Biomarcatori fetali dello stress materno cronico durante la gravidanza (FELICITy)

Fondamento logico:

Una coorte della popolazione di donne che frequentano il centro di perinatologia presso il Dipartimento di Ostetricia e Ginecologia presso il Klinikum rechts der Isar della Technische Universität München (TUM) per aver partorito rientrerà nel gruppo di persone con livelli di stress percepiti più elevati che potrebbero portano contemporaneamente feti che mostrano alterata attività simpatica e vagale.

Design sperimentale:

Questo studio sarà condotto presso il Dipartimento di Ostetricia e Ginecologia presso il Klinikum rechts der Isar della Technische Universität München (TUM), un centro terziario di Perinatologia ad alta complessità situato a Monaco di Baviera, in Germania, che serve circa 2000 madri/neonati all'anno. Gli ostetrici TUM identificheranno i potenziali soggetti in base ai criteri di inclusione dello studio, coerenti con le donne in gravidanza single tra i 18 ei 45 anni di età nel loro terzo trimestre (almeno 28 settimane di gestazione) e senza a) gravi alterazioni della placenta; b) malformazioni fetali; c) grave malattia materna durante la gravidanza (es. preclampsia), d) abuso materno di droghe o alcool, e) parto pretermine (meno di 37 settimane) e f) pH del cordone ombelicale

I potenziali partecipanti saranno indirizzati a partecipare a una sessione informativa, quando verranno spiegate le procedure, sarà completata l'iscrizione formale e saranno ottenuti i moduli di consenso dai partecipanti stessi e il consenso dei genitori per i loro bambini. Questi protocolli sono in stretta conformità con il Comitato dei principi etici per la ricerca medica di TUM e hanno l'approvazione del Comitato etico dell'ospedale "Klinikum rechts der Isar". Dopo l'accettazione i partecipanti accederanno alla Fase I-IV.

Fase I: Screening:

In questa fase iniziale, gli investigatori raccoglieranno informazioni demografiche da donne consenzienti e i partecipanti saranno classificati come stressati o controlli dopo aver segnato la Cohen Perceived Stress Scale-10 (PSS-10). Questo questionario misura il grado in cui le situazioni della propria vita sono valutate come stressanti ed è uno strumento psicologico ampiamente utilizzato per misurare lo stress percepito non specifico. Il PSS prevede marcatori biologici oggettivi di stress e aumento del rischio di malattia tra le persone con livelli di stress percepiti più elevati. In particolare, i punteggi PSS sono stati utilizzati per mettere in relazione stress prenatale, ansia e sintomi depressivi come predittori dell'intenzione di allattare e per esaminare i correlati dello stress percepito nelle donne in gravidanza. L'aumento dello stress prenatale materno, misurato come PSS e ansia, è stato associato alla variazione del temperamento dei bambini piccoli e può rappresentare un fattore di rischio per la psicopatologia più avanti nella vita. Il PSS-10 è stato convalidato nelle popolazioni di lingua tedesca e sarà uno strumento rapido per lo screening dello stress tra i potenziali soggetti. Ai fini del presente studio, un partecipante con un punteggio PSS-10 ≥19 sarà classificato come stressato e inserito nella Fase II. Per ogni soggetto consenziente classificato come stressato, il successivo partecipante selezionato corrispondente per età materna e gestazionale con un punteggio PSS-10 <19 verrà inserito nella Fase II come controllo. Il reclutamento continuerà fino al raggiungimento della coorte mirata di n=75 soggetti/gruppo.

Fase II: Valutazione psicologica materna e registrazioni prenatali fetali:

1. Questionari: nel contesto, ai partecipanti iscritti che entrano in questa fase verrà chiesto di completare un questionario di autovalutazione ampiamente utilizzato e convalidato al fine di valutare le preoccupazioni relative alla gravidanza. I partecipanti dovranno completare il Prenatal Distress Questionnaire (PDQ-12) progettato per valutare preoccupazioni e preoccupazioni specifiche relative alla gravidanza e include elementi su preoccupazioni riguardanti problemi medici, sintomi fisici, genitorialità, relazioni, cambiamenti corporei, travaglio e parto e il salute del bambino. Questo strumento è stato precedentemente applicato in numerosi studi che hanno coinvolto donne incinte di diversa estrazione culturale e socio-economica ed è uno strumento efficace per valutare lo stress correlato alla gravidanza. PDQ-12 è stato tradotto in tedesco ed è stato convalidato. Inoltre i partecipanti compileranno un questionario sul loro livello di istruzione, situazione socio-economica, etnia e storia clinica.
2. Valutazione del SNA: durante la stessa visita verrà misurata la frequenza cardiaca fetale (FHR) mediante una cardiotocografia di routine (CTG) e contemporaneamente mediante elettrocardiografia transaddominale (ECG transaddominale-fetale). Il segnale elettrofisiologico contiene l'ECG materno (mECG), l'ECG fetale (fECG) e il rumore, sarà registrato utilizzando 5 elettrodi monouso. I cinque elettrodi monouso verranno posizionati sull'addome materno in modo standardizzato. Prima di posizionare gli elettrodi, l'impedenza cutanea verrà ridotta utilizzando carta abrasiva nel sito di posizionamento degli elettrodi. I dati saranno analizzati off line dopo il download del computer. Nel caso in cui la perdita di segnale sia elevata con il metodo fECG, che è un problema noto (più frequente tra le 28 e le 32 settimane di gestazione, ma potrebbe verificarsi anche dopo tale periodo), il CTG esterno convenzionale verrà eseguito simultaneamente utilizzando un trasduttore a ultrasuoni posizionato sul Addome materno. Gli investigatori analizzeranno l'impatto della PS sull'attività ANS implementando metodi avanzati di monitoraggio FHR: media del segnale rettificato in fase (PRSA), analisi multidimensionale della variabilità FHR e valutazione della sincronizzazione della frequenza cardiaca materno-fetale Saranno registrate le registrazioni FECG e le registrazioni CTG eseguita una volta durante la gravidanza per almeno 40 minuti per ottenere lo stato di attività fetale. Durante il travaglio verranno eseguiti simultaneamente CTG convenzionale e, se possibile, fECG e mECG.

Fase III: Consegna:

1. Valutazione del cortisolo materno: il cortisolo, il prodotto ormonale dell'attivazione dell'asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA), è stato suggerito come un potenziale meccanismo che collega lo stress materno e l'esito perinatale. I singoli campioni di sangue e/o saliva forniscono una misura in un singolo momento e, considerando le sue principali fluttuazioni fisiologiche giornaliere, potrebbero non essere la misura più informativa per valutare l'attività HPA complessiva oa lungo termine durante il periodo prenatale. Recentemente, l'uso delle misurazioni del cortisolo nei capelli ha dimostrato che fornisce un indice retrospettivo della secrezione integrata di cortisolo per periodi di diversi mesi. Si ipotizza che il cortisolo sia incorporato nei capelli emergenti e cresca lentamente con esso. Pertanto si presume che la quantità di cortisolo in un particolare segmento di capelli rifletta la concentrazione di ormone steroideo sistemico integrato durante un periodo di crescita di uno specifico segmento di capelli. Il cortisolo dei capelli e quello salivare sono altamente correlati nei primati non umani ed è stato dimostrato un aumento delle concentrazioni di cortisolo dei capelli nelle donne in gravidanza. Pertanto, il cortisolo per capelli ha il potenziale per servire come misura integrata dell'attività dell'HPA per un periodo di tempo prolungato fino a 3-6 mesi. Il giorno del parto, le ciocche di capelli (~3 mm di diametro) saranno raccolte dalla regione del vertice posteriore sulla testa il più vicino possibile al cuoio capelluto, come raccomandato dalla Society of Hair Testing (Soc of Hair testing, 1997). Sulla base di un tasso di crescita dei capelli approssimativo di 1 cm al mese, si presume che il segmento prossimale di 3 cm di capelli rifletta la secrezione ormonale integrata nel periodo di tre mesi prima del campionamento. Il campione di capelli di 3 cm verrà avvolto in un foglio di alluminio per proteggerlo e conservato a temperatura ambiente. Verranno inviati campioni di capelli per la determinazione del cortisolo.
2. Raccolta del sangue materno (non parte di questo studio - il sangue sarà conservato presso la biobanca): Verranno raccolti un massimo di 20 ml per fornire campioni di siero e plasma. I campioni di sangue saranno conservati in 2-4 fiale Cryotube etichettate da 1,8 ml dopo un ciclo di centrifugazione per i campioni di siero (2750 rpm x 10 min a temperatura ambiente) e conservati a -80 °C e dopo 10 inversioni delicate per i campioni di plasma e conservati a -20 °C. I campioni di sangue saranno processati e congelati entro 2-4 h. L'intervallo di tempo tra la raccolta e il congelamento sarà registrato per tutti i campioni.
3. Campioni di sangue del cordone ombelicale: una volta che il bambino è nato e prima della separazione placentare, il cordone viene pinzato e i campioni di sangue del cordone verranno prelevati e distribuiti in due provette per campioni di siero e plasma seguendo la stessa procedura descritta sopra. Un terzo campione sarà raccolto in una provetta PAXgene, accuratamente capovolta 10 volte e lasciata a temperatura ambiente per 5 ore in posizione verticale. Le provette saranno quindi conservate a -80 °C dopo 10-16 ore a -20 °C. (il campione PAXgene non fa parte di questo studio - il sangue sarà conservato presso la biobanca)
4. Campioni di placenta (non parte di questo studio - i campioni saranno conservati presso la biobanca): Una volta che la placenta è stata consegnata, il lato materno verrà sezionato. Verranno prelevate due biopsie (circa 1 cm³) evitando la contaminazione da decidua. I campioni vengono inseriti in fiale Cryotube e conservati immediatamente a -20 °C.
5. Registrazioni neonatali: subito dopo la nascita, un'ostetrica specializzata in neonatale raccoglierà un campione di saliva/buccale dai neonati sfregando delicatamente le gengive su entrambi i lati con la spugna del kit Oracollect-DNA (DNA Genotek, Canada) e conservato a temperatura ambiente. Verranno registrati i dati clinici, comprese le metriche corporee, il pH e il punteggio APGAR.

Fase IV: Registrazioni postnatali:

Facendo seguito alla coorte reclutata nella fase I e rispecchiando lo studio sullo sviluppo neurologico degli animali, eseguiremo uno studio longitudinale per esplorare la fattibilità della misurazione dei biomarcatori della riprogrammazione epigenetica indotta da PS.

1. Valutazione dello sviluppo infantile: nella fase finale dello studio, alla madre verrà chiesto di compilare un questionario finale per valutare la depressione postpartum e l'allattamento al seno che riceverà per posta. Mentre l'attuale studio si concentra sugli eventi prenatali, l'assistenza postnatale precoce è fortemente influenzata dalla depressione materna e può alterare la riprogrammazione epigenetica del cervello infantile. Pertanto, il livello di coinvolgimento materno nella cura dei bambini durante i primi mesi potrebbe influenzare direttamente lo stato di metilazione e verrà registrato. Alle madri verrà chiesto informazioni sulle routine di alimentazione e cura per completare la valutazione dell'assistenza postnatale.
2. Lo sviluppo cognitivo dei neonati sarà valutato mediante la scala Bayley III dello sviluppo infantile (BSID) a 18 mesi di età. Il BSID è composto da una serie di test volti a valutare lo sviluppo cognitivo, motorio e comportamentale nei bambini di età compresa tra 0 e 3 anni. I componenti dell'indice di sviluppo mentale e dell'indice di sviluppo psicomotorio hanno un punteggio medio di 100 e una deviazione standard di 15 (range da 55 a 145). Punteggi tra 70 e 84 indicano prestazioni lievemente ritardate e punteggi ≤ 69 indicano prestazioni significativamente ritardate. Si prevede che circa il 13,5% dei neonati sottoposti a test rientri in queste categorie. Il disagio psicologico materno durante la gravidanza è stato associato in modo dose-risposta ai punteggi BSID nei bambini di 2 anni. Uno psicologo specializzato, che sarà cieco per quanto riguarda la categorizzazione dello stress materno, somministrerà i test, che dureranno circa 40 minuti.
3. Un nuovo campione di saliva verrà raccolto dai bambini durante questa visita finale. I biomarcatori saranno quantificati dal DNA salivare ottenuto dai bambini piccoli. L'ECG sarà misurato per la valutazione dell'ANS. I livelli di metilazione saranno correlati con lo stress materno, la depressione e l'ansia, con lo sviluppo cognitivo del neonato e la capacità del SNA di valutare l'efficacia di questi nuovi biomarcatori.