Consumo di Alcol e Cannabis tra le Donne Incinte Sloveniane

Lo scopo dello studio è determinare la prevalenza dell'uso di alcol e cannabis tra le donne incinte slovene. L'uso di alcol e droghe durante la gravidanza ha effetti significativi sul feto e conseguenze sanitarie a breve e lungo termine. Una delle conseguenze più gravi è la sindrome alcolica fetale (FAS), caratterizzata da anomalie congenite, compromissione cognitiva e deficit di crescita. Un altro effetto sanitario dell'esposizione prenatale all'alcol è il disturbo dello spettro alcolico fetale (FASD), caratterizzato da compromissione del sistema nervoso centrale e che porta a problemi comportamentali e cognitivi, disturbo da deficit di attenzione, disfunzione esecutiva e problemi di memoria. Di conseguenza, i bambini colpiti dall'abuso materno di alcol hanno prestazioni scolastiche peggiori, livelli di istruzione inferiori, disturbi psichiatrici, tassi più elevati di uso di alcol e droghe, tassi di criminalità più alti, disoccupazione e altri problemi che gravano sugli individui e sulla società. L'uso di droghe durante la gravidanza colpisce sia la madre che il feto ed è strettamente associato a problemi perinatali, aborti spontanei, nascite premature, basso peso alla nascita, circonferenza cranica ridotta e malformazioni congenite. L'uso materno di droghe durante la gravidanza causa la sindrome di astinenza neonatale; influisce anche sullo sviluppo cerebrale fetale, che può portare a problemi neuropsichiatrici a lungo termine. La prevalenza dell'uso di alcol e droghe tra le donne incinte in Slovenia non è mai stata studiata prima.

Il tratto gastrointestinale adulto è densamente popolato da microrganismi. Il microbiota, che rappresenta un inventario tassonomico dei generi e delle specie microbiche presenti – principalmente batteri – e, in senso più ampio, il microbioma, che comprende tutti i microrganismi (batteri, archea, funghi, protozoi, virus, elementi genetici mobili) insieme ai loro geni funzionali e metaboliti presenti nell'intestino, varia considerevolmente nella sua composizione tra gli individui, a seconda della risoluzione dell'osservazione. Alla nascita, il tratto gastrointestinale di un bambino ha una densità inferiore di cellule microbiche, poiché una rete di pressioni selettive inizia a svilupparsi solo al contatto con le secrezioni materne, il cibo e l'ambiente. Queste pressioni includono i prodotti fermentativi microbici derivati dal latte materno o dalla formula infantile, l'espressione genica e la competizione microbica, portando allo sviluppo dinamico del microbioma. Diversi fattori influenzano lo sviluppo del microbioma intestinale infantile dopo la nascita, tra cui il modo di parto, il tipo di alimentazione, la prematurità, l'uso di antibiotici e altri fattori ambientali. Crescenti evidenze puntano anche all'influenza di fattori prenatali, come diabete gestazionale e obesità, infezioni, stress e dieta materna. Un numero crescente di studi dimostra inoltre che un microbiota alterato durante la gravidanza e la prima infanzia può influenzare lo sviluppo cerebrale e il comportamento in età avanzata tramite l'asse intestino-cervello. L'impatto del consumo di alcol sul microbiota intestinale è stato studiato principalmente negli adulti, nei quali è stata osservata una riduzione della diversità α del microbiota. L'esposizione prenatale all'alcol può influenzare il microbiota del neonato principalmente attraverso alterazioni indotte dall'alcol del microbiota materno e, di conseguenza, l'assorbimento dei nutrienti. L'analisi del meconio rappresenta un'opportunità unica per studiare esclusivamente i fattori prenatali che influenzano il microbioma, poiché i fattori postnatali non influenzano il microbioma del meconio. Wang e colleghi hanno studiato coppie madre-neonato analizzando campioni di feci materne nel terzo trimestre e campioni neonatali entro le prime 48 ore dopo la nascita. Hanno dimostrato differenze significative nella composizione del microbiota delle madri che consumavano alcol e nel microbiota dei loro neonati rispetto alle coppie madre-neonato in cui le madri non consumavano alcol. Ci sono solo pochi studi su modelli animali che hanno confermato differenze nel microbiota intestinale della prole adulta le cui madri sono state alimentate con una dieta contenente alcol durante la gravidanza. Ad oggi, non ci sono studi pubblicati che abbiano caratterizzato il microbioma del meconio di neonati le cui madri hanno consumato cannabis.

Metodi: La prevalenza dell'uso di alcol e cannabis durante la gravidanza sarà indagata in collaborazione con l'Istituto Nazionale di Sanità Pubblica, l'Istituto di Medicina Legale (IFM) della Facoltà di Medicina dell'Università di Lubiana, l'Istituto Jozef Stefan e la Clinica Neonatologica della Clinica Pediatrica, Centro Clinico Universitario di Lubiana, utilizzando tre metodi diversi:

1. Uno studio trasversale sarà condotto su un campione rappresentativo a livello nazionale di campioni di meconio. I campioni di meconio saranno raccolti dagli ospedali materni in Slovenia. I biomarcatori per alcol e droghe illecite saranno determinati nei campioni di meconio. La dimensione del campione dello studio sarà calcolata considerando la popolazione della Slovenia, il numero di nascite all'anno e la prevalenza stimata dell'uso di alcol e droghe durante la gravidanza. I campioni di meconio saranno raccolti in modo anonimo. I pannolini con meconio saranno raccolti in speciali sacchetti per rifiuti da professionisti che si prendono cura dei neonati e delle madri il primo giorno dopo la nascita. I pannolini per il campionamento del meconio saranno presi casualmente dai sacchetti; il campione sarà etichettato con un numero seriale. I dati sul sesso del neonato, età gestazionale (maturo/prematuro), tipo di parto (vaginale/cesareo), uso di antibiotici durante il travaglio e malattie croniche materne saranno raccolti in modo anonimo senza altri dati personali o temporali. Ci sarà un gruppo speciale di 100 campioni di meconio da un ospedale materno, dove accoppieremo il questionario della madre e il campione di meconio. Per questo chiederemo il permesso della madre. Anche qui non ci sarà raccolta di dati personali, il campione di meconio e il questionario della madre saranno accoppiati tramite codice. I campioni saranno analizzati nel laboratorio di tossicologia dell'IFM. Per lo studio, un nuovo metodo analitico per l'esame del meconio sarà introdotto in Slovenia.
2. Un'indagine nazionale sullo stile di vita sarà condotta negli ospedali materni sloveni, includendo domande sull'uso di alcol e droghe durante la gravidanza. L'indagine sarà anonima e non correlata al campionamento del meconio; la partecipazione all'indagine sarà volontaria. Alle donne sarà dato accesso all'indagine online, dopo aver ricevuto informazioni sullo scopo dello studio, il metodo utilizzato per garantire l'anonimato e i metodi di raccolta.
3. Analisi del microbioma: tutti i campioni di meconio che risulteranno positivi per metaboliti di alcol e cannabis, così come due campioni di meconio negativi per ogni campione di meconio positivo, saranno inclusi nell'analisi della composizione del microbioma del meconio. Nella parte finale dello studio – il confronto del microbioma – saranno inclusi tutti i campioni di meconio positivi per metaboliti di alcol o cannabis. L'analisi del microbioma sarà effettuata nella fase finale dello studio nell'ambito del consorzio Million Microbiomes from Humans Project e del Database Sloveno di Metabolomica (in preparazione). I dati molecolari ottenuti dal sequenziamento metagenomico saranno analizzati sull'infrastruttura di supercalcolo slovena (Vega, Maister) utilizzando strumenti sviluppati e impiegati sulla rete di supercalcolo dal gruppo interdisciplinare. Genereremo matrici tassonomiche di batteri, archea, funghi, protozoi e virus del DNA; matrici di diversità (35 indici di diversità); matrici di geni funzionali (20 milioni di gruppi); matrici di reazioni enzimatiche (500.000 categorie); matrici di percorsi metabolici (100.000 variabili); e matrici di metaboliti (1.000 variabili). I dati raccolti e la loro trasformazione da formati molecolari a numerici serviranno come base per l'apprendimento automatico (standardizzazione, normalizzazione, valutazione della separazione dei campioni e delle prestazioni di classificazione utilizzando diversi algoritmi e iperparametri), l'identificazione di reti di biomarcatori (n > 100), e l'analisi statistica non parametrica del microbioma intestinale.

Analisi statistica: L'analisi statistica dei dati sarà eseguita utilizzando il pacchetto software IBM SPSS Statistics 25. Metodi statistici descrittivi saranno utilizzati per caratterizzare la popolazione di donne post-partum che partecipano all'indagine e per riassumere i dati raccolti. La prevalenza dell'uso di alcol o cannabis tra le donne incinte sarà calcolata in base al numero di campioni di meconio positivi per metaboliti di alcol o cannabis. La prevalenza dell'uso di alcol e cannabis basata sull'autodichiarazione sarà calcolata separatamente. I dati molecolari ottenuti dall'analisi del microbioma saranno convertiti in dati numerici e utilizzati per l'apprendimento automatico (standardizzazione, normalizzazione, valutazione della separazione dei campioni e delle prestazioni di classificazione utilizzando diversi algoritmi e iperparametri), l'identificazione di reti di biomarcatori (n > 100), e l'analisi statistica non parametrica del microbioma intestinale, come condotto dal gruppo interdisciplinare. I dati ottenuti saranno poi confrontati statisticamente tra il gruppo di campioni di meconio positivi per metaboliti di alcol e cannabis e il gruppo di campioni di meconio in cui questi metaboliti non erano presenti.

Risultati attesi: Miriamo a determinare la prevalenza dell'uso di alcol e droghe tra le donne incinte slovene. I dati sui metaboliti di alcol e droghe ottenuti dai campioni di meconio saranno confrontati con i risultati dell'indagine, in cui la prevalenza dell'uso di alcol e droghe sarà determinata tramite autodichiarazione. In questo modo, possiamo valutare l'affidabilità dell'autodichiarazione. I risultati dello studio ci permetteranno di valutare la prevalenza di FAS e FASD in Slovenia, ci aiuteranno a sviluppare una strategia per sensibilizzare i professionisti e il pubblico sulla prevalenza e le conseguenze dell'uso di alcol e droghe durante la gravidanza, a pianificare misure preventive e interventi nel gruppo target di donne incinte, a stabilire team diagnostici per FAS e FASD. Per quanto riguarda il microbioma, ci aspettiamo una differenza significativa nella composizione del microbioma dei campioni di meconio che risultano positivi per alcol o cannabis rispetto ai campioni che risultano negativi (tenendo conto del sesso, età gestazionale, esposizione agli antibiotici durante il parto e presenza di malattie croniche).