Effekt av miljarmets stress på mors, foster- og spedbarnshelse: en kohortstudie (BIRTH)

Bakgrunn

Antropogene klimaendringer har ført til en betydelig økning i globale temperaturer, noe som resulterer i hyppigere, intense og langvarige varmehendelser. Disse klimatiske skiftene har dyptgripende helsemessige implikasjoner, spesielt for utsatte befolkninger i innstillinger med lav ressurs. Gravide kvinner er spesielt mottagelige, ettersom varmeeksponering kan forstyrre mors termoregulering og fosterutvikling, og potensielt føre til komplikasjoner som preeklampsi, svangerskapsdiabetes, hypertensive lidelser, kardiovaskulære hendelser og økt risiko for fødsel, lav fødselsvekt (LBW), småbegrensende-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-sga-fødsel.

Studier har indikert en 1,04 ganger økning i for tidlige fødselsstrømmer per 1 ° C temperaturøkning, med enda større risiko under varmebølger. I tillegg er det observert assosiasjoner mellom varmeeksponering og dødfødsel, medfødte avvik og svangerskapsdiabetes. Til tross for voksende epidemiologiske bevis, er det begrensede data om de biologiske mekanismene som driver disse assosiasjonene, spesielt i lav- og mellominntektsland (LMIC).

Flere biologiske veier er blitt foreslått i et forsøk på å forklare effekten av varme på graviditet og fødselsresultater. Disse inkluderer varmeindusert hypertermi tidlig i svangerskapet, som har blitt koblet til nevrale rørdefekter. Eksponering for høye temperaturer er observert å indusere placentalinsuffisiens på grunn av endret blodstrøm. Kronisk uteroplacental insuffisiens kan forårsake fosterhypoksi og intrauterin veksthemming (IUGR) og liten for svangerskapsalder (SGA) nyfødte. Varmestresset induserte traséer involverer også oksidativt stress, betennelse og frigjøring av prostaglandin. I sen graviditet kan varmeeksponering indusere tidlig arbeidskraft og for tidlig fødsel gjennom frigjøring av oksytocin og prostaglandiner. Økt mors kjernetemperatur kan svekke fosterets oksygenering og vekst ved å omfordele blodstrømmen vekk fra livmoren.

Studer begrunnelse

Til tross for økende bekymring for effekten av ekstrem varme på mors og fosterhelse, forblir bevis på de biologiske traséene hos mennesker sparsomme og inkonsekvente, i stor grad på grunn av utfordringer med å isolere varmestress som en uavhengig eksponering under graviditet. Mens dyreforsøk og begrenset menneskelig eksperimentell forskning har identifisert fysiologiske forandringer under varmestress, forblir de spesifikke patofysiologiske mekanismene som forbinder varmeeksponering for negativ graviditet og fødselsresultater hos mennesker dårlig forstått. Spesielt stammer de fleste tilgjengelige bevis fra land med høy inntekt, til tross for at byrden av for tidlig fødsel, dødfødsel og fostervekstbegrensning er uforholdsmessig høyere i lav- og mellominntektsland (LMIC).

Denne studien tar sikte på å adressere disse hullene ved å utforske de potensielle biologiske traséene som kobler varmeeksponering for ugunstige mors og fødselsresultater i høyrisiko LMIC-setting. I Sindh -provinsen Pakistan, der denne studien er basert, blir gravide ofte utsatt for ekstreme temperaturer både utendørs og innendørs. De driver ofte med manuelt landbruksarbeid, pleier husdyr og utfører husarbeid som matlaging over åpne branner, ofte uten tilgang til kjølemekanismer. Denne kombinasjonen av fysisk anstrengelse, varmeeksponering og strukturell sårbarhet plasserer dem på økt risiko.

Studere mål

1. For å bestemme sammenhengen mellom miljøvarmeeksponering under graviditet og ugunstige fødsel, inkludert LBW, for tidlig fødsel, SGA og dødfødsel.
2. For å undersøke de biologiske mekanismene som knytter varmeeksponering for ugunstige graviditetsresultater, fokuserer på termoregulering, betennelse, kardiovaskulær belastning og morkakeblodstrøm.
3. For å vurdere om morsegenskaper som ernæringsstatus og sosiodemografi, modifiserer effekten av varmeeksponering på graviditetsresultater.

Metoder

Studiedesign og studierettsteder

Dette er en prospektiv kohortstudie som registrerer gravide ved mindre enn 14 ukers svangerskap. Deltakerne vil bli fulgt til tolv måneder etter fødselen. Studien er utført i tre landlige distrikter i Sindh: Matiari, Tando Muhammad Khan (TMK) og Tharparkar. Disse regionene opplever ekstreme sommertemperaturer og møter flere samfunnsøkonomiske utfordringer, inkludert dårlig infrastruktur, matusikkerhet og høye frekvenser av mors og nyfødte helsemessige komplikasjoner.

Prøvestørrelse

For å oppdage en 15% økning i LBW -risiko blant gravide som er utsatt for varmestress (sammenlignet med ueksponert, i et forhold på 1: 2), forutsatt at 80% kraft, 5% betydning og 20% ​​utmattelse, vil vi registrere 6000 deltakere. Baseline LBW -prevalensen (26,2%) er avledet fra 2018 National Nutrition Survey for Rural Pakistan. For den nestede fysiologiske understudien er den nødvendige prøvestørrelsen for å oppdage en endring på 10% i markører (f.eks. Hjertefrekvens, hudtemperatur) med 90% effekt og 5% betydning estimert til deltakerne. Imidlertid, redegjør for høyere utmattelse og gjennomførbarhet, vil vi rekruttere 1000 kvinner til denne understudien for å tillate tilstrekkelig fysiologisk profilering.

Deltakerrekruttering og påmelding

Gravide kvinner vil bli identifisert via folkehelsefasiliteter og samfunnsoppsøking i samarbeid med Lady Health Workers (LHWS). Feltteam vil gjennomføre foreløpig screening, kartlegging av nettsteder og samfunnsengasjement for å identifisere nygifte kvinner, de med 1-2 år siden deres siste svangerskap, eller de planleggingsoppfatningen. Graviditetstestsett vil hjelpe tidlig identifisering.

Bekreftelse vil bli utført via ultralyd av studieleger ved utpekte studiekontorer. Etter informert samtykke vil et rekrutteringsskjema være utfylt. Disse kontorene vil fungere som sentre for fødselsvurdering, ultralyd og biologisk prøvetaking. For understudien vil deltakerne bli valgt ut fra vilje til å bruke enheter og tillate overvåkning av hudtemperatur. Transportstøtte vil bli gitt.

Prosedyrer for datainnsamling

Baseline -vurderinger

Ved påmelding vil svangerskapsalderen bli bekreftet via ultralyd ved bruk av fosterkrone rumpelengde, nøyaktig til ± 7 dager (intergrowth-21st). Baseline -data vil omfatte demografi, tidligere medisinsk og fødselshistorie, arbeids- og boligforhold og antropometri. Standardiserte 24-timers kostholdsinnkallinger vil bli utført under ANC-besøk, fange måltidstype, frekvens, sesongmessighet og oppskrifter.

Oppfølgingsvurderinger

Serielle ultralyd, Doppler og ekkokardiografiske vurderinger vil følge 12-14, 18-22, 28-32 og 36-37 ukers svangerskap. Morsblod og urinprøver vil bli samlet for å vurdere anemi, jernmangel, svangerskapsdiabetes mellitus (GDM) og dehydrering. Ved påmelding og ved 28-32 ukers oppfølging vil følgende måles: komplett blodtelling (CBC), HSP-70, C-reaktivt protein (CRP), kortisol, placental vekstfaktor (PLGF), oksytocin og prostaglandin F2a (PGF2α). Prøver vil bli håndtert ved hjelp av standardiserte protokoller, transportert i temperaturkontrollerte containere (2-8 ° C) og lagret ved Aga Khan University Nutrition Research Laboratory (NRL), Karachi, for analyse.

Miljøeksponeringsovervåking

Omgivelsestemperatur vil kontinuerlig bli registrert ved hjelp av bærbare temperatur/fuktighetsloggere. Termometre for våtpære Globe vil gi utendørs miljøindekser, redegjøre for flere varmestressfaktorer (f.eks. Strålende temperatur, fuktighet, klær) og for å beregne WBGT for hver deltaker gjennom hele graviditeten.

En delmengde av deltakerne vil bruke smartklokker for å overvåke hjertefrekvens, søvn og fysisk aktivitet. Hudtemperatur vil bli registrert ved hjelp av I-Button-loggere slitt i magebelter. Et feltteam vil føre tilsyn med enhetsfunksjon og dataoverføring hver uke.

Levering og postnatal oppfølging:

Ved levering vil nyfødt vekt, lengde, midtre armomkrets (MUAC) og hodeomkrets bli registrert av trent personale innen 48 timer etter fødselen. Et leveringsvarslingssystem og rutinemessige samtaler når deltakeren er på nær sikt, vil sikre rettidig utfallsfangst.

For et underkohort vil morkakevev og ledningsblod bli samlet innen 10-15 minutter etter levering, snap-frosset og lagret ved -80 ° C. Ytterligere biospekimener (avføring og sputum) vil bli arkivert for fremtidige analyser, inkludert epigenetikk.

Mother-Infant Dyad vil bli fulgt i tolv måneder etter levering, med månedlige vurderinger av antropometri, fôringspraksis, immunisering, sykelighet og nevroutvikling.

Utfallsmål

De primære resultatene av studien inkluderer forekomst av lav fødselsvekt (fødselsvekt <2.500 g), for tidlig fødsel (fødsel før 37 fullførte ukers svangerskap), små-for-svangerskapsalder (SGA) spedbarn, basert på intergrowth-21st-standarder og små sårbare nyfødte (SVN).

De sekundære resultatene vil omfatte forekomst av dødfødsel, svangerskapshypertensjon, mors komplikasjoner, neonatal dødelighet og andre bivirkninger sporet i løpet av postpartum -perioden

Mellomliggende fysiologiske utfall vil omfatte mors hjertefrekvens, blodtrykk og aktivitetsnivåer, som vil bli vurdert i en underprøve på 1000 deltakere ved bruk av bærbar overvåkingsteknologi

Opplæring av studiepersonell og kvalitetssikring

Erfarne lokalt personell, inkludert leger, sonologer, sykepleiere/ jordmødre og datainnsamlere, vil bli ansatt. Studieleger vil ha tidligere fødselsoppretting og gynekologi (OBGYN) trening og minst to års erfaring innen fødsels ultralyd. De vil motta en 3-måneders opplæring i ultralyd og mors ekkokardiografi ved Aga Khan University (AKU), ved siden av fullføringen av International Society of Ultrasound in Obstetrics and Gynecology (ISUOG) Ultrasound Course.

Hvert studiested vil ha tre lag (to datainnsamlere og en veileder per team). Sentralisert trening vil omfatte orientering til studieprotokollene, en spørsmål-for-spørsmål verktøygjennomgang og antropometri-trening per mat og ernæring teknisk assistanse III (FANTA III) retningslinjer. Feltpraksis og pilotstudie vil bli utført. Personell som driver bærbare enheter vil motta ytterligere opplæring i håndtering av enheter og regelmessig datainnhenting.

Mødre og spedbarnsantropometri vil følge intergrowth-21. standarder. Morsvekt vil bli målt med Seca 874 U -skalaer (presisjon: 0,1 kg). Nyfødt vekt vil bli registrert innen 48 timer ved bruk av SECA 354 spedbarnsskalaer. Spedbarns liggende lengde vil bli målt med et spedbarn; Hodeomkrets og MUAC vil bli registrert til nærmeste millimeter. Alt utstyr vil bli kalibrert hver uke. Morsvekt vil bli registrert to ganger av den samme antropometristen, og spedbarnsmålinger vil bli tatt uavhengig av to blendede antropometrister.

Statistisk analyse

Primære analyser vil bruke tidsvarierende, distribuert etterslep og ikke-lineære modeller for å vurdere assosiasjoner mellom varmestress og ugunstige fødselsresultater. Varmeeksponering vil bli kvantifisert ved bruk av Universal Thermal Climate Index (UTCI) og Wet Bulb Globe Temperatur (WBGT), med gjennomsnittlig varmeindeks beregnet på svangerskapsvinduer (ukentlig, månedlig, trimester og total graviditet). Eksponeringskategorier vil bli definert ved bruk av distribusjonsterskler, litteraturbaserte avskjæringer og kumulative beregninger (f.eks. Ekstreme varmeredager> 40 ° C eller> 45 ° C, eksponering i 7 dagene før levering og dagens temperaturområde).

Beskrivende statistikk vil oppsummere mors, miljømessige og fødselsdata. Assosiasjoner med fødselsvekt vil bli vurdert ved bruk av multivariable lineære og logistiske regresjoner, stratifisert av trimester. Generaliserte additive modeller vil utforske ikke-lineære eksponeringsutfallsforhold. Følsomhets- og meklingsanalyser vil evaluere definisjoner av varmestress og biologiske veier (henholdsvis stress, betennelse, henholdsvis placental dysfunksjon). Alle modeller vil justere for viktige konfunderere.

Datakvalitetssikring

Data vil bli samlet inn ved hjelp av håndholdte enheter utstyrt med en dedikert datainnsamlingsapplikasjon, noe som muliggjør fangst i sanntid og sikker lagring av deltakerinformasjon ved påmelding og oppfølging. På slutten av hver dag vil data bli overført via en sikker internettforbindelse til Aga Khan University (AKU) -serveren. I områder der internettilgang ikke er tilgjengelig, vil teamlederen eksportere dataene manuelt til en passordbeskyttet enhet for å sikre at ingen data går tapt. Miljødata fra bærbare og faste enheter vil bli hentet med jevne mellomrom av utpekt personale og lastet opp til serveren. Alle data vil bli arkivert i et sikkert depot med tilgang begrenset gjennom AKU LAN -godkjenning, og brukertilgang vil bli administrert i henhold til tildelte roller. Et eksternt sikkerhetskopieringssystem, synkronisert daglig, vil ivareta data mot tap eller korrupsjon.

For å sikre datakvalitet, blir automatiserte valideringskontroller integrert i dataregistreringsplattformen for å flagge verdier og uoverensstemmelser, spesielt i antropometriske målinger og kostholdsdata. En dedikert sonolog vil sentralt føre tilsyn med feltbaserte avbildningsaktiviteter og gjennomføre daglige kvalitetsvurderinger av ultralyd-, Doppler- og ekkokardiografidata for å sikre bildeklarhet og diagnostisk nøyaktighet. Standard driftsprosedyrer (SOP) vil bli formidlet til alle studieteam og strengt fulgt over alle stadier, inkludert rekruttering, datainnsamling, databehandling og analyse. Biokjemiske analyser vil også følge standardiserte protokoller med passende interne kvalitetskontrolltiltak.

Etiske hensyn

Studieprotokollen er gjennomgått og godkjent av Ethical Review Committee (ERC) ved AGA Khan University og National Bioethics Committee (NBC). Informert samtykke vil bli innhentet fra alle deltakere før påmelding. Data -konfidensialitet og deltakernes personvern vil strengt tatt opprettholdes gjennom hele studien.

Ved hver studie og oppfølgingsbesøk vil deltakerne bli vist av studieleger for eventuelle helseproblemer, inkludert høyt blodtrykk, dehydrering eller graviditetsrelaterte komplikasjoner. De som krever omsorg vil bli henvist til passende helsetjenester med transportstøtte. Henvisningsveier vil være på plass for å håndtere komplikasjoner og nødsituasjoner på helsetjenester. Tilfeldige funn, for eksempel hjerte- eller fosteravvik som ble oppdaget under vurderinger, vil bli avslørt til deltakerne og henvist til spesialisert omsorg. Graviditetsutfallsdata vil bare bli samlet inn med deltakernes samtykke, og all informasjon vil bli holdt konfidensiell.