatására a hőstressznek kitett terhes nők körében (összehasonlítva a nem kitett, 1: 2 arányban), feltételezve, hogy 80% -os teljesítmény, 5% -os szignifikancia és 20% -os kopás, 6000 résztvevőt fogunk beiratkozni. A kiindulási LBW prevalencia (26,2%) a Pakisztán vidéki Nemzeti Táplálkozási Felméréséből származik. A beágyazott élettani al-tanulmány esetében a 10% -os markerek (például a pulzus, a bőrhőmérséklet) 90% -os teljesítményével és 5% -os szignifikanciájával történő kimutatáshoz szükséges minta mérete becsülhető meg a résztvevőknél. A magasabb kopás és a megvalósíthatóság elszámolásával azonban 1000 nőt toborozunk ehhez az al-tanulmányhoz, hogy lehetővé tegyék a megfelelő fiziológiai profilozást.

Résztvevői toborzás és beiratkozás

A terhes nőket közegészségügyi létesítmények és közösségi tájékoztatás révén azonosítják a Lady Health Workers (LHWS) együttműködésével. A terepi csapatok előzetes átvilágítást, helyszíni térképezést és közösségi elkötelezettséget fognak végezni az újonnan házas nők azonosítása érdekében, azoknak, akiknek az utolsó terhességük óta 1-2 éve van, vagy a tervezési koncepciók. A terhességi tesztkészletek elősegítik a korai azonosítást.

A megerősítést az ultrahanggal végzik a tanulmányi orvosok a kijelölt tanulmányi irodákban. A tájékozott beleegyezés után a toborzási űrlap befejeződik. Ezek az irodák az anatómiai értékelés, az ultrahang és a biológiai mintavétel központjaként szolgálnak. Az al-tanulmányokhoz a résztvevőket az eszközök viselésére való hajlandóság alapján választják ki, és lehetővé teszik a bőrhőmérséklet megfigyelését. Szállítási támogatást nyújtanak.

Adatgyűjtési eljárások

Alapértékelés

A beiratkozáskor a terhességi életkor ultrahanggal megerősíti a magzati korona csupaszhosszát, pontos ± 7 napig (az Intergrowth-21st). A kiindulási adatok magukban foglalják a demográfia, a múltbeli orvosi és szülészeti történelem, a munka és a lakhatási körülmények, valamint az antropometria. Az ANC látogatások során szabványosított 24 órás étkezési visszahívásokat végeznek, az étkezés típusát, a gyakoriságot, a szezonalitást és a recepteket.

Nyomon követési értékelések

A soros ultrahangok, a Doppler és az echokardiográfiai értékelések a 12-14, 18-22, 28-32 és 36-37 hetes terhességnél fognak követni. Az anyai vér- és vizeletmintákat összegyűjtik a vérszegénység, a vashiány, a terhességi diabetes mellitus (GDM) és a dehidráció értékelésére. A beiratkozáskor és a 28-32 hetes nyomon követéskor a következőket mérjük: teljes vérszám (CBC), HSP-70, C-reaktív protein (CRP), kortizol, placentális növekedési faktor (PLGF), oxitocin és prosztaglandin F2α (PGF2α). A mintákat standardizált protokollok segítségével kezeljük, hőmérsékleten vezérelt tartályokban (2-8 ° C) szállítják, és az Aga Khan Egyetemi Táplálkozási Laboratóriumban (NRL), a Karachi-ban tárolják.

Környezeti expozíció megfigyelés

A környezeti beltéri hőmérsékletet folyamatosan rögzítik hordható hőmérséklet/páratartalom fakitermelőivel. A nedves izzógömb hőmérők kültéri környezeti mutatókat biztosítanak, amelyek több hőstressz -tényezőt (például sugárzó hőmérsékletet, páratartalmat, ruházatot) tesznek ki, és kiszámítják a WBGT -t az egyes résztvevők számára terhességük során.

A résztvevők egy részhalmaza intelligens órákat visel a pulzus, az alvás és a fizikai aktivitás figyelésére. A bőrhőmérsékletet a hasi övekben viselt I-button fakitermelőkkel rögzítik. A terepi csapat kéthetente felügyeli az eszköz funkcióját és az adatátvitelt.

Szállítási és postnatális nyomon követés:

Szállításkor az újszülött súlyát, a hosszát, a felső kar kerületét (MUAC) és a fej kerületét a kiképzett személyzet a születéstől számított 48 órán belül rögzíti. A kézbesítési értesítési rendszer és a rutin hívások, amikor a résztvevő közeljövőben van, biztosítja az időszerű eredmények rögzítését.

Egy al kohorsz esetén a placentális szövetet és a zsinórot 10-15 percen belül összegyűjtik a kézbesítés utáni, a pillanatnyi fagyasztás után, és -80 ° C-on tárolják. További biospecimenseket (széklet és köpet) archiválunk a jövőbeni elemzésekhez, beleértve az epigenetikát is.

Az anya-csecsemő diádját tizenkét hónapig tartják a szállítás után, havonta az antropometria, a táplálkozási gyakorlatok, az immunizálás, a morbiditás és az idegrendszeri fejlődés értékelésével.

Eredménymérések

A vizsgálat elsődleges eredményei között szerepel az alacsony születési súly (a születési súly <2500 g), a koraszülés (a 37-es teljes hetes terhesség előtti születés), a kicsi-gesztációs korú (SGA) csecsemők, az Intergrowth-21st. Szabványok és a kis sérülékeny újszülöttek (SVN) alapján.

A másodlagos eredmények magukban foglalják a halott szülés előfordulását, a terhességi hipertóniát, az anyai szövődményeket, az újszülött halálozását és a szülés utáni időszakban nyomon követett egyéb káros következményeket

A köztes fiziológiai eredmények magukban foglalják az anyai pulzusszámot, a vérnyomást és az aktivitási szintet, amelyet 1000 résztvevő almintájában értékelnek, hordható megfigyelési technológiát alkalmazva

A tanulmányi személyzet képzése és a minőségbiztosítás

A tapasztalt helyi személyzetet, köztük az orvosokat, a szonológusokat, az ápolókat/ szülésznőket és az adatgyűjtőket, felveszik. A tanulmányi orvosok előzetes szülészeti és nőgyógyászati ​​(OBGYN) képzéssel és legalább két éves tapasztalattal rendelkeznek a szülészeti ultrahanggal. Három hónapos képzést kapnak az ultrahang és az anyai echokardiográfia területén az Aga Khan Egyetemen (AKU), a szülészeti és nőgyógyászati ​​(ISUOG) ultrahang kurzus Nemzetközi ultrahang-társaságának befejezése mellett.

Mindegyik tanulmányi helyszínnek három csapata lesz (két adatgyűjtő és csapatonként egy felügyelő). A központosított képzés magában foglalja a vizsgálati protokollok orientációját, a kérdés-kérdés-eszköz áttekintését és az antropometria képzést az élelmiszer- és táplálkozási technikai segítségnyújtásonként III (FANTA III) iránymutatások. Terepi gyakorlatot és kísérleti tanulmányt végeznek. A hordható eszközöket üzemeltető személyzet további képzést kap az eszközök kezelése és a rendszeres adatkeresés.

Az anyai és csecsemő antropometria az Intergrowth-21st szabványokat követi. Az anyai súlyt SECA 874 U skálákkal mérjük (pontosság: 0,1 kg). Az újszülött súlyát 48 órán belül rögzítik a SECA 354 csecsemőmérlegek felhasználásával. A csecsemő fekvő hosszát infantométerrel mérjük; A fej kerületét és a MUAC -t a legközelebbi milliméterre rögzítik. Az összes berendezést kéthetente kalibrálják. Az anyai súlyt ugyanazon antropometrista kétszer rögzíti, és a csecsemőméréseket két vak antropometrista függetlenül veszi.

Statisztikai elemzés

Az elsődleges elemzések időbeli változó, elosztott késési és nemlineáris modelleket fognak felhasználni a hőstressz és a káros születési eredmények közötti összefüggések felmérésére. A hő expozíciót az univerzális termikus éghajlati index (UTCI) és a nedves izzógömb (WBGT) felhasználásával számszerűsítjük, az átlagos hőindexet a terhességi ablakokon (heti, havi, trimeszter és a teljes terhesség) kiszámítva. Az expozíciós kategóriákat elosztási küszöbértékek, irodalmi alapú küszöbök és kumulatív mutatók (például szélsőséges hőnapok> 40 ° C vagy> 45 ° C, az expozíció a szülés előtti 7 napon és a napi hőmérsékleti tartományban) határozzák meg.

A leíró statisztikák összefoglalják az anyai, környezeti és születési adatokat. A születési súlyhoz való összefüggéseket többváltozós lineáris és logisztikus regressziókkal kell megvizsgálni, amelyeket trimeszterben rétegeznek. Az általános additív modellek feltárják a nemlineáris expozíciós eredmény kapcsolatát. Az érzékenység és a meditációs elemzések értékelni fogják a hőstressz definícióit és a biológiai útvonalakat (stressz, gyulladás, placentális diszfunkció). Az összes modell beállítja a kulcsfontosságú konfounderekhez.

Adatminőségi biztosíték

Az adatokat egy dedikált adatgyűjtési alkalmazáshoz felszerelt kézi eszközökkel gyűjtik, lehetővé téve a résztvevők adatainak valós idejű rögzítését és biztonságos tárolását a beiratkozás és a nyomon követés során. Minden nap végén az adatokat biztonságos internetkapcsolaton keresztül továbbítják az Aga Khan Egyetem (AKU) szerverhez. Azokon a területeken, ahol az internet-hozzáférés nem érhető el, a csapatvezető manuálisan exportálja az adatokat egy jelszóval védett eszközre annak biztosítása érdekében, hogy az adatok ne veszjenek el. A hordható és rögzített eszközök környezeti adatait a kijelölt személyzet rendszeresen beolvassa, és feltölti a szerverre. Az összes adatot egy biztonságos tárolóban archiváljuk, az AKU LAN hitelesítéssel korlátozott hozzáféréssel, és a felhasználói hozzáférést a hozzárendelt szerepek szerint kezeljük. A távoli biztonsági mentési rendszer, napi szinkronizálva, megóvja az adatokat a veszteség vagy a korrupció ellen.

Az adatminőség biztosítása érdekében az automatizált érvényesítési ellenőrzéseket integrálják az adatbeviteli platformba, hogy a tartományon kívüli értékeket és következetlenségeket jelöljék, különösen az antropometrikus mérések és az étkezési adatok során. Egy dedikált szonológus központilag felügyeli a terepi alapú képalkotási tevékenységeket, és napi minőségi értékeléseket végez az ultrahang, a Doppler és az echokardiográfiai adatokról a kép egyértelműségének és a diagnosztikai pontosságának biztosítása érdekében. A szokásos működési eljárásokat (SOP) minden tanulmánycsoport számára terjesztik, és szigorúan követik az összes szakaszban, ideértve a résztvevők toborzását, az adatgyűjtést, az adatkezelést és az elemzést. A biokémiai vizsgálatok betartják a megfelelő belső minőség -ellenőrzési intézkedésekkel rendelkező szabványosított protokollokat is.

Etikai megfontolások

A tanulmányi protokollt az AGA Khan Egyetem és a Nemzeti Bioetikai Bizottság (NBC) Etikai Felülvizsgálati Bizottság (ERC) felülvizsgálta és jóváhagyta. A beiratkozás előtt minden résztvevőtől tájékozott hozzájárulást kapnak. Az adatok titoktartása és a résztvevők magánélete szigorúan karbantartja a vizsgálat során.

Minden egyes tanulmányi és nyomon követési látogatáson a résztvevőket a vizsgálati orvosok átvizsgálják bármilyen egészségügyi kérdésre, ideértve a magas vérnyomást, kiszáradást vagy a terhességgel kapcsolatos szövődményeket. Az ápolást igénylő személyeket a megfelelő egészségügyi intézményekre, szállítási támogatással kell utalni. A beterjesztési útvonalak a szövődmények és vészhelyzetek kezelésére szolgálnak az egészségügyi létesítményekben. A véletlenszerű megállapításokat, például az értékelések során észlelt szív- vagy magzati rendellenességeket, a résztvevőknek nyilvánítják és speciális ellátásra utalnak. A terhességi eredmény adatait csak a résztvevők hozzájárulásával gyűjtik, és az összes információt bizalmasan tartják.