Durban Diabetes Study: Um estudo da epidemiologia do Diabetes Mellitus em sul-africanos urbanos de ascendência africana (DDS) (DDS)

OBJETIVOS DO ESTUDO

• Estimar a prevalência de diabetes mellitus e fatores de risco cardiometabólicos e infecciosos associados nesta população
• Fornecer informações etiológicas sobre a variação nos fatores de risco cardiometabólicos e infecciosos em adultos, usando abordagens genéticas e epidemiológicas populacionais
• Comparar testes diagnósticos para diabetes nesta população
• Criar uma estrutura única para a construção de um estudo transversal em larga escala em uma população africana para examinar uma ampla gama de índices de saúde - e estabelecer as bases para estudos adicionais de longo prazo
• para informar a política de saúde e os programas de saúde pública destinados a abordar o aumento das doenças não transmissíveis (DNTs) na África do Sul, que também podem moldar as estratégias de saúde pública em outros países africanos

DESIGN DE ESTUDO

O DDS envolve uma série de etapas:

Estágio 1: Estrutura de amostragem geográfica O município de eThekwini (cidade de Durban) é selecionado como a estrutura de amostragem inicial e dividido em nove agrupamentos de unidades de planejamento (PUCs), representando nove municípios (Umlazi, Inanda, KwaMashu, Ntuzuma, Mpumalanga Complex, Cato Manor , Clermont, Lamontville e Chesterville) totalizando uma população de aproximadamente 1.378.750 indivíduos. As ruas são selecionadas aleatoriamente em cada PUC proporcionalmente ao tamanho da PUC e à proporção de moradias formais e informais em cada PUC. Os domicílios são selecionados por amostragem sistemática de conglomerados de domicílios localizados nas ruas selecionadas aleatoriamente.

Estágio 2: Conscientização da comunidade Uma vez obtida a aprovação ética local do Comitê de Ética em Pesquisa Biomédica da Universidade de KwaZulu-Natal (UKZN) e obtido o apoio do Departamento Provincial de Saúde de KwaZulu-Natal, as autoridades locais de saúde e os líderes comunitários da cada uma das nove PUCs, serão contatadas para aprovação.

Etapa 3: Inscrição dos participantes Uma vez sensibilizadas para o estudo as áreas selecionadas da PUC (final da Etapa 2), elas são visitadas novamente pela equipe do DDS. Nessa etapa, a equipe do DDS visita os domicílios dos bairros selecionados e todos os familiares afrodescendentes, não gestantes e com idade igual ou superior a 18 anos são convidados a participar do estudo. O consentimento é obtido dos residentes que concordam em participar. Todos os residentes são convidados a comparecer a um local central (i.e. centro comunitário/escola local) na semana seguinte, onde a equipe DDS coleta informações do questionário sobre saúde e estilo de vida, realiza medidas biofísicas simples e coleta amostras de sangue e urina. Ao recrutar participantes na comunidade, a equipe DDS usa técnicas de mapeamento do sistema de informações geográficas (GIS) para coletar dados geográficos e de limites precisos nas áreas selecionadas da PUC.

Etapa 4: Coleta de dados e amostras, testes e análise de dados A coleta de dados e amostras é realizada em manhãs específicas em um local central. Isso é importante porque os participantes são obrigados a jejuar durante a noite para um teste oral de tolerância à glicose (OGTT). O questionário e os dados biofísicos do estudo são coletados, armazenados eletronicamente e analisados. Amostras de sangue e urina são transportadas para a Universidade de KwaZulu-Natal em Durban para armazenamento. Os exames laboratoriais são feitos em um laboratório particular. Algumas amostras são enviadas para centros especializados no Reino Unido, Europa, EUA e outros países para análises genômicas.

Estágio 5: Feedback dos resultados para os participantes do estudo A partir de oito semanas após a coleta da amostra, os resultados dos participantes estarão disponíveis no escritório de feedback do DDS. Todos os resultados de OGTT e lipídios serão postados de volta aos participantes, a menos que eles optem por não recebê-los. Para receber todos os outros resultados (ex. HIV, vírus da hepatite C [HCV], testes de função hepática) os participantes devem marcar uma consulta no escritório de feedback do DDS para coletar seus resultados. Isso é opcional e os participantes que não desejam coletar seus resultados podem optar por não entrar em contato com o escritório de feedback do DDS. Se apropriado, os participantes que coletam resultados anormais ou potencialmente prejudiciais serão aconselhados a visitar sua clínica ou hospital local para investigação e tratamento adicionais como parte de seu atendimento clínico padrão.

COLETA DE DADOS E AMOSTRAS A. Coleta de amostras

1. Visão geral da amostra de sangue Somente os participantes em jejum são elegíveis para a coleta completa de amostras de sangue. Participantes não jejuados são elegíveis apenas para a coleta de 10 ml de soro puro e quatro amostras de sangue de ácido etilenodiaminotetracético (EDTA). A punção venosa asséptica é realizada por uma enfermeira de pesquisa registrada por meio de um sistema fechado de coleta de sangue a vácuo, usando procedimentos padronizados para minimizar o risco de infecção.

2. Amostras de sangue necessárias Onze tubos de sangue são coletados de cada participante em jejum: um tubo de soro simples de 10 ml, dois tubos de sangue total de 10 ml de EDTA, dois tubos de sangue total de 2 ml de EDTA e, para o OGTT, três tubos de fluoreto de sódio (NaF) de 2 ml e três tubos de sangue de soro simples de 2 ml. Assim, é retirado no máximo 46 ml de sangue venoso (aproximadamente três colheres de sopa de sangue) de cada participante. Para participantes não jejuados, apenas uma amostra de soro simples de 10 ml e as quatro amostras de sangue total de EDTA são coletadas. Uma vez que o teste de HIV anônimo vinculado é realizado como parte deste estudo, a enfermeira do estudo é treinada em aconselhamento de HIV e segue as diretrizes nacionais relevantes.

   Para participantes em jejum, o OGTT de 75 g será realizado conforme recomendado pela OMS. As categorias de tolerância à glicose estarão de acordo com a Classificação de 1998 da OMS.

   O tubo de soro simples de 10 ml é usado para testar sangue para doenças infecciosas e biomarcadores cardiometabólicos. O primeiro tubo de sangue total com 10 ml de EDTA é enviado para o Reino Unido para análise genética. O segundo tubo de sangue total com 10 ml de EDTA é submetido à extração de plasma para teste de carga viral de HCV e extração de RNA. Os dois tubos de sangue total com EDTA de 2 ml são usados ​​para teste de HbA1c e hemograma completo, respectivamente.

   Teste de HIV anônimo vinculado Como parte deste estudo, os participantes consentidos serão testados para HIV por meio de testes anônimos vinculados. Isso será feito de acordo com as diretrizes nacionais.

3. Coleta de amostra de urina Uma amostra de urina pontual (não cronometrada) será coletada para medir a relação albumina/creatinina e sódio e potássio urinários.

B. Coleta de dados do questionário Uma vez obtido o consentimento adequado e iniciada a coleta da amostra de sangue, os participantes se dirigem à estação do questionário. O questionário usado neste estudo é um questionário eletrônico (EQ) e é uma adaptação da ferramenta STEPwise Approach to Surveillance (STEPS) padronizada e validada da OMS, projetada para a coleta de fatores de risco de doenças crônicas, incluindo índices sociodemográficos, estilo de vida, infecções fatores de risco da doença e história cardiometabólica.

C. Coleta de medições biofísicas

Os participantes do estudo se deslocam para a estação de medições biofísicas que são feitas usando equipamentos calibrados e validados. As seguintes medidas são tomadas usando protocolos padronizados:

• Altura e peso (usados ​​para calcular o índice de massa corporal)
• Circunferência da cintura e circunferência do quadril (usados ​​para calcular a relação cintura-quadril)
• Circunferência média do braço
• Pressão arterial e frequência cardíaca

ANÁLISES DE AMOSTRAS DE SANGUE

Todas as amostras de sangue são testadas para biomarcadores infecciosos e cardiometabólicos em um laboratório particular em Durban. Testes confirmatórios de HIV serão feitos. Abaixo está uma lista de métodos laboratoriais usados ​​para testes sorológicos e bioquímicos:

• Glicose plasmática: Método enzimático, baseado nas enzimas hexoquinase e glicose-6-fosfato desidrogenase
• Creatinina sérica: Com base na reação do ácido pícrico com a creatinina em meio alcalino

• Lipídios séricos:

  • Colesterol: método enzimático, usando conversão de colesterol esterase e colesterol oxidase, seguido por um ponto final Trinder
  • Triglicerídeos: Com base na reação enzimática de três etapas de Fossati com um ponto final Trinder. O procedimento de reagente único quantifica os triglicerídeos totais, incluindo os mono e diglicerídeos e as frações de glicerol livre
  • HDL: Reação enzimática baseada nos procedimentos desenvolvidos por Izawa, Okada e Matsui
  • LDL: Calculado usando a fórmula de Friedewald ou método enzimático
  • Lipoproteína (a): Turbidométrico (Beckmann)
• HbA1c: Cromatografia líquida de alta eficiência. Instrumento: BioRad Variant II
• HIV: 4ª geração ELISA (Abbott Architect)
• Hepatite B e C: ELISA

A extração de DNA e RNA ocorrerá na Universidade de KwaZulu-Natal, na Universidade de Cambridge, no Wellcome Trust Sanger Institute ou em uma instalação terceirizada autorizada no Reino Unido. O coordenador do estudo é responsável pelo envio de amostras para o Reino Unido para extração de DNA e RNA. O DNA e o RNA purificados são então enviados ao Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido, para análise genética.

ANÁLISE GENÉTICA

1. Visão geral Dada a necessidade de pipelines automatizados em larga escala e tecnologia de genotipagem e sequenciamento Illumina de última geração, toda a genotipagem e sequenciamento é feita no Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido (http://www.sanger.ac.uk/). O Wellcome Trust Sanger Institute é um centro genômico internacional com ampla experiência e especialização no manuseio de amostras de DNA e RNA de iniciativas globais de pesquisa genética, incluindo sangue e amostras de vários países da SSA. Um acordo de transferência de material foi elaborado para o envio de amostras biológicas para o Reino Unido.
2. Extração e quantificação de DNA e RNA O DNA e o RNA são extraídos na Universidade de KwaZulu-Natal, na Universidade de Cambridge, no Wellcome Trust Sanger Institute ou por um provedor de serviços terceirizado autorizado no Reino Unido, por ex. GenProbe, Manchester. O DNA ou RNA purificado é então enviado para o Wellcome Trust Sanger Institute. Todo ácido nucleico extraído é quantificado por eletroforese em gel ou picogreen (para amostras de DNA) ou ribogreen (para amostras de RNA) e quantificado em relação a padrões de concentração conhecidos. Todas as amostras de ácido nucleico são armazenadas no Wellcome Trust Sanger Institute em freezers seguros a -80 ˚C.

3 Genotipagem e sequenciamento As atuais matrizes de diversidade humana do genoma não capturam suficientemente os altos níveis de diversidade genética e estrutura populacional encontrados nas populações africanas, limitando sua utilidade. Portanto, usaremos sequenciamento de próxima geração, matrizes de genotipagem e imputação para ajudar a determinar a associação entre variação genética humana na população do estudo e fatores de risco quantitativos e doenças e diversidade viral. Toda a genotipagem e sequenciamento é feita no Wellcome Trust Sanger Institute. Além disso, devido aos enormes requisitos de armazenamento e curadoria dos dados genômicos do método de sequenciamento de próxima geração, todos os dados genômicos brutos são armazenados no Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido.

4 Transferência, armazenamento e gerenciamento de dados Todos os dados genômicos brutos serão mantidos no Wellcome Trust Sanger Institute, Reino Unido e no European Genome-fenome Archive (EGA) no European Molecular Biology Laboratory-European Bioinformatics Institute (EBI), Reino Unido.