Acrilammide e risultati sulla salute

Obiettivi specifici Valutare la relazione tra l'esposizione alimentare all'acrilammide, misurata attraverso biomarcatori validati (ad esempio, addotti emoglobinici di acrilammide e glicidamide) e il rischio di demenza, inclusa la malattia di Alzheimer (n = 700 casi) - Obiettivo 1; Malattia di Parkinson (n = 190 casi) - Obiettivo 2 e infarto del miocardio (n = 390 casi) - Obiettivo 3 in due coorti svedesi basate sulla popolazione, The Cohort of 60-year-olds (60YO) e The Swedish Mammography Cohort ( SMC) utilizzando un disegno di coorte di casi.

Inoltre, le firme degli OMICS influenzate dall'esposizione (principalmente proteine ​​e metabolomica) verranno utilizzate per esplorare i percorsi molecolari potenzialmente alla base dello sviluppo di malattie e per supportare la plausibilità biologica. I biomarcatori metabolici e proteici correlati all'acrilammide saranno valutati in relazione al rischio delle malattie in esame (solo SMC) - Obiettivo 4

Disegno dello studio: il progetto si baserà su due coorti relativamente ampie basate sulla popolazione, la coorte dei sessantenni (60YO) e la coorte svedese di mammografia (SMC). Entrambe le coorti sono ben radicate in Svezia. A causa dell'elevato costo delle misurazioni dei biomarcatori dell'acrilammide, utilizzeremo un disegno di coorte di casi. Il campione totale stimato di coorte sarà composto da circa 1.740 partecipanti. Due sotto-coorti saranno selezionate casualmente dalle coorti complete (n = 442 circa il 5% della popolazione di base nel 1997-1999, per 60YO, e nel 2003-2009, per SMC). Verranno inclusi tutti i casi di ciascuna delle malattie in esame (vale a dire, demenza compreso l'Alzheimer, il morbo di Parkinson e l'infarto del miocardio) che si verificano al di fuori delle sottocoorti. Il disegno a coorti di casi presenta alcuni vantaggi rispetto al disegno a casi di controllo nidificati. In particolare, la sotto-coorte può essere riutilizzata per stimare i tassi o il rischio in un quadro temporale23. I casi includeranno partecipanti esenti da qualsiasi diagnosi di ciascuna delle malattie indagate al momento del campionamento. I casi incidenti delle malattie oggetto di indagine saranno identificati attraverso il collegamento al Registro nazionale dei pazienti e al Registro delle cause di morte fino alla fine del follow-up (2022 per entrambe le coorti). I casi incidenti di demenza e di morbo di Alzheimer verranno recuperati anche attraverso il collegamento al registro svedese per i disturbi cognitivi/demenza (SveDem). L'integrazione di questo registro di qualità migliorerà la sensibilità della diagnosi di demenza che si è rivelata bassa se rilevata solo dal Registro nazionale dei pazienti e dal Registro delle cause di morte. Il calcolo della potenza statistica (%) basato sui casi incidenti attesi (n) per ciascuna delle malattie in esame e sugli Hazard Ratio (HR) assunti come segue:

casi attesi: Infarto miocardico: n=390; Demenza (inclusa la malattia di Alzheimer) n=710 e malattia di Parkinson n=192

Calcolo della potenza:

HR 1,25: IM: 50%, Demenza: 60% e Parkinson: 34% HR 1,50: IM 90%, Demenza: 95%, Parkinson: 70% HR: 1,75: IM 99%, Demenza: 100% e Parkinson 91%

Informazioni dettagliate su 60YO e SMC sono fornite qui:

https://ki-se.proxy.kib.ki.se/en/imm/the-cohort-of-60-year-olds; https://www.simpler4health.se/.

Esposizioni: biomarcatori di acrilammide misurati nel sangue, ad esempio addotti emoglobinici di acrilammide e glicidamide. Verranno raccolti campioni di sangue intero (circa n = 1.740) (0,5 ml) da campioni conservati in congelatore a -80°C presso la biobanca dell'Università di Uppsala, per l'SMC, e presso la biobanca del Karolinska Institutet (KI), per i 60YO, e inviati ad un laboratorio certificato a Stoccolma. La valutazione verrà effettuata con un metodo validato nel laboratorio Törnqvist. In breve, gli addotti dell'emoglobina di acrilammide e glicidamide alla valina N-terminale (AA-val e Gly-val, rispettivamente) saranno misurati nel sangue mediante metodi basati su LC-MS, che rappresentano l'esposizione durante la vita dell'eritrocita. Lo stato caso/controllo dei campioni sarà sconosciuto durante l'analisi. Il lotto di laboratorio verrà adeguato in tutte le analisi. Ciascuno dei due biomarcatori dell'acrilammide sarà modellato come continuo (per incrementi di 10 pmol/g) e in categorie (tertili o quartili) per valutare la potenziale risposta dose-risposta non lineare.

Definizione dell'esito: casi incidenti di demenza (incluso il morbo di Alzheimer), morbo di Parkinson e infarto del miocardio. Sulla base della classificazione internazionale delle malattie versione 10 (ICD10), le diagnosi incluse sono le seguenti:

Patologie neurodegenerative

• Demenza (nella malattia di Alzheimer, vascolare, correlata ad altre malattie, non specificata) inclusa la malattia di Alzheimer, altre malattie neurodegenerative specificate (compresi i corpi di Lewis) e non specificate: F00-F03, G30, G31.8, G31.9
• Morbo di Parkinson:G20

Malattia cardiovascolare Infarto miocardico:I21

Dati metabolomici e proteomici: metaboliti e marcatori proteici sono già disponibili nel campione SMC. Per ottenere questi dati dal campione di sangue raccolto al basale sono stati utilizzati la cromatografia liquida-spettrometria di massa non mirata su larga scala e i pannelli OLINK (Proseek Multiplex CVD II, CVD III e Metabolism). Per informazioni dettagliate sulla metodologia e sul processo analitico, fare riferimento alla ricerca precedentemente pubblicata26,27. Per tutti gli individui selezionati per il campione di caso-coorte (circa n=900) sarà disponibile un totale di circa 10.000 metaboliti e 250 proteine.

Pianificazione temporale e attuazione Il progetto durerà quattro anni (gennaio 2024-dicembre 2026).

Analisi dati e statistiche Progetto I: addotti emoglobinici di acrilammide e glicidamide in relazione al rischio di malattie neurodegenerative e cardiovascolari.

Verranno utilizzati modelli di regressione ponderata dei rischi proporzionali di Cox per stimare i rapporti di rischio e gli intervalli di confidenza (IC) al 95% per ciascuno degli esiti sanitari oggetto di indagine in relazione rispettivamente ai biomarcatori di acrilammide e glicidamide, con follow-up dalla data di misurazione del biomarcatore di acrilammide fino al 31 dicembre 2022. Verrà applicato l'approccio della verosimiglianza ponderata utilizzando i pesi di Borgan II28. Il metodo ponderato consentirà di fare inferenze sull'intera coorte28. I modelli saranno aggiustati considerando diverse covariate come sesso (solo per 60 anni), età (solo per SMC), istruzione, attività fisica, fumo, consumo di alcol, indice di massa corporea, fattori dietetici e altri importanti fattori confondenti recuperati a priori dalla letteratura. L'analisi sarà effettuata separatamente nelle due coorti. Successivamente, i risultati verranno combinati considerando la possibile eterogeneità tra le coorti utilizzando modelli ad effetti casuali. L'analisi principale verrà ripetuta separatamente nei fumatori e nei non fumatori. I fumatori hanno livelli di acrilammide da tre a quattro volte più alti rispetto ai non fumatori. Condurre questa analisi separatamente è importante per distinguere meglio i rischi associati alle diverse fonti di esposizione all’acrilammide, in particolare dalla dieta rispetto al fumo. Poiché l’acrilammide può alterare i livelli ormonali, nell’analisi verrà preso in considerazione anche lo stato della menopausa. Per studiare la forma della possibile relazione tra i biomarcatori dell'acrilammide e le malattie considerate, modellizzeremo anche ciascuna delle associazioni con spline cubiche ristrette multivariate. Supponendo che il vero rapporto di rischio (HR) sia 1,5 e con un livello di significatività α = 0,05, utilizzando il 5% della coorte totale, avremo ≥90% di potenza statistica per l'analisi che coinvolge demenza e infarto miocardico e 70% per il Parkinson malattia. Se l'HR reale sarà ≤1,25, la potenza statistica diminuirà e l'analisi relativa alla malattia di Parkinson potrebbe essere sottodimensionata se non combinata con la demenza, incluso il morbo di Alzheimer. Gli aggiustamenti multivariabili e l'impiego delle esposizioni in categorie possono in qualche modo ridurre il potere.

Inoltre, valuteremo anche l'associazione tra fattori dietetici e livelli di acrilammide (sottoprogetto), sfruttando le informazioni dietetiche longitudinali presenti nell'SMC. Verranno utilizzati modelli di regressione quantilica multi-aggiustata per modellare i cambiamenti nella dieta nel periodo 1989-1990, 1997, 2009 in relazione ai livelli di acrilammide nel sangue. Sono stati studiati alimenti che possono avere un alto contenuto di acrilammide, tuttavia sarà importante chiarire quali determinanti dietetici/modello dietetico possano essere rilevanti nell'associazione con i livelli di acrilammide.

Progetto II: associazioni tra addotti emoglobinici di acrilammide e dati OMICS (Fase I) e relativi metaboliti/proteine ​​e incidenza di infarto neurodegenerativo e miocardico (Fase II).

L'analisi proposta verrà eseguita solo in SMC. La dimensione del campione prevista per questa analisi sarà di circa n=900 di cui n=236 per il sottocampione e n=420 casi per malattia neurodegenerativa e n=160 casi per infarto miocardico.

Fase I: analisi parziale dei minimi quadrati adattata per dati OMICS su larga scala per ridurre al minimo le associazioni di falsi positivi, seguita da un'analisi parziale di correlazione dei ranghi di Spearman adattata per le covariate verrà utilizzata per studiare l'associazione tra i dati OMICS e i biomarcatori di acrilammide e glicidamide29. Fase II: Ciascuna di quelle proteine ​​e metaboliti identificati nella Fase I sarà quindi modellata come variabile indipendente in relazione al rischio di ciascuna delle malattie in esame, utilizzando modelli di regressione multi-aggiustati con rischi proporzionali ponderati di Cox che tengono conto di molteplici correzioni di test. Per facilitare l'interpretazione, le proteine ​​e i metaboliti significativi verranno quindi tracciati con la loro correlazione con ciascuno dei biomarcatori ematici dell'acrilammide e delle malattie in esame.