Влияние физических упражнений во время беременности на здоровье матери и плода (GESTAFIT)

Экспериментальный: Гестафитос

Это лонгитюдное исследование, разработанное как продолжение проекта GESTAtion и FITness (GESTAFIT). Основная цель - оценить влияние программы параллельных физических упражнений во время беременности (разработанной в рамках проекта GESTAFIT) на состав тела, физическую форму, структуру мозга, а также моторное, когнитивное и языковое развитие потомства в возрасте четырех лет.

Другой: Физические упражнения

Упражнения будут проводиться в двух группах, так что в каждой группе будет 12-13 участников. Группы будут тренироваться 3 дня в неделю (60 минут за сеанс) с 16-й недели беременности до родов. Группа интервенционных упражнений пройдет через различные этапы обучения: а) Фаза обучения: которая будет включать в себя план вмешательства, цели, над которыми мы хотим работать, и то, как мы это будем выполнять; б) Фаза обучения движению: теоретические и практические занятия с объяснением движений и основных эргономических моделей; и c) Фаза тренировки физической подготовки: с тренировками, направленными на улучшение физической формы и снижение веса, и тренировками, направленными на правильную мобилизацию таза для родов. Интенсивность будет адаптирована во время программы упражнений в зависимости от недели беременности и каждой беременной. частота сердцебиения. Занятия будут состоять из смешанной работы, состоящей из циклов, в которых будут реализованы как мышечная, так и сердечно-сосудистая подготовка.

Другой: Контрольная группа

Обычный уход, не упражнения.

Экспериментальный: Плацентренинг

Это ретроспективное исследование, целью которого является анализ состояния плацент женщин, участвующих в проекте GESTAFIT, в рамках которого была разработана программа одновременных физических упражнений. Эта строгая методология позволит нам проверить нашу центральную гипотезу о том, что физические упражнения во время беременности приведут к более значительным улучшениям в метаболических путях плаценты, связанных с осложнениями беременности, и связаны с лучшими исходами беременности и состояния новорожденных.

Другой: Физические упражнения

Упражнения будут проводиться в двух группах, так что в каждой группе будет 12-13 участников. Группы будут тренироваться 3 дня в неделю (60 минут за сеанс) с 16-й недели беременности до родов. Группа интервенционных упражнений пройдет через различные этапы обучения: а) Фаза обучения: которая будет включать в себя план вмешательства, цели, над которыми мы хотим работать, и то, как мы это будем выполнять; б) Фаза обучения движению: теоретические и практические занятия с объяснением движений и основных эргономических моделей; и c) Фаза тренировки физической подготовки: с тренировками, направленными на улучшение физической формы и снижение веса, и тренировками, направленными на правильную мобилизацию таза для родов. Интенсивность будет адаптирована во время программы упражнений в зависимости от недели беременности и каждой беременной. частота сердцебиения. Занятия будут состоять из смешанной работы, состоящей из циклов, в которых будут реализованы как мышечная, так и сердечно-сосудистая подготовка.

Другой: Контрольная группа

Обычный уход, не упражнения.

Чувствительность к инсулину, полученная на основе оценки гомеостатической модели инсулинорезистентности (HOMA-IR)

Чувствительность к инсулину будет получена из оценки гомеостатической модели инсулинорезистентности (HOMA-IR), которая будет рассчитана по формуле [инсулин натощак (мкМЕ/мл) x глюкоза натощак (мг/дл)]/405.

Прибавка в весе матери (кг)

Прибавка в весе матери будет определяться как изменение веса от исходного измерения до последнего измерения.

Неонатальный инсулин-глюкозный индекс

Неонатальную чувствительность к инсулину будут оценивать по соотношению глюкоза/инсулин.

Систолическое и диастолическое артериальное давление (мм рт.ст.)

Систолическое и диастолическое артериальное давление (мм рт. ст.) измеряют после 5 минут отдыха в 2 отдельных случаях (с 2-минутным интервалом между испытаниями) в сидячем положении (Omron Health Care Europe B.V. Hoolddorp). Для анализа будет выбрано самое низкое значение из двух испытаний.

ЧСС в покое (уд/мин)

Частота сердечных сокращений в покое (уд/мин) будет измеряться через 5 минут отдыха в 2 отдельных случаях (с 2-минутным интервалом между испытаниями) в сидячем положении (Omron Health Care Europe B.V. Hoolddorp). Для анализа будет выбрано самое низкое значение из двух испытаний.

Рейтинг средиземноморской диеты

Шкала средиземноморской диеты в версии, адаптированной к конкретным потребностям во время беременности в Fe, Ca и фолиевой кислоте, будет использоваться для оценки соблюдения традиционной средиземноморской диеты.

Кардиореспираторный фитнес (Vo2max)

Модифицированный протокол Брюса будет выполняться для оценки максимального потребления кислорода (VO2max) и будет использоваться в качестве меры кардиореспираторной подготовленности.

Кардиореспираторная выносливость (метры в тесте 6-минутной ходьбы)

Мы проводим тест 6-минутной ходьбы, который измеряет максимальное расстояние (в метрах), которое каждый участник может пройти за 6 минут по прямоугольной дорожке длиной 45,7 м.

Мышечная сила (кг)

В качестве меры силы будет использоваться тест на силу рукопожатия.

Гибкость (см)

Тест на обратную царапину будет использоваться как мера гибкости.

Физическая активность и малоподвижный образ жизни (в минутах)

Акселерометрия будет использоваться для объективной оценки физической активности и времени, проведенного в сидячем положении. Женщинам будет предложено носить трехосевой акселерометр (ActiSleep+, Пенсакола, Флорида, США) в течение 9 дней подряд, начиная с того же дня, когда они получают монитор (например, участники, получившие акселерометр в понедельник, будут носить его до вторника следующей недели). Участники будут проинструктированы носить акселерометр в течение всего дня (24 часа) на запястье, прикрепленном эластичным ремнем. Будет рассчитано время (в минутах) занятий легкой, умеренной и умеренно-интенсивной ФА и время сидячего образа жизни. Этот акселерометр ранее использовался во время беременности с аналогичной методологией, как описано в настоящем протоколе.

Поведение во сне (с помощью акселерометрии)

Поведение, связанное со сном, такое как начало сна, латентность сна, общее время сна, количество и продолжительность пробуждений и эффективность сна, будут объективно рассчитаны с использованием трехосного акселерометра (ActiSleep+, Пенсакола, Флорида, США). Анализ таких данных акселерометрии ActiSleep будет осуществляться с помощью специального программного обеспечения (Actilife).

Питтсбургский индекс качества сна

Он будет использоваться для оценки качества сна и нарушений в течение 1-месячного интервала времени.

Опросник симптомов бессонницы

Наличие симптомов бессонницы будет измеряться с помощью Опросника симптомов бессонницы, утвержденного на беременных женщинах.

Качество жизни (Краткое обследование состояния здоровья 36)

Мы будем использовать краткое обследование состояния здоровья 36 для оценки качества жизни, связанного со здоровьем.

Эпидемиологические исследования-Шкала депрессии

Уровни антенатальной депрессии беременных будут оцениваться с помощью опросника Шкалы депрессии Центра эпидемиологических исследований, который утвержден и широко используется во время беременности.

Индекс состояния тревоги.

Уровень тревожности будет оцениваться с помощью индекса тревожности состояния.

Анкета задержания синдрома беспокойных ног

«Синдром беспокойных ног» во многом определяет качество жизни многих беременных и связан с их уровнем депрессии и качеством сна. Испанская версия вопросника задержания синдрома беспокойных ног будет использоваться для оценки наличия и тяжести этого синдрома.

Показатель индекса инвалидности Освестри

Боль в пояснице будет оцениваться с помощью испанской версии индекса инвалидности Освестри.

Визуальная аналоговая шкала боли

Интенсивность боли в пояснице также будет оцениваться с помощью визуальной аналоговой шкалы боли.

Индекс женской сексуальной функции из 6 пунктов

Индекс женской сексуальной функции из 6 пунктов будет использоваться для оценки сексуальной функции. Этот инструмент состоит из шести вопросов: желание, возбуждение, смазка, оргазм, удовлетворение и боль. Каждый вопрос может быть оценен от 0 до 5, а затем суммирован для получения общего балла.

Положительное здоровье

«Положительное здоровье» будет оцениваться с помощью следующих опросников:

1. Шкала метанастроения черт
2. График позитивного и негативного влияния
3. Шкала удовлетворенности жизнью
4. Шкала устойчивости Коннора-Дэвидсона из 10 пунктов

Гематология

Количество эритроцитов, гематокрит, гемоглобин, тромбоциты, лейкоциты и средний корпускулярный объем эритроцитов будут количественно определяться Coulter (Brand).

Липидный профиль (в материнской и пуповинной крови)

Общий уровень плазмы, холестерин липопротеинов высокой плотности и липопротеинов низкой плотности и триглицериды (все в мг/дл) будут оцениваться с использованием автоанализатора (Hitachi-Roche p800, F. Hoffmann-La Roche Ltd. Швейцария)

Гликемический профиль (в материнской и пуповинной крови)

Уровень глюкозы в плазме, инсулин и гликозилированный гемоглобин будут оцениваться с помощью автоанализатора (Hitachi-Roche p800, F. Hoffmann-La Roche Ltd. Швейцария)

Общая антиоксидантная способность плазмы (в материнской и пуповинной крови)

Он будет измеряться с помощью коммерческого набора (спектрофотометрия).

Жирорастворимые антиоксиданты плазмы (в материнской и пуповинной крови)

Содержание витамина Е в плазме, ретинола, каротина, коэнзима Q10 и коэнзима Q9 будет измеряться с помощью масс-спектрометрии.

Активность антиоксидантных ферментов (в материнской и пуповинной крови)

Ферменты каталазы мембраны эритроцита, глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы будут измеряться спектрофотометрически.

Карбонильные белки (в материнской и пуповинной крови)

Измерение карбонильных белков будет проводиться с использованием коммерческого набора (спектрофотометрия).

Окислительное повреждение липидов (в материнской и пуповинной крови)

Измерение 4-гидроксиноненаля и изопростанов в моче и плазме и гидропероксидов в плазме и мембранах эритроцитов с использованием коммерческих наборов (спектрофотометрия и ИФА)

Окислительное повреждение ДНК (в материнской и пуповинной крови)

измерение 8-гидроксигуанозина в моче и плазме с помощью коммерческих наборов (ELISA).

Про- и противовоспалительный сигнал (в материнской и пуповинной крови)

Некоторые провоспалительные и противовоспалительные цитокины материнской и пуповинной плазмы (IL-1β, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-γ и TNF-α, IL-1ra и TNF Srii α ), некоторые адипокины (адипонектин, адипсин, резистин, PAI-активный, инсулин и лептин) и миокины (иризин) будут измеряться с использованием технологии Luminex xMAP.

Костные биомаркеры (в материнской и пуповинной крови)

С помощью технологии Luminex xMAP будут измеряться различные важные биомаркеры, связанные с костным метаболизмом (АКТГ, ДКК-1, ФРФ-23, остеокальцин, ОПН-остеопонтин, остеопротегерин, ПТГ и СОСТ).

Экспрессия белков, связанных с ожирением (в материнской и пуповинной крови)

глюкокортикоидный рецептор; рецептор, активирующий пролиферацию пероксисом (PPAR); бета-11-гидроксистероиддегидрогеназа типа I (11βHSD1) и бета-11-гидроксистероиддегидрогеназа типа II (11βHSD2) будут оцениваться в материнской и пуповинной крови, а также в слизистой оболочке полости рта у матери и новорожденного.

Кроме того, были отобраны 4 гена, активно участвующие в фетальном и постнатальном развитии жировой ткани; два являются рецепторами: глюкокортикоидный рецептор и PPAR-γ, и два являются метаболическими ферментами: бета-11-гидроксистероиддегидрогеназа типа I или 11βHSD1 и 11-бета-гидроксистероиддегидрогеназа типа II или 11βHSD2. Большое значение имеют PPAR-γ1 и PPAR-γ2, которые генерируются из одного и того же гена с использованием альтернативного промотора и мРНК. Мы будем измерять такие белки, а также концентрации параоксоназы/арилэстеразы 1 (PON1) в материнской и пуповинной плазме с помощью методов полимеразной цепной реакции и вестерн-блоттинга.

Антропометрия и состав тела матери и ребенка (Гестафитос)

Рост матери и ребенка будет измеряться с помощью ростомера (Seca 22, Гамбург). Будет проведен комплексный анализ состава тела как для матери, так и для ребенка (DXA, Hologic Discovery QDR, Nasdaq). Мы также будем регистрировать вес (Inbody R20, Biospace, Корея), а также окружность талии и шеи у матери и ребенка.

Артериальное давление и частота сердечных сокращений в покое матери и ребенка (Гестафитос)

Систолическое и диастолическое артериальное давление, а также частота сердечных сокращений будут измерены трижды после 5 минут отдыха (Omron Hoolddorp) как у матери, так и у ребенка.

Нутритивный статус матери и ребенка (Гестафитос)

Будет проведено анкетирование по частоте употребления пищевых продуктов и анкетирование по соблюдению средиземноморской диеты. Использование пищевых добавок также будет зафиксировано.

Физическая активность, малоподвижное поведение и качество сна матери и ребёнка

Мы будем оценивать физическую активность, малоподвижное поведение и поведение, связанное со сном (латентность, эффективность и т.д.), используя акселерометры (ActigraphGT3X+, Пенсакола, Флорида, США), которые носятся на запястье в течение девяти последовательных дней. Изменения ускорения будут записываться с эпохами в 5 секунд для детей и 60 секунд для матерей. Данные будут собираться по общему объему и интенсивности активности (средняя интенсивность физической активности), энергозатратам и количеству минут в день, проведенных при различных интенсивностях: низкой (малоподвижной), легкой, умеренной, интенсивной и умеренной-интенсивной. Качество сна также будет записываться с использованием специального программного обеспечения Actisleep.

Физкультурная подготовленность ребенка: Батарея тестов PREFIT

Мышечная сила, кардиореспираторная выносливость, равновесие, скорость и моторная координация-ловкость будут оцениваться с использованием следующих тестов батареи PREFIT: тест челночного бега 20 м, динамометрия кисти, тест прыжка в длину с места, тест баланса на одной ноге и тест челночного бега 4×10 м соответственно. Батарея PREFIT является осуществимым, надежным, максимальным и валидным инструментом для оценки физической подготовки детей дошкольного возраста.

Структура мозга, церебральный кровоток и функция мозга с помощью структурной и функциональной магнитно-резонансной томографии (Gestafitos)

МРТ будет проводиться в Центре исследований мозга, разума и поведения (CIMCYC) при Гранадском университете. Доктор Ирене Эстебан-Корнехо, член команды, координировала область нейровизуализации в ранее финансируемых исследованиях (например, проект ACTIVEBRAINS, рандомизированное контролируемое исследование, оценивающее влияние физических упражнений на мозг у детей). Она завершила две исследовательские стажировки в Институте когнитивных и клинических нейронаук Монаша в Австралии, имеет степень магистра в области продвинутого анализа МРТ и является первым автором первых двух статей о мозге из проекта ACTIVEBRAINS, обе опубликованы в престижном журнале Neuroimage. Доктор Эстебан-Корнехо также работала с ведущими экспертами в области физических упражнений и здоровья мозга (Эрикссон К.И., Крамер А.Ф. и Хиллман Ч.Х.) в Северо-Восточном университете и Питтсбургском университете. Доктор Эрикссон и нейробиолог Марина Лопес-Сола также являются частью текущей проектной команды.

Когниция (Гестафитос)

Три ключевых аспекта исполнительной функции будут оценены:

1. Когнитивное торможение: Оценивается с помощью теста Струпа, который включает три условия, оценивающие интерференцию при определении цвета чернил слов, не соответствующих их значению.

2. Когнитивная гибкость: Оценивается двумя независимыми тестами:

   Тест беглости дизайна: Состоит из трех прогрессивных условий, где участники создают уникальные дизайны по разным правилам за 60 секунд, оценивая гибкость, креативность и генерацию визуальных паттернов.

   Тест следования по следу: Пять условий, оценивающих скорость визуального поиска, внимание, умственную гибкость, рабочую память и моторную функцию.

3. Рабочая память: Оценивается с помощью компьютеризированного задания n-back (см. раздел МРТ), которое оценивает способность одновременно хранить и обрабатывать информацию.
4. Интеллект: Оценивается с помощью Краткого теста интеллекта Кауфмана (KBIT), который включает субтесты на вербальный и невербальный интеллект.

Академическая успеваемость (Gestafitos)

1. Батарея Вудкока-Муньоса III: испанская адаптация Woodcock-Johnson III (WJ III), состоящая из 22 субтестов, оценивающих язык, математику и естественные науки. Выбранные субтесты будут использоваться для оценки беглости счета, вычислений, понимания и письма.
2. Школьные оценки: родителей также попросят предоставить школьные оценки ребенка за учебный год(ы), в течение которых проводятся оценки.

Другие шкалы моторного, когнитивного и языкового развития:

1. Шкалы развития младенцев Бейли, третье издание (BSID-III)
2. Шкала интеллекта Векслера для детей
3. Батарея BENCI (Компьютеризированная нейропсихологическая батарея для детей)

Генетический и эпигенетический анализ (Гестафитос)

Образцы слизистой оболочки щеки будут собраны у детей для анализа экспрессии полиморфизма гена FTO rs9939609 и полиморфизма гена MC4R rs17782313. ДНК будет экстрагирована из слюны с использованием носителей Whatmann® и методов органической экстракции, оптимизированных по качеству и количеству. Образцы будут количественно определены с помощью спектрофотометра NanoDrop 2000 (ThermoScientific) и нормализованы до ~5 нг/мкл перед генотипированием с помощью зондов TaqMan (Applied Biosystems) на системе RealTime ABI PRISM® 7900 HT. Неудачные образцы будут амплифицированы и секвенированы с использованием специфических праймеров и проанализированы на генетическом анализаторе 3130 HID (Applied Biosystem). ДНК и РНК будут экстрагированы с использованием наборов QIAamp DNA Mini Kit и DNeasy Blood & Tissue Kit (Qiagen) и обработаны с помощью робота Qiacube.

Окислительный стресс и антиоксидантная защита (Плацентарный тренинг)

Содержание жирорастворимых антиоксидантов (токоферол, кофермент Q10 и Q9 и ретинол) в плаценте будет анализироваться методом ВЭЖХ, а оксид азота и общая антиоксидантная способность - методом ABTS.

• Окислительное повреждение белков: карбонильные белки с использованием коммерческих наборов (спектрофотометрия).
• Окислительное повреждение липидов: 4-гидроксиноненал и изопростаны с использованием коммерческих наборов (спектрофотометрия и ELISA). Окислительное повреждение ДНК: 8-гидроксигуанозин с использованием коммерческих наборов (ELISA).

Экспрессия маркеров биогенеза, аутофагии, процессов митохондриального слияния-деления (Placentraining)

Изменения динамики митохондрий и их контроль качества являются ключевым аспектом для объяснения наблюдаемых результатов.

Следовательно, используя вестерн-блоттинг или RT-PCR, исследуются митохондриальные процессы деления (Drp1, Fis1 и OPA1), слияния (Mfn1 и Mfn2), биогенеза (PGC1alpha, Tfam, Sirt1, Nrf1, Nrf2) и аутофагии (PARKIN2, PINK1, Beclin-1, ATG8, ATG5, ATG12, VDAC1).

Микро- и ультрамикроэлементы (Плацентарные)

Определение общего содержания этих незаменимых (Ca, Mg, Mn, Fe, Cu, Zn, Se) или токсичных элементов (Hg, V, Cr, As, Cd, Pb, Ni) в образцах плаценты будет проводиться на приборе ICP-MS (Agilent 7500, Agilent Technologies, Токио, Япония), оснащенном небулайзером типа Мейнхарда (Glass Expansion, Романмутье) и оборудованном гелиевой столкновительной ячейкой.

Геномное и метилирование (Placentraining)

Образцы будут обрабатываться так, как это было ранее описано в разделе «Генетический анализ». Геномный и метилированный анализ будет проведен методом пиросеквенирования. Это будет выполнено для обнаружения генов FTO и MC4R. Геномная ДНК из плацент будет выделена с использованием набора DNeasy Blood&Tissue Kit в соответствии с рекомендованным протоколом (Qiagen N.V, Hi.GE). После проверки качества и количества ДНК, промоторы генов FTO и MC4R будут амплифицированы с помощью предварительно разработанных PyroMark CpG Assays. Амплификация региона с использованием этих праймеров позволит нам непосредственно количественно оценить статус метилирования CG-участков в пределах региона. Сначала мы амплифицируем интересующие регионы FTO и MC4R с помощью ПЦР, используя набор PyroMark PCR Kit (QIAGEN N.V, Hi.GE), который позволяет маркировать CG-нуклеотиды, подверженные метилированию. Продукты реакции (по одному на образец и ген) будут очищены и использованы для реакции секвенирования.

Экспрессия генов-кандидатов и анализ малых РНК (Placentraining)

Для лучшего понимания задействованных метаболических путей мы проведём исследование генов-кандидатов, а также определение микроРНК, что позволит нам установить взаимосвязь генотип-экспрессия-среда (с помощью анализа секвенирования малых РНК).

Для анализа мРНК и микроРНК РНК плаценты будет получена с помощью набора "RNeasy Mini" (Qiagen) в соответствии с инструкциями производителя. Целостность РНК будет проанализирована с помощью "RNA 6000 Nano chip" (Agilent) на биоанализаторе 2100 (Agilent), а концентрация будет рассчитана на NanoDrop 2000 (ThermoFisher Scientific).

Для изучения экспрессии генов-кандидатов: IL6, CXCL8, TNF-альфа, CSF3, BDNF; FTO, MC4R и KL клото (KL) будут использованы предварительно разработанные анализы экспрессии генов TaqMan (ThermoFisher Scientific).

Целевой и нецелевой метаболомический и липидный анализ

Целевые метаболомные анализы будут выполняться с использованием жидкостной хроматографии, сопряженной с масс-спектрометрией. Экстракция липидных видов будет проводиться из образцов плазмы с использованием МТБЭ. Десять мкл экстрагированного образца будут нанесены на ВЭЖХ 1290 (Agilent Technologies, Барселона, Испания), оснащенную обратнофазной колонкой, сопряженной с масс-спектрометром QTOF модели 6545 (Agilent Technologies, Барселона, Испания). Данные будут собираться в режимах электроспрея с положительной и отрицательной ионизацией. Программное обеспечение MassHunter (Agilent Technologies, Барселона, Испания) и R будут использоваться для сбора, экстракции, выравнивания, фильтрации и нормализации данных с использованием контролей качества. Ненацеленные метаболомные анализы будут выполняться с использованием жидкостной хроматографии, сопряженной с масс-спектрометрией. Экстракция метаболитов будет проводиться из образцов плазмы с использованием метанола.

Токсичные вещества (Плацентарные тренировки)

Концентрации свободных биологически активных фенолов будут определяться с помощью многоцелевой ультра-эффективной жидкостной хроматографии-тандемной масс-спектрометрии (УЭЖХ-МС/МС). Будут оценены следующие фенолы:

бисфенол А; парабены: метилпарабен, этилпарабен, пропилпарабен, бутилпарабен; бензофеноны (BzP): BzP-1, BzP-2, BzP-3, BzP-6, BzP-8, 4-гидрокси-BzP. Концентрации перфторалкильных веществ в плаценте будут оценены путем сочетания жидко-жидкостной экстракции с солевым помощником с дисперсионной жидко-жидкостной микроэкстракцией и УЭЖХ-МС/МС. Будут измерены следующие перфторалкильные вещества: PFHxA, PFHpA, PFOA, PFNA, PFDA, PFUnA, PFDoA, PFTrA, PFHxS и PFOS.

Воспалительные, противовоспалительные маркеры, маркеры васкулогенеза и ангиогенеза (Placentraining)

Мы будем использовать наборы технологии Luminex xMAP (Millipore, Дармштадт, Германия) для оценки плацентарного Фракталкина, IL-1α, IL-1β, IL-RA, IL-2, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-γ, TNF-α, TNF-β, нейротрофического фактора мозга, эпидермального фактора роста, фактора роста фибробластов 2, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора, гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора, тромбоцитарного фактора роста-AA, моноцитарного хемоаттрактантного белка-1, сосудистого эндотелиального фактора роста. Для этих определений мы будем использовать мультиплексный анализ Human Sepsis Magnetic Bead Panel 3 (кат. номер HTH17MAG-14K).