El Sendero: Veier til helsestudie

Dette prosjektet vil fortsette arbeidet vårt i to fødselskohorter av mor-spedbarn Latino-dyader (NCT04434027 og NCT03141346) gjennom en serie nye vurderinger ved 6-årsalderen, med fokus på å undersøke rollen til tidlig ernæringseksponering, eksponering for miljøgifter og sosial helsedeterminanter (SDOH) på fett, spiseatferd, hjernestruktur og funksjon, kognitive utfall og risiko for kronisk sykdom. Denne samlingen av vurderinger ved 6 års alder er finansiert av to tilskudd (R01 DK110793 01A1 & P50 MD017344). Morsmelk har vist seg å inneholde visse makronæringsstoffer (oligosakkarider fra menneskemelk; HMO) som varierer sterkt blant kvinner. Forskning fra laboratoriet vårt har nylig karakterisert assosiasjoner av HMO-er med spedbarnsfedme, spiseatferd og hjerneutvikling, samt dynamiske endringer i HMO-er i løpet av ammingen, og antyder at disse faktorene er betydelige prediktorer for spedbarns vektøkning og fett. I tillegg har vi allerede innhentet detaljerte individuelle mål for eksponering for luftforurensning fra omgivelsene og nær veibanen fra graviditet til 2-års alder. Vårt tidligere arbeid i en undergruppe av deltakere fra den foreslåtte kohorten fant at økt prenatal eksponering for luftforurensende stoffer var assosiert med økt spedbarnsvekst og -fett etter justering for spedbarns kjønn og alder, BMI før graviditet, amming, mors alder, fødselssesong og SES. Ved å gjennomføre langsiktig oppfølging med strengere resultater i en alder av 6 år, vil vi være i stand til mer definitivt å avgjøre om og hvordan tidlig ernæring, spesielt spesifikke HMO-er, påvirker kronisk sykdomsrisiko hos latinobarn, samt hvordan miljøeksponering for giftstoffer og matmiljøet kan forverre disse helseutfallene. Her skal vi utforske:

1. Virkningen av spedbarns eksponering for miljøgifter på subkliniske markører for kronisk sykdomsrisiko ved 6 år. Vi antar at eksponering for miljøgifter (luftforurensninger, CalEnviroScreen) er unikt assosiert med longitudinelle mål på barnevekt og subkliniske markører for sykdomsrisiko (fettdistribusjon, leverfett, dårlig glykemisk kontroll og serumlipidprofil) i en alder av 6 år.
2. Påvirkningen av spedbarns eksponering for miljøgifter og ernæring, spesielt HMO-ene 2'FL, LNFPI, LNFPII, LNnT & LNH, tidlig i livet på fedme og kronisk sykdomsrisiko i 6-årsalderen. Vi antar at spedbarnsmating (formelmating/-type, eksponering for HMO i morsmelk) og barndomsdiett (SSB/J) vil være assosiert med fett (subkutant, visceralt og leverfett) ved 6-årsalderen, og at dette vil bli mediert ved redusert spising i fravær av sult samt andre subkliniske markører for sykdomsrisiko.
3. Virkningen av spedbarnseksponering for HMO-er som inneholder fucose og sialinsyre på hjernens utvikling ved 6-årsalderen ved bruk av bildebaserte målinger av hjernestruktur (anatomisk MR), funksjon (fMRI i hviletilstand), blodstrøm (merking av arteriell spinn), myelinisering og vevsmikrostruktur (diffusjonstensoravbildning) samt kognitive utfall. Vi antar at begrenset mattilgang og annen negativ SDOH vil a) uavhengig være assosiert med fedme hos barn, høyere leverfett, dårlig glykemisk kontroll og/eller lipider; og b) interagere med spedbarnsmating, barndomsdiett og eksponering for toksiner for å ha synergistiske effekter på sykdomsmarkører ved 6 år.
4. Effekten av amming (ved bryst kontra gitt via flaske) og den endrede HMO-profilen på spising i fravær av sult i en alder av 6 år, og strukturelle og funksjonelle forskjeller i nøkkelområder i hjernen involvert i appetittregulering (frontal cortex, basal ganglier, hippocampus, hypothalamus). Vi antar at HMOs 2'FL, 3FL og 3'SL vil være assosiert med forbedrede hjerneresultater, slik som tykkere kortikal mantel og redusert fraksjonell anisotropi (FA) av kortikal grå substans, redusert hvileperfusjon av kortikal grå substans, redusert diffusivitet i hvite substanser, sterkere mål på hvilefunksjonell tilkobling og forbedret kognitiv funksjon. Vi antar videre at endringer i kortikale gråstoffmål vil formidle assosiasjonen mellom spesifikke HMOer med kognitiv ytelse i tidlig barndom.
5. Virkningen av matmiljøet og bredere SDOH på subkliniske markører for kronisk sykdom og hvordan disse forholdene kan forverre effekten av dårlig ernæring og miljøgifter. Vi antar at langvarig amming, og derfor større eksponering for HMO, vil være assosiert med redusert spising i fravær av sult, og denne assosiasjonen vil bli mediert av en tykkere kortikal mantel og redusert FA i de nevnte hjerneregionene assosiert med appetittregulering .

Eksponeringer:

Omgivelsesluftforurensning: Adresser vil bli brukt til å generere x,y koordinater for breddegrad og lengdegrad, geoIDer og folketellinger. Disse romlige elementene vil bli brukt til å spørre flere databaser for å generere nye geokodede sosiale og miljømessige eksponeringsvariabler. I tillegg vil barns fødselsdato bli brukt til å tilordne eksponeringsestimater for luftforurensning og samfunnsmessige kontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i tidlig liv til og med 6 år. Omgivelsesluftforurensning vil bli målt ved å tildele eksponeringer for PM2.5, NO2 og O3 ved å bruke hybridmodellutganger utviklet av et team ledet av Dr. Joel Schwartz (Harvard) over mange år.

Near-Roadway Air Pollution (NRAP): Adresser vil bli brukt til å generere x, y koordinater for breddegrad og lengdegrad, geoIDer og folketellinger. Disse romlige elementene vil bli brukt til å spørre flere databaser for å generere nye geokodede sosiale og miljømessige eksponeringsvariabler. I tillegg vil barns fødselsdato bli brukt til å tilordne eksponeringsestimater for luftforurensning og samfunnsmessige kontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i tidlig liv til og med 6 år. NRAP er en kompleks blanding av partikler og gasser, inkludert partikler, organiske forbindelser, elementært karbon og polysykliske aromatiske hydrokarboner. I denne studien vil NRAP-eksponering karakteriseres ved å bruke CALINE4-luftkvalitetsspredningsmodellen som inkluderer HER (www.here.com) detaljert veibanegeometri, trafikkmengder fra Streetlytics™ av Citilabs, Inc. (www.citilabs.com), utslippsrater for kjøretøy fra CARBs EMFAC2017-modell, og atmosfærisk transport og spredning (ved bruk av vindhastighet, vindretning, atmosfærisk stabilitet og høyde på blandelaget).

Sosiale helsedeterminanter (SDH): Adresser vil bli brukt til å generere x,y koordinater for breddegrad og lengdegrad, geoIDer og folketellinger. Disse romlige elementene vil bli brukt til å spørre flere databaser for å generere nye geokodede sosiale og miljømessige eksponeringsvariabler. I tillegg vil barns fødselsdato bli brukt til å tilordne eksponeringsestimater for luftforurensning og samfunnsmessige kontekstuelle variabler for relevante tidsvinduer i tidlig liv til og med 6 år. For å fange opp SHD vil vi bruke både data på individnivå hentet fra selvrapporterte instrumenter samt kontekstnivådata innhentet gjennom geokoding og berikelse av deltakerdata. For vår geospatiale analyse, ved å bruke pasientens hjemmeadresser, vil vi tildele (x,y) geografiske koordinater ved hjelp av GIS-programvare, som er romlig sammenføyd eller assosiert med folketellingskanalpolygoner de faller inn i. En 11-sifret "Spatial GeoID" er vedlagt hvert punkt. GeoID-en brukes deretter til å matche det relevante datapunktet med data fra flere statlige og nasjonale databaser, inkludert US Census Bureau, American Communities Survey, US Department of Agriculture Economic Research Service, Environmental Protection Agency, California Environmental Health Screen , og Healthy Places Index. PhenX SDOH kjernekonstruksjoner vil bli brukt til å fange opp sex, sivilstatus, husholdningssammensetning, rase/etnisitet, alder, kjønnsidentitet, fødested, engelskkunnskaper, sysselsetting i helsekunnskap, matusikkerhet og tilgang til helsetjenester. Mødres sosiale helse vil bli vurdert ved hjelp av validerte mål fra Patient-Reported Outcomes Measurement Information System (PROMIS®). To nøkkeldomener som er relevante for kosthold og kronisk sykdom vil bli målt: sosial isolasjon og sosial støtte. Akkulturering til USA vil bli vurdert av Marin Short Acculturation Scale.

Barns diettinntak: 24-timers tilbakekalling av kosthold og fysisk aktivitet vil bli utført i tre eksemplarer (1 helgedag og 2 ukedager). Kostinntak vil bli analysert ved å bruke den nyeste versjonen av NDSR, som har blitt mye brukt i Goran-laboratoriet og andre steder for studier i latinamerikanere. Kostholdet vil bli vurdert ved 6 års alder.

Barns fysiske aktivitet: For å vurdere fysisk aktivitet vil vi bruke spørreskjemaet for tidlig fysisk aktivitet (EY-PAQ). Mødre vil bli bedt om å rapportere hyppigheten og varigheten av forskjellig Moderat til kraftig fysisk aktivitet og stillesittende tid som barnet deres engasjerte seg i i løpet av en typisk uke i forrige måned. Fysisk aktivitet vil bli vurdert ved fylte 6 år.

Barnesøvn: For å vurdere søvn valgte vi Barnas søvnvaner-spørreskjema172, fordi det fanger opp alle domener av søvnhelse og er designet for barn i alderen 2-10 år. Barns søvn vil bli vurdert ved 6 års alder.

Tidligere innsamlede eksponeringer: Tidlig ernæring inkludert amming versus formelfôring, eksklusivitet for amming, ammingsvarighet, morsmelksammensetning inkludert HMO-konsentrasjoner og diettinntak ble vurdert på tidspunktene 1 måned (grunnlinje), 6 måneder, 12 måneder, 24 måneder og 36 måneder. Alle tidligere innsamlede variabler kan finnes på ClinicalTrials.gov sider for de to originale kohortene som dette prosjektet stammer fra: Effektene av naturlig sukker i morsmelk på sunn vekst og utvikling av spedbarn (NCT04434027) og Forbedring av spisevanene til mor og spedbarn via sukkerreduksjon (MAMITA) (NCT03141346).