Vitamina D e stato di salute delle donne afro-caraibiche britanniche

introduzione

La carenza di vitamina D rimane un problema di salute pubblica globale (Wilson 2017). Esistono forti prove epidemiologiche che collegano un basso livello di vitamina D con diabete, malattie cardiovascolari, osteoporosi, osteoartrite e alcuni tipi di cancro (NatCen 2018). La condizione ha un impatto finanziario significativo sull'economia, quindi è di importanza per la salute pubblica (Sturges 2018).

La popolazione afro-caraibica britannica nel Regno Unito (Regno Unito) è in costante aumento (censimento del Regno Unito del 2011). Nonostante ciò, mancano ricerche sullo stato della vitamina D di questa popolazione. Questa popolazione è particolarmente a rischio di carenza di vitamina D a causa del possesso di un tipo di pelle che ostacola la produzione di vitamina D nella pelle (Libon 2013). Inoltre, a causa della posizione geografica del Regno Unito, c'è una capacità ancora maggiore di produrre vitamina D a causa della bassa esposizione al sole (Libon 2013).

La nostra principale fonte di vitamina D è attraverso l'esposizione della pelle al sole. Nel Regno Unito, la radiazione UV è abbastanza forte solo tra aprile e settembre, perché avvenga la produzione di vitamina D (Wilson 2017). Nei mesi invernali, la vitamina D deve essere consumata sotto forma di cibo o integratore. Il nostro studio esaminerà lo stato di vitamina D delle donne afro-caraibiche britanniche che vivono nel Regno Unito nel tardo autunno e nell'inverno 2019/2020 e confronterà questi risultati con un secondo campione nella primavera del 2020. Inoltre, i ricercatori determineranno quali fattori come l'assunzione dietetica, l'esposizione al sole e la forza muscolare contribuiscono allo stato di vitamina D. Ogni partecipante richiederà due visite all'università, la prima sessione durerà circa 2 ore, mentre la seconda sessione sarà più breve in quanto non tutte le misure verranno ripetute. Lo studio è finanziato dall'Università del Surrey.

I risultati di questo studio possono portare a strategie per migliorare lo stato di vitamina D in questa popolazione, oltre a migliorare le linee guida per assistere le persone dalla pelle più scura per quanto riguarda l'esposizione alla luce solare alle alte latitudini.

Obiettivi

Obiettivi primari:

1. Valutare lo stato di vitamina D nelle donne afro-caraibiche britanniche di età compresa tra 18 e 35 anni e > 55 anni
2. Confrontare lo stato di vitamina D dei partecipanti nel tardo autunno e inverno 2019/2020 con i livelli nella primavera 2020

3. Determinare gli effetti dell'esposizione al sole, dell'assunzione alimentare di vitamina D, della forza muscolare, dello stile di vita e dei fattori antropometrici sullo stato della vitamina D

   Obiettivi secondari:

4. Valutare il livello di consumo di vitamina D dalla dieta
5. Misura la densità minerale ossea, la composizione minerale ossea e la composizione corporea
6. Valutare il livello di attività fisica
7. Misurare il livello di esposizione al sole UVB
8. Misura la forza muscolare e la resistenza
9. Valuta qualitativamente gli atteggiamenti e i comportamenti nei confronti dell'esposizione al sole
10. Confronta i dati con i dati raccolti in precedenza sulle popolazioni caucasiche e dell'Asia meridionale

Ipotesi:

Si ipotizza che le donne afro-caraibiche britanniche avranno uno stato di vitamina D più scarso rispetto alle loro controparti caucasiche. Si presume che quelli con una maggiore esposizione al sole e un apporto dietetico di vitamina D avranno livelli più elevati di vitamina D, nonché una maggiore densità minerale ossea e forza muscolare.

Criteri per la selezione dei partecipanti:

Inclusione

• Donne

• Afro-caraibico britannico

  • Autodichiarato
  • Avere origini ancestrali africane ed essere migrato attraverso le isole dei Caraibi, o avere almeno un genitore con origine ancestrale africana che è migrato attraverso i Caraibi
• Vivere in Inghilterra per più di 2 mesi
• Età 18-35 o >55 anni
• Nessun problema di salute significativo
• Pre-menopausa (periodi mestruali regolari) o post-menopausa (periodi mestruali interrotti per più di 12 mesi consecutivi)
• IMC 18-30 kg/m2

Esclusione

• Donne in perimenopausa o menopausa
• Gravidanza o pianificazione della gravidanza durante il periodo di studio
• Ipercalcemia (>2,5mmol/L) - valutata ed esclusa al basale
• Attualmente in trattamento per condizioni mediche che possono influenzare il metabolismo della vitamina D (osteoporosi, terapia ormonale sostitutiva, trattamento con antiestrogeni, farmaci antiepilettici e trattamento del cancro al seno)
• Uso regolare di lettini
• Avere una vacanza al sole un mese prima di iniziare lo studio o pianificare una vacanza al sole per più di 4 settimane durante il periodo di studio
• Donne che assumono integratori di vitamina D o calcio (o integratori multivitaminici che contengono queste vitamine) - Se il potenziale partecipante accetta di interrompere l'uso di integratori per partecipare allo studio, è accettabile un periodo di sospensione di 8 settimane prima dell'inizio dello studio
• Vivere in Inghilterra per meno di 2 mesi

Ritiro

Tutti i partecipanti saranno informati durante il processo di consenso che sono liberi di ritirarsi dalla sperimentazione in qualsiasi momento, senza fornire una motivazione.

Numero di partecipanti da reclutare

Gli investigatori mireranno a reclutare n = 100 partecipanti da includere nello studio nel tardo autunno e nell'inverno 2019/2020, con questi stessi partecipanti che verranno allo studio ripetuto nella primavera del 2020.

Questo numero si basa sul minimo richiesto per fornire risultati affidabili e generalizzabili e rientrare nei limiti finanziari e temporali dello studio.

Sintesi del disegno sperimentale e dei metodi utilizzati

Questo è uno studio osservazionale che richiederà due visite all'unità di indagine clinica (CIU), presso l'Università del Surrey, Guildford. Una visita si svolgerà nel tardo autunno e inverno 2019/2020 e l'altra nella primavera 2020.

I partecipanti saranno reclutati attraverso il Servizio Sanitario Nazionale (NHS), gruppi locali, gruppi comunitari, club e società universitarie, volantini e social media. Coloro che sono interessati allo studio contatteranno i ricercatori, quindi verrà inviato un foglio informativo sui partecipanti e un questionario di screening per vedere se soddisfano i criteri di inclusione.

I partecipanti reclutati arriveranno al CIU a digiuno. Dopo aver firmato un modulo di consenso verranno effettuate le seguenti misurazioni:

1. Misurazioni antropometriche Ad ogni partecipante verranno effettuate le seguenti misurazioni antropometriche: peso, altezza, rapporto vita-fianchi, circonferenza vita, rapporto vita-altezza e composizione corporea.

   Il peso e la composizione corporea saranno misurati con l'approssimazione di 0,1 kg. Ciò sarà ottenuto utilizzando un analizzatore di composizione corporea Tanita MC-180MA. L'altezza in piedi sarà misurata utilizzando uno stadiometro a parete, con l'approssimazione di 0,1 cm. La circonferenza della vita e dell'anca verrà misurata utilizzando un metro standard non estensibile, nel punto più stretto del busto per la misurazione della vita (se questo non può essere stimato, il livello dell'ombelico verrà utilizzato come punto di riferimento), e il parte più larga dei fianchi per la misurazione dell'anca, con l'approssimazione di 0,1 cm.

   Il rapporto vita-fianchi sarà calcolato dividendo la misura della vita per la misura dell'anca (vita ÷ fianchi) e il rapporto vita-altezza sarà calcolato dividendo la misura della vita per la misura dell'altezza (vita ÷ altezza)

2. Campione di sangue Un campione di sangue a digiuno di 8 ore verrà prelevato da un flebotomo esperto.

   Verranno utilizzate le seguenti provette di raccolta:

   • Tubo BD Vacutainer® SSTTM da 15 ml (tappo rosso): siero 25OHD, calcio e albumina, P1NP, CTX, profilo lipidico, stato dei micronutrienti
   • Tubo BD Vacutainer® EDTA (viola) da 6 ml: plasma PTH, livello di glucosio nel sangue
   • 3ml EDTA: DNA del sangue

   Il prelievo di sangue avverrà una volta, in ciascuna delle due sessioni. Durante ciascuna delle sessioni verranno prelevati circa 25 ml di sangue, con un totale di 50 ml di sangue prelevato durante l'intero studio.

   L'albumina, il profilo lipidico, lo stato dei micronutrienti e il livello di glucosio nel sangue saranno analizzati presso l'Università del Surrey. Marcatori ossei; P1NP e CTX saranno analizzati presso il Metabolic Bone Centre, Northern General Hospital, Sheffield. Il siero 25OHD, il plasma PTH, il calcio saranno analizzati presso l'Imperial College Healthcare NHS Trust.

   Sia i campioni di sangue di siero che di plasma saranno conservati a -80°C presso l'Università del Surrey.

   Dopo il prelievo di sangue ai partecipanti verrà offerto un rinfresco.

3. Scansione per tomografia computerizzata periferica (pQCT) Verrà eseguita una scansione pQCT per misurare la composizione minerale ossea. Verrà eseguita una scansione dell'avambraccio non dominante. Se il partecipante si muove durante la scansione dovrà essere ripetuto. La scansione è indolore e comporta una dose di radiazioni efficace totale molto bassa di circa 0,5 uSv.

4. Scansione DEXA (Dual Energy X-ray Absorptiometry) Prima della scansione DEXA, i partecipanti risponderanno a un questionario di pre-scansione, che include la dichiarazione di non essere incinta. Ai partecipanti verrà data la possibilità di eseguire un test di gravidanza prima delle scansioni pQCT e DEXA.

   Verranno eseguite due scansioni DEXA. Una scansione per valutare la densità minerale ossea e la composizione corporea di tutto il corpo e l'altra per valutare in modo specifico il rischio di frattura scansionando il femore, l'anca e la testa del femore. Le dosi di esposizione efficaci per queste scansioni sono rispettivamente di circa 9 uSv e 8 uSv. La dose totale del protocollo di ricerca è di circa 18 uSv, equivalente a circa 3 giorni di radiazione di fondo naturale.

5. Test da seduto a in piedi Il test da seduto a in piedi di 30 secondi viene utilizzato per misurare la forza e la resistenza delle gambe. Una sedia senza braccioli verrà posizionata contro un muro per evitare che scivoli. Il partecipante siederà sulla sedia con la schiena dritta, i piedi alla larghezza delle spalle sul pavimento, con le braccia incrociate ai polsi e tenute contro il petto. Se il partecipante usa le braccia per alzarsi in piedi, viene valutato 0. Il partecipante completerà il maggior numero possibile di stand completi entro 30 secondi.
6. Test della forza di presa Lo scopo di questo test è misurare la forza isometrica massima dei muscoli della mano e dell'avambraccio. Posizionando il braccio ad angolo retto con il gomito a lato del corpo, il partecipante utilizzerà la mano non dominante per tenere il dinamometro con impugnatura (5401 Hand Grip Dynamometer, Takei Scientific Instruments Co. Ltd, Niigata, Giappone). Il partecipante stringerà il dinamometro con il massimo sforzo per 5 secondi. Verrà eseguita una media di tre test, con l'approssimazione di 0,1 kg.
7. Questionario internazionale sull'attività fisica (IPAQ) in forma abbreviata Verrà effettuato un questionario sull'attività fisica per ottenere dati sull'attività fisica nella vita di tutti i giorni.
8. Questionario sull'esposizione al sole Il questionario sull'esposizione al sole misura quanto spesso i partecipanti trascorrono al sole nelle diverse stagioni, quali parti del corpo sono state esposte e se hanno trascorso una recente vacanza estiva.
9. Questionario sullo stile di vita Il questionario sullo stile di vita misura una serie di fattori tra cui il tipo di pelle, l'anamnesi, l'educazione, i comportamenti e gli atteggiamenti nei confronti dell'esposizione al sole e la conoscenza e il consumo di vitamina D.
10. Istruzioni su come completare un diario alimentare di 4 giorni Verranno tenuti diari alimentari di 4 giorni per misurare l'assunzione alimentare, in particolare l'assunzione di vitamina D. Questi saranno utilizzati a casa per quattro giorni, uno dei quali sarà un fine settimana giorno. Ai partecipanti viene chiesto di registrare l'ora, ciò che mangiano, il metodo di cottura e la quantità mangiata. Saranno incaricati di rispedirli agli investigatori utilizzando le buste postali gratuite fornite. I ricercatori possono telefonare o inviare un'e-mail ai partecipanti se sono necessarie ulteriori informazioni sulla loro dieta. I dati saranno analizzati utilizzando il software di analisi nutrizionale Nutritics®.
11. Istruzioni su come indossare un dosimetro per misurare l'esposizione ai raggi UVB Ai partecipanti verrà chiesto di indossare un badge in pellicola di polisulfone del dosimetro per misurare l'esposizione ai raggi UVB. I dosimetri sono agganciati agli indumenti esterni con uno spillo, indossato sulla parte superiore del torace/spalle. Gli individui sono invitati a indossare il badge dall'alba al tramonto, per 4 giorni, uno dei quali sarà un giorno del fine settimana. Vengono istruiti a conservare il dosimetro nella busta fornita (di materiale spesso e scuro per evitare un'ulteriore esposizione ai raggi UVB durante la conservazione) fino al ritorno.

I dati saranno letti presso l'Università del Surrey, prima e dopo l'uso del dosimetro. Uno spettrofotometro a doppio raggio Cecil Aquarius CE7200 (CV <1%) verrà utilizzato a 330 nm per rilevare un cambiamento nell'assorbanza.

I risultati delle singole dosi di badge sono riportati in unità di dose standard di eritema (SED) (1 SED = 100 J/m2). Per convertire in SED verrà utilizzata la seguente formula:

SED = 10,7 [∆a330] + 14,3 [∆a330]2 - 26,4 [∆a330]3 + 89,1 [∆a330]4 [∆a330] = Variazione dell'assorbanza a 330 nm del dosimetro dall'esposizione pre-post-UVB

I partecipanti saranno quindi invitati di nuovo al CIU nella primavera del 2020. Nella seconda sessione verranno ripetute solo le seguenti misurazioni: misurazioni antropometriche, prelievo di sangue, test da seduti a in piedi, test di forza di presa, diario alimentare di 4 giorni e misurazione dell'esposizione UVB attraverso l'uso di un dosimetro. La scansione DEXA, la scansione pQCT e i questionari verranno eseguiti solo durante la sessione di riferimento. Successivamente verranno analizzati i risultati di entrambe le visite.

Analisi statistica L'analisi statistica sarà intrapresa con il supporto del dipartimento statistico dell'Università del Surrey. Tutte le analisi statistiche saranno effettuate utilizzando il software statistico SPSS (versione 25; SPSS Inc., Chicago, IL). I dati saranno controllati per verificarne la normalità utilizzando test appropriati. Verrà applicata un'analisi parametrica/non parametrica appropriata.

Gestione dati

I dati saranno trattati dal ricercatore principale che fungerà da custode. Saranno seguite le seguenti linee guida:

• Tutti i dati rimarranno riservati
• A tutti i partecipanti verrà assegnato un numero di studio univoco, le loro informazioni personali non saranno mai referenziate
• I dati saranno codificati con un numero di studio univoco
• Tutti i dati resi anonimi saranno conservati in luogo sicuro sui server dell'Ateneo e su computer protetti da password
• I dati del progetto saranno conservati per almeno 6 anni e tutti i dati di ricerca per almeno 10 anni in conformità con la politica universitaria e in conformità con il {UK} Data Protection Act (2018).
• Quando un soggetto non soddisfa i criteri di inclusione, tutti i questionari e i dati raccolti verranno distrutti.

Valutazione dello studio

Vantaggi per i partecipanti A tutti i partecipanti allo studio verrà offerto un riepilogo dei loro risultati, compreso il loro stato di vitamina D e la loro densità ossea. Le scansioni DEXA sono considerate il metodo gold standard per misurare la composizione corporea, quindi preziose per i partecipanti. I partecipanti otterranno anche informazioni importanti sul loro stato di vitamina D, che non sarebbero in grado di ricevere se non visitassero un medico di famiglia per un esame del sangue. Non solo questi risultati saranno di interesse per i partecipanti, ma i ricercatori assicureranno anche che i partecipanti capiscano che stanno contribuendo alla ricerca sulla vitamina D nel loro gruppo di popolazione e che i loro risultati potrebbero aiutare a cambiare le linee guida, avvantaggiare le popolazioni future e produrre efficaci campagne di salute pubblica. I partecipanti non saranno pagati, ma saranno rimborsate tutte le spese di viaggio.

Rischio per i partecipantiI soggetti richiederanno due visite all'Università del Surrey, che potrebbero causare piccoli inconvenienti, tuttavia i soggetti saranno rimborsati per le spese di viaggio.

La venipuntura può causare qualche lieve disagio, anche se il campione verrà prelevato da un flebotomo esperto per ridurre al minimo eventuali effetti avversi. Le misurazioni della tomografia computerizzata periferica (pQCT) (per la valutazione della densità minerale ossea) dell'avambraccio sono indolori e comportano una dose totale di radiazioni molto bassa. Se il partecipante si muove durante la scansione dovrà essere ripetuto. Le dosi ricevute sono molto basse, circa 0.5uSv. Pertanto, i rischi/effetti avversi della radiazione pQCT sono minimi. Verranno eseguite un totale di due scansioni di assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA), una per la valutazione della densità minerale ossea e della composizione corporea di tutto il corpo e l'altra per valutare il rischio di frattura mediante scansione dell'anca e della testa del femore. Le dosi di esposizione efficaci per queste scansioni sono rispettivamente di circa 9 uSv e 8 uSv. La dose totale del protocollo di ricerca è di circa 18 uSv. Ciò equivale a circa 3 giorni di radiazione di fondo naturale. Sulla base di questa dose, ciò equivale a un rischio totale di cancro nel corso della vita di circa 1 su 700.000 per i partecipanti di età compresa tra 18 e 35 anni (basato su una media del 7,5% per Sv) e di circa 1 su 4.000.000 per i partecipanti di età >55 anni (basato su 1,5% per Sv) (Wall 2011).

È improbabile che i questionari (IPAQ, esposizione alla luce solare e stile di vita) causino molti disagi alle donne poiché sono brevi e mirati. I diari alimentari possono essere monotoni, ma durano solo 4 giorni. I diari alimentari non dovrebbero essere troppo scomodi poiché alle donne viene chiesto di non cambiare le loro abitudini alimentari abituali e di continuare a mangiare come farebbero normalmente. I dosimetri non sono invasivi e vengono indossati come un distintivo all'esterno dei vestiti, questo è stato limitato a 4 giorni. I test sit-to-stand e di forza di presa sono test semplici che difficilmente causano affaticamento o disagio. È improbabile che le misurazioni antropometriche causino stress o disagio in quanto saranno brevi e non invasive.

Vantaggi per la conoscenza scientifica e la politica della sanità pubblica

Lo studio di osservazione longitudinale consentirà l'analisi del cambiamento nello stato di vitamina D delle donne afro-caraibiche britanniche. Ciò sarà di enorme beneficio in quanto si sa poco sullo stato della vitamina D di questa popolazione. I risultati di questo studio non solo colmeranno questa lacuna nella conoscenza, ma potrebbero anche informare la politica di sanità pubblica sulla vitamina D. Lo studio mirerà a determinare quali fattori come l'assunzione di vitamina D nella dieta, l'esposizione al sole e la forza muscolare hanno un impatto sulla vitamina D stato in questa popolazione, che è poco conosciuto. Lo studio valuterà anche gli atteggiamenti nei confronti dell'esposizione al sole, che possono fornire spunti utili per informare l'ordine pubblico.