NUTRIPROTECT-Odżywianie dzieci jako czynnik ochronny lub zagrażający zdrowiu (My-Milk-2)

Odżywianie może działać jako czynnik ryzyka lub czynnik ochronny w rozwoju szeregu chorób niezakaźnych. Chociaż takie efekty zostały ustalone dla całego cyklu życia, odżywianie we wczesnym okresie życia może być szczególnie istotne ze względu na jego długoterminowy wpływ na zdrowie w późniejszym życiu. Wiarygodne dane naukowe dotyczące spożycia i stanu odżywienia reprezentatywnej populacji służą jako podstawa do wyjaśnienia roli, jaką określone czynniki żywieniowe wywierają na zdrowie człowieka. Podstawa naukowa proponowanego projektu badań aplikacyjnych opiera się na fakcie, że badania dotyczące związku między wczesnym żywieniem, początkową mikroflorą jelitową a rozwojem dzieci w dłuższym okresie czasu są ograniczone. W związku z tym kluczowe wyzwania naukowe, którym się podjęto, koncentrują się na wpływie żywienia we wczesnym okresie życia na wzrost i zdrowie uczestniczących dzieci oraz na zbadaniu związku między różnymi markerami zdrowia.

Chociaż program prac tego multidyscyplinarnego prospektywnego badania aplikacyjnego będzie koncentrował się na dzieciach, będzie on ściśle powiązany z poprzednim projektem „My-Milk” (SRA J43606; ukończony w 2013 r.), w którym rola wczesnego żywienia w rozwoju Badano dzieci karmione piersią i ich mikroflorę jelitową w pierwszym roku życia. Niniejsze badanie zostanie przeprowadzone w populacji 6-7-latków objętej pierwszym badaniem „Moje-Mleko”. Badanie scharakteryzuje kluczowe czynniki modyfikujące we wczesnym okresie życia uczestniczki (określone za pomocą zmiennych matczynych (BMI przed ciążą, przyrost masy ciała w czasie ciąży, odżywianie w czasie ciąży i laktacji, skład kwasów tłuszczowych w mleku kobiecym i stężenie witaminy D w surowicy) oraz zmienne dotyczące niemowlęcia (czas karmienia piersią i antybiotykoterapii, mikroflora kałowa w pierwszym miesiącu, antropometria i gęstość mineralna kości w okresie noworodkowym)) na stan odżywienia uczestniczki w wieku 6-7 lat. Bieżący stan odżywienia zostanie określony przez spożycie diety uczestnika, antropometrię, skład ciała - gęstość kości, procent tkanki tłuszczowej i mięśniowej), stan zdrowia (ciśnienie krwi, cholesterol we krwi, częstość i nasilenie infekcji) oraz mikroflorę kałową.

Populacja badawcza zaproszona do udziału będzie obejmowała wszystkie pojedyncze dzieci matek, które ukończyły szczegółową część badania My-Milk w pierwszym roku życia dziecka (N=147). Biorąc pod uwagę bardzo niski wskaźnik rezygnacji w pierwszej szczegółowej części badania My-Milk (33 uczestniczące matki ze 185, około 18 procent), badacze spodziewają się, że co najmniej 70-75 procent zaproszonych uczestników odpowie, co oznacza między Do badania może zostać zapisanych 100 - 110 dzieci. Populacja ta będzie stanowić 0,5 proc. dzieci urodzonych w 2011 roku (21947 dzieci – dane statystyczne dla Słowenii).

Zmierzone i ocenione zostaną następujące parametry: żywienie dzieci przy użyciu standardowej metodologii oceny diety dzieci i osób dorosłych/osób ​​starszych zgodnie z wytycznymi Europejskiego Urzędu ds. Bezpieczeństwa Żywności (EFSA). Mianowicie badanie spożycia żywności zostanie przeprowadzone na poziomie indywidualnym poprzez powtarzany 24-godzinny dzienniczek żywieniowy oraz metodą wywiadu osobistego/telefonicznego wspomaganego komputerowo (CAPI/CATI) oraz wspomagając się Kwestionariuszem Ogólnym i Kwestionariuszem Skłonności do Żywienia (FPQ) według PANCAKE - Badanie pilotażowe dotyczące oceny spożycia składników odżywczych i żywności wśród dzieci w Europie. 24-godzinny ustrukturyzowany wywiad przypominający dietę jest ilościową metodą badawczą stosowaną w ocenie odżywienia. Wyszkolony dietetyk poprosi rodzica lub opiekuna o przypomnienie sobie wszystkich pokarmów i napojów, które dziecko uczestniczące w badaniu spożyło w ciągu ostatnich 24 godzin w dwóch różnych punktach czasowych podczas badania (dni nienastępujące po sobie, co najmniej 8–20 dni między dwoma zapisami) otrzymywanie właściwych informacji na temat zwyczajowego spożycia pokarmów. Na podstawie danych uzyskanych przez 24-godzinne wywiady badacze zamierzają ocenić spożycie składników odżywczych w podgrupach populacji. Ponadto badane będą powiązania między żywieniem dzieci a składem ciała i markerami zdrowotnymi. FPQ umożliwi oszacowanie pewnych istotnych, rzadko spożywanych grup żywności. Dane będą zbierane za pomocą zatwierdzonych kwestionariuszy z wykorzystaniem metod zbierania i przetwarzania danych wspomaganych komputerowo. Ocena danych dotyczących spożycia zostanie przeprowadzona za pomocą oprogramowania dietetycznego Open Platform for Clinical Nutrition (OPEN) opracowanego przez Instytut Jožefa Stefana (IJS). OPEN to aplikacja internetowa służąca do oceny i leczenia dietetycznego, a także zaktualizowana do obsługi 24-godzinnej metody przypominania/dziennika żywności i FPQ zgodnie z ogólnoeuropejską ankietą EFSA dotyczącą spożycia żywności, znaną również jako metodologia EU Menu. OPEN to skuteczne, pierwsze słoweńskie narzędzie internetowe do oceny diety na podstawie lokalnych produktów spożywczych. OPEN umożliwia dietetykowi wprowadzenie posiłków i ilości dla każdego uczestnika. Po wprowadzeniu artykułów spożywczych, ilości i preparatów do OPEN program tworzy analizę z podziałem informacji żywieniowych.

Ocena wzrostu, rozwoju i stanu zdrowia dzieci w wieku 6-7 lat będzie oparta na przeprowadzonym badaniu klinicznym oraz danych uzyskanych z dokumentacji medycznej. Badanie kliniczne będzie obejmowało ocenę stanu klinicznego, pomiary antropometryczne, ilościowe pomiary ultrasonograficzne gęstości mineralnej kości oraz pomiar ciśnienia krwi.

Badanie kliniczne zostanie przeprowadzone w Uniwersyteckim Szpitalu Dziecięcym i przeprowadzone przez lekarza specjalistę pediatrę oraz biologa badacza. Obejmie ocenę stanu klinicznego, pomiary antropometryczne oraz ilościowe pomiary ultrasonograficzne gęstości mineralnej kości. Gęstość mineralna kości zostanie zmierzona na prawej kości piszczelowej za pomocą (QUS) Sunlight Omnisense (Sunlight Medical Ltd, Tel Awiw, Izrael), które jest prostym, bezbolesnym i wolnym od promieniowania badaniem, dostarczającym informacji o gęstości kości i mikroarchitekturze. QUS mierzy czas potrzebny do przebycia sygnału ultradźwiękowego między dwoma nadajnikami i dwoma odbiornikami zawartymi w sondzie. Te czasy propagacji są wykorzystywane przez zastrzeżony algorytm do określania prędkości dźwięku (SOS), która jest wyrażana w metrach na sekundę (m/s). Oprogramowanie użyje trzech najbardziej spójnych pomiarów do obliczenia wyniku. Wyniki zostaną przyjęte jako SOS i wynik Z (jednostki odchyleń standardowych względem średniej wartości referencyjnych populacji dobranej pod względem wieku i płci). W przeciwieństwie do dzieci, u dorosłych pomiary są wykonywane na promieniu. W przypadku antropometrii: wysokość ciała [cm] i masa ciała [kg] będą mierzone atestowaną wagą medyczną na boso iw minimalnym ubraniu. Dokładność pomiaru wysokości wyniesie 0,1 cm, a pomiaru masy 0,1 kg. Grubości fałdów skórnych [mm] w sześciu standardowych miejscach będą mierzone zgodnie ze znormalizowaną metodologią z dokładnością do 0,1 mm za pomocą kalibrowanej certyfikowanej suwmiarki (Harpenden, Anglia). Obwody [cm] mierzone będą jednorazowo na tułowiu lub po prawej stronie ciała nierozciągliwą wąską miarką (taśma z włókna szklanego, Chiny) z dokładnością do 0,1 cm. Oszacowania składu ciała zostaną powiązane z uzyskanymi danymi żywieniowymi.

Pozostałe informacje dotyczące aktualnego stanu zdrowia (w tym poziomu cholesterolu we krwi) oraz rozwoju dziecka uzyskamy z dokumentacji medycznej. W tym celu śledczy poproszą pediatrów o dostęp do dokumentacji medycznej uczestników. Analizie podlegają dane dotyczące ewentualnego zakłócenia prawidłowego rozwoju fizycznego (przyspieszony wzrost, zahamowany wzrost, niska masa ciała i BMI przy nadwadze lub otyłości), obecności alergii i pojawiających się chorób przewlekłych. Nacisk zostanie położony również na infekcje, przyjmowane leki (antybiotyki) i choroby przewlekłe.

Badanie mikroflory kałowej dzieci będzie opierać się na podejściach molekularnych, takich jak ilościowy PCR w czasie rzeczywistym (qPCR) i sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) podjednostki 16 współczynnika sedymentacji (16S) amplikonów genu rybosomalnego kwasu rybonukleinowego (rRNA) przy użyciu Illumina technologia. Podczas badania klinicznego zostanie pobrana pojedyncza próbka kału pozornie zdrowego dziecka. Wcześniej rodzice otrzymają pocztą i e-mailem zakodowane sterylne pojemniki do pobierania próbek z łyżeczką przymocowaną do wieczka oraz instrukcję pobierania próbek. Zostaną poproszeni o pobranie ok. 2 g (2 łyżek) kału dziecka uczestniczącego w badaniu ewentualnie w dniu planowanej wizyty w Poradni Pediatrycznej lub dzień wcześniej. Próbki będą przechowywane w stanie schłodzonym/schłodzonym do czasu wizyty i zostaną natychmiast zamrożone w temperaturze -20 ˚C po przybyciu personelu medycznego do kliniki. W ciągu miesiąca po pobraniu próbki kału zamrożone w temperaturze -20˚C zostaną przekazane do laboratorium i przechowywane w temperaturze -80˚C do czasu wykonania analiz mikrobiologicznych. Metody sekwencjonowania amplikonów QPCR i 16S rRNA, zastosowane również w pierwszej części projektu My-Milk, nadają się do oceny bioróżnorodności ogółu zbiorowisk bakteryjnych i składu mikrobiomu kałowego, a także do oceny wahań ilościowych specyficznych grupy docelowe w złożonych ekosystemach drobnoustrojów, takich jak przewód pokarmowy.

Dane dotyczące odżywiania 6-7-letnich uczestników będą badane w powiązaniu ze składem ciała (gęstość kości, procent tkanki tłuszczowej i tkanki mięśniowej), wskaźnikami zdrowia (ciśnienie krwi, cholesterol we krwi) i mikroflorą kałową. Po kontroli jakości zsekwencjonowanych odczytów uzyskana zostanie bioróżnorodność mikrobiomu kałowego i względna liczebność taksonów bakteryjnych oraz zostaną obliczone miary różnorodności biologicznej, takie jak wynik Chao1 i wskaźnik różnorodności Shannona.

Następnie wszystkie dane zostaną zdeponowane w centralnej bazie danych wraz z danymi już uzyskanymi podczas pierwszej części badania My-Milk. Odpowiednia analiza statystyczna zostanie zastosowana w badaniu wpływu ekspozycji we wczesnym okresie życia na późniejszy wzrost, stan odżywienia, zdrowie i mikroflorę kałową uczestników w obecnym wieku 6-7 lat. Centralna baza danych umożliwi: a) chroniony dostęp do już zebranych informacji; (b) dodanie nowych atrybutów oraz (c) eksport danych do celów analizy statystycznej. Baza danych nie będzie zawierała żadnych danych osobowych (podmioty będą kodowane wyłącznie numerami identyfikacyjnymi). Większość danych zebranych w ramach badania My-Milk została już przekształcona w postać elektroniczną. Metodologia statystyczna będzie składać się z dwóch etapów: pierwszy etap eksploracyjny, na który składa się sprawdzenie danych, prezentacja graficzna i redukcja przestrzeni o wyższych wymiarach do przestrzeni o niższych wymiarach za pomocą wielowymiarowych metod statystycznych, takich jak analiza składowych głównych i skalowanie wielowymiarowe; drugi krok będzie poświęcony wnioskowaniu statystycznemu. Wykorzystane zostaną odpowiednie testy statystyczne, wyprowadzone zostaną modele regresji z uwzględnieniem postawionych hipotez badawczych. Moc testów zostanie obliczona, a modele poddane krytycznej ocenie za pomocą nowoczesnych technik symulacyjnych (np. metoda bootstrap).