Metabolity drobnoustrojów i wyniki badania dotyczącego ciąży (MMOPS)

PROJEKT BADANIA

Ogólny plan: Ocena matczynych markerów metabolizmu, w tym matczynego metabolitu drobnoustrojowego, TMAO, podczas ciąży i ich związku z rozwojem nadciśnieniowych zaburzeń ciąży.

Projekt i metody badawcze:

Do tej prospektywnej, podłużnej kohorty będą włączane pacjentki w pierwszym trymestrze ciąży (10–14 tydzień ciąży). W momencie rejestracji zostaną pobrane próbki osocza, surowicy, RNA krwi i moczu, wraz z oceną diety i samodzielnie zgłoszonymi danymi demograficznymi. Całkowita objętość krwi do celów laboratoryjnych będzie wynosić 22,5 ml (jedna probówka 10 ml z EDTA, jedna probówka z separatorem surowicy o pojemności 10 ml i jedna probówka z RNA krwi PAXgene o pojemności 2,5 ml). Jeżeli badania laboratoryjne są wybierane w koordynacji z innymi niezbędnymi laboratoriami prenatalnymi, przewidywana maksymalna objętość pobieranej krwi wyniesie 42–50 cm3 krwi, w zależności od kombinacji powszechnie zamawianych laboratoriów prenatalnych. Całkowita ilość krwi pobranej od pacjentek w ciąży (w tym pobrań klinicznych i badawczych) nie będzie przekraczać 50 ml w okresie dwóch tygodni. Próbki osocza, surowicy, RNA krwi i moczu zostaną ponownie pobrane w drugim trymestrze, w 24-28 tygodniu. Ponadto w momencie przyjęcia do porodu pobierane będzie osocze matki, surowica, RNA krwi i mocz. Po porodzie zostanie pobrana próbka krwi pępowinowej o objętości 10 cm3, a łożysko zostanie wysłane do patologii w celu oceny. Będziemy mierzyć poziomy TMAO i inne markery metabolizmu we wszystkich trzech próbkach matki i krwi pępowinowej. DNA z kożuszka leukocytarnego pobranego osocza oraz RNA z probówki na krew PAXgene zostaną pobrane do badań molekularnych biomarkerów metabolicznych. Łożysko zostanie zbadane pod kątem patologii, ze szczególnym uwzględnieniem patologii naczyń. Ponadto w każdym punkcie czasowym zostanie uzyskana historia żywienia za pomocą prowadzonego przez ankietera narzędzia ASA24 (automatycznej, samodzielnej, całodobowej oceny diety) – ankiety internetowej udostępnianej bezpłatnie za pośrednictwem strony internetowej National Institutes of Health w ramach konto chronione hasłem tylko dla badacza (https://epi.grants.cancer.gov/asa24/).

Kryteria kwalifikacyjne Populacja badana obejmie kobiety w ciąży w wieku 18–45 lat, które zostaną objęte opieką prenatalną i planują rodzić w Cleveland Clinic (lokalizacje w stanie Ohio). Pacjentki muszą umieć mówić i czytać po angielsku, mieć jedną realną ciążę wewnątrzmaciczną i w momencie włączenia nie stwierdzono żadnych nieprawidłowości u płodu. Z badania zostaną wykluczone pacjentki, u których u płodów zdiagnozowano ciążę mnogą, anomalie chromosomalne, poważne wady wrodzone lub zakażenia wrodzone.

Identyfikacja i rekrutacja uczestników Zespół badawczy dokona przeglądu harmonogramów badań USG dla wybranych ośrodków badawczych w celu rekrutacji. Sprawdzimy ich elektroniczną dokumentację medyczną (EMR) pod kątem kwalifikowalności. Jeśli zostaną zidentyfikowani jako odpowiedni kandydaci, zostaną oznaczeni w celu skontaktowania się z nimi w sprawie badania. Jeżeli pacjent wyrazi zgodę na dalsze informacje na temat naszego badania, pacjent spotka się z personelem badawczym w celu sprawdzenia uprawnień i świadomej zgody, która szczegółowo opisuje korzyści, wady i potencjalne szkody, harmonogram badania i oczekiwania pacjenta. Jeśli zdecydują się na udział, pacjent i wyrażający na to zgodę personel podpiszą dokument świadomej zgody. Po wyrażeniu zgody na udział pacjentowi zostanie nadany identyfikator badania, który zostanie zarejestrowany w bazie REDCap. Podczas tej wizyty zostaną zebrane przez pacjenta informacje demograficzne, historia diety oraz wstępne pobranie krwi/moczu.

Wyślemy również wstępną ulotkę za pośrednictwem MyChart do potencjalnych uczestników, aby mogli zapoznać się z nią przed wizytą USG. Po przyjeździe zostanie zapytana, czy chce dowiedzieć się więcej na temat badania, a pozostała część protokołu rekrutacyjnego będzie przebiegać zgodnie z wcześniejszym opisem. Sukces rekrutacji będzie oceniany na bieżąco, a protokół będzie modyfikowany, jeżeli będzie występował pewien wzorzec (np. niewystarczający czas na zapoznanie się ze szczegółami badania i świadomą zgodą).

Definicja wyników

1. Nadciśnieniowe zaburzenia ciąży obejmują 1) nadciśnienie ciążowe definiowane jako nadciśnienie bez białkomoczu lub innych oznak/objawów dysfunkcji narządów końcowych związanej ze stanem przedrzucawkowym, które rozwija się po 20 tygodniu ciąży, 2) stan przedrzucawkowy definiowany jako nowe wystąpienie nadciśnienia i białkomoczu lub nowe wystąpienie nadciśnienia i znacznej dysfunkcji narządów końcowych (z białkomoczem lub bez niego), zwykle rozwijającej się po 20 tygodniu ciąży u pacjentki z prawidłowym ciśnieniem, 3) Stan przedrzucawkowy nałożony na nadciśnienie przewlekłe definiuje się jako nadciśnienie pogarszające się lub oporne, czyli nowy początek białkomoczu, oraz /lub istotna nowa dysfunkcja narządów końcowych po 20 tygodniu ciąży u pacjentki z przewlekłym nadciśnieniem tętniczym.
2. Cukrzyca ciążowa: 1) ≥ 2 wartości glukozy równe lub wyższe od kryteriów diagnostycznych cukrzycy ciążowej Carpentera/Coustana w trzygodzinnym doustnym teście tolerancji glukozy 100 gramów lub 2) ≥200 mg/dl w jednogodzinnym teście 50 gramów doustny test tolerancji glukozy.
3. Spontaniczny poród przedwczesny: Poród spontaniczny trwający krócej niż 37 tygodni i 0 dni ciąży.
4. Niska masa urodzeniowa: Masa urodzeniowa mniejsza niż 2500 gramów.

Testy: Próbki osocza, surowicy, moczu i krwi pępowinowej będą oznaczane na obecność TMAO w laboratorium Hazen przy użyciu ustalonych metod LC-MS/MS ze stabilnym rozcieńczaniem izotopów.

PLAN ANALIZY DANYCH

Pobieranie danych i próbek Upuszczanie krwi i samodzielne pobieranie moczu ze środkowego strumienia zostanie przeprowadzone w określonych punktach czasowych (10–14 tygodni, 24–28 tygodni oraz w momencie przyjęcia na poród). Próbki łożyska i krwi pępowinowej zostaną pobrane po porodzie przez lekarza dostarczającego. Próbki krwi i moczu zostaną przetransportowane do laboratorium Instytutu Badawczego Lerner przez S. Gravesa, który przeszedł szkolenie w zakresie Hazmat i uzyskał certyfikat Departamentu Transportu. Próbki łożyska zostaną w podobny sposób przetransportowane zgodnie z odpowiednim protokołem do Katedry Patologii Kampusu Głównego w celu przetworzenia. Dane dotyczące oceny diety będą gromadzone w ramach chronionego hasłem konta internetowego NIH Automated Self-Administered 24-godzinnego (ASA24) narzędzia oceny diety. Charakterystyka kliniczna pacjentki, jej wyniki oraz wskaźnik ciąży i noworodków będą zbierane z dokumentacji medycznej pacjentki.

Przechowywanie danych i próbek Bezpieczeństwo danych zostanie zapewnione poprzez ograniczenie dostępu do członków zespołu zaangażowanych w gromadzenie i analizę danych pacjentów. Dane dotyczące dokumentacji medycznej będą bezpiecznie przechowywane w bazie danych CCF REDCap. Dane dotyczące oceny diety będą w podobny sposób przechowywane na chronionym hasłem koncie internetowym NIH Automated Self-Administered 24-godzin (ASA24) Dietary Assessment Tool. Monitorowanie bezpieczeństwa będzie obejmować zapewnienie bezpiecznego i czystego środowiska klinicznego do pobierania próbek, przestrzeganie odpowiedniego protokołu bezpieczeństwa w przypadku wkłucia żyły oraz właściwą utylizację materiałów eksploatacyjnych w wyznaczonych obszarach klinicznych. Zdeidentyfikowane próbki krwi będą przechowywane i analizowane w laboratorium Stanleya Hazena w Instytucie Badawczym Lerner. Zidentyfikowane łożyska będą przechowywane i przetwarzane w laboratorium patologicznym na terenie kampusu głównego.

Analiza statystyczna:

Wielkość próby Ponieważ mamy ograniczone informacje dotyczące TMAO w ciąży, oszacowano, że obliczenie mocy pozwala wykryć średnie różnice w TMAO między grupami przy użyciu testu T dla dwóch próbek na poziomie istotności 0,05, moc 80% i całkowita wielkość próby wynosząca 200 pacjentek po 10 % wskaźnika rezygnacji. Odchylenia standardowe TMAO oszacowane na podstawie literatury wahają się od 0,61 do 10,15 mikromola/L, przy założeniu, że stosunek zaburzeń nadciśnieniowych w grupie ciężarnej do grupy normalnej wynosi 1:10, a wykrywalne średnie różnice TMAO obliczono na 0,451 do 7,497 mikromola/L .

Plan analizy:

Pacjentki z nadciśnieniem tętniczym w czasie ciąży zostaną porównane z pacjentami bez tego schorzenia. W przybliżeniu miary ciągłe o rozkładzie normalnym zostaną podsumowane przy użyciu średnich i odchyleń standardowych i porównane przy użyciu testów t dla dwóch próbek. Miary ciągłe wykazujące odejście od normalności oraz miary porządkowe zostaną podsumowane za pomocą median i kwartylów oraz porównane za pomocą testów sumy rang Wilcoxona. Czynniki kategoryczne zostaną podsumowane przy użyciu częstotliwości i wartości procentowych oraz porównane przy użyciu testów chi-kwadrat Pearsona lub dokładnych testów Fishera. Jeżeli grupy różnią się charakterystyką wyjściową, zostanie przeprowadzona regresja liniowa z uwzględnieniem czynników o znaczeniu klinicznym. W zależności od rozkładu danych końcowych, pomiędzy poziomem TMAO a innymi zmiennymi ciągłymi zostanie obliczona korelacja Pearsona lub Spearmana. Dla każdego poziomu czynników kategorycznych poziom TMAO zostanie podsumowany za pomocą średniej i odchylenia standardowego lub mediany i kwartyli i zostanie porównany za pomocą testów ANOVA lub Kruskala-Wallisa. Wszystkie analizy zostaną wykonane przy użyciu SAS-a (wersja 9.4, SAS Institute, Cary, NC) i p < 0,05 będą uważane za statystycznie istotne.

WYKONALNOŚĆ

Doświadczenie multidyscyplinarnego zespołu badawczego oraz istniejąca infrastruktura badawcza w Instytucie Położnictwa i Ginekologii oraz Katedrze Nauk o Układu Sercowo-Naczyniowym i Metabolizmie zapewniają wykonalność i powodzenie niniejszego wniosku w rocznym okresie trwania grantu. Zidentyfikowano wiedzę specjalistyczną niezbędną do przeprowadzenia wszystkich testów i analiz.

IMPLIKACJE BADAŃ

HDP jest czynnikiem ryzyka przyszłych chorób sercowo-naczyniowych. Jeśli uda nam się przypisać mechanizm przyczyniający się do rozwoju HDP i prawdopodobnie przyszłych chorób sercowo-naczyniowych, być może będziemy w stanie badać kobiety na wczesnym etapie ciąży, a nawet przed zajściem w ciążę, i interweniować w celu poprawy wyników. Dalsze zrozumienie, w jaki sposób dieta matki, skład mikroorganizmów jelitowych i wytwarzanie ich metabolitów mogą wpływać na czynność naczyń i śródbłonka w czasie ciąży, jest nowością. Wyniki tego badania mogą zmienić sposób, w jaki postrzegamy zdrowie matki i zapewnić nowe, ekscytujące możliwości interwencji terapeutycznych.