Влияние воздействия микропластика на развитие в раннем возрасте (DIMPLE)

Предлагаемое пилотное исследование создаст новую группу здоровых кормящих женщин из городского Денвера (n = 10) и Боулдера (n = 10), штат Колорадо. Набрав женщин из этих двух регионов, исследователи смогут гарантировать, что наше пилотное исследование охватывает разнообразный географический диапазон с различными уровнями воздействия загрязнения воздуха и социальными детерминантами здоровья (SDoH). У участников исследования будет 1 месяц после родов (+/- 2 недели) и они сообщат, что кормят исключительно грудью. Исследователи также создадут биобанк образцов стула матери для будущих заявок на финансирование, которые дополнительно исследуют кишечный микробиом и фекальный метаболом.

Рост, вес, артериальное давление и другие антропометрические показатели. Рост и вес матери будут измеряться с использованием калиброванных медицинских весов и коммерческого ростомера. Вес младенца будет измерен в двух экземплярах на цифровых весах с точностью до 10 г, а длина будет измерена в двух экземплярах с точностью до 0,1 см с использованием инфантометра и стандартизированного подхода Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ). Толщина кожной складки младенца будет измерена в четырех местах с помощью штангенциркуля Holtain. Вес матери регистрируется с точностью до 0,1 кг, а рост – с точностью до 0,1 см. Автоматическое измерение артериального давления с использованием соответствующих манжет будет использоваться для получения трех показаний артериального давления, из которых будет записано среднее значение в соответствии с рекомендациями Американской кардиологической ассоциации.

Оценка потребления пищи и физической активности. Данные о питании будут собираться с использованием анкеты Национального института рака (NCI) по изучению здоровья и питания (NHANES). Анкета предназначена для сбора информации о потреблении пищи за предыдущий месяц и включает вопросы, описывающие потребление фруктов, овощей, молочных продуктов, цельного зерна и клетчатки, сахара, красного и переработанного мяса. Анкета будет проводиться через Интернет, а научный сотрудник будет находиться рядом с вами, чтобы помочь с любыми вопросами. Поскольку исследователи заинтересованы в воздействии микропластика в продуктах питания, дополнительные данные о питании будут собраны посредством круглосуточного администрирования Системы данных о питании для исследований (NDSR), которая будет проводиться по телефону зарегистрированным диетологом или исследовательским персоналом в соответствии с непосредственное наблюдение дипломированного диетолога. Исследователи попросят матерей составить 3 отзыва о диете для себя и 3 для своего ребенка, в идеале на 2 будних дня и выходные. Во время клинического визита в Центр клинических трансляционных исследований (CTRC) будет проведен один отзыв о диете как для матери, так и для ребенка. Ассистенты-исследователи будут работать вместе с участниками, чтобы определить, какие дни им лучше всего подходят для последующих воспоминаний. Наконец, чтобы оценить количество молока, потребляемого младенцами во время одного кормления, исследователи взвешивают младенцев во время исследовательского визита перед кормлением. Затем матерей попросят кормить ребенка грудью. По завершении кормления исследователи повторно взвесят младенцев, чтобы примерно определить количество потребляемого молока.

Образцы фекалий матери и ребенка: участникам, имеющим право на участие, будут предоставлены наборы для сбора фекалий. Чтобы избежать загрязнения пластиком, в комплекты для сбора фекалий матери входят впитывающая прокладка, закрывающая пластик на шляпке для сбора фекалий, перчатки, металлическая ложка и стеклянный контейнер. Для сбора стула младенцев матерям будут предоставлены подгузники, пчелиная повязка и ткань, а также все принадлежности для сбора, не содержащие пластика. Исследователи доставят участникам эти материалы для сбора и инструкции до их визита, чтобы они могли собрать эти образцы дома. Исследователи попросят их взять образцы в течение 24 часов после посещения, чтобы сохранить микробный состав образцов стула. В инструкции будет указано, что образцы следует хранить в холодильнике до момента их посещения. Следователи предоставят участникам холодильник для транспортировки образцов в CTRC. Если по какой-либо причине участники не смогли получить эти образцы дома, им будет разрешено собрать их во время визита. Если они будут собраны во время клинического визита, образцы стула матери и ребенка будут помещены в 3-4 стеклянные флаконы и сохранены. в холодильнике при -4°C в течение 24 часов, а затем хранить при температуре -80°C для секвенирования MNP и кишечного микробиома. В пробирках для сбора фекалий используется консервант для фекалий, который предотвращает изменения аэробных и анаэробных бактерий, которые могут произойти во время транспортировки. Секвенирование фекалий будет проводиться в Университете Эмори (доктор К. Даг Уокер). В лабораторию доктора Уокера будут отправлены только обезличенные образцы. ДНК будет секвенирована на платформе Illumina HiSeq 4000. Профили микробного состава будут прогнозироваться с помощью MetaPhlan. Образцы будут функционально картированы с помощью HUMAnN2 для получения уровня распространенности семейств генов из эталонных кластеров UniProt, которые в дальнейшем будут сопоставлены с базой данных метаболических путей MetaCyc. Гены будут сгруппированы в кластеры ортологичных групп по данным EggNOG. Численность семейств генов будет сгруппирована в более широкие функциональные категории на основе аннотации онтологии генов UniProt. Для метаболомного анализа образцы фекалий будут анализироваться с использованием сверхэффективной жидкостной хроматографии (UPLC) и тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения (МС/МС) компании Metabolon. Соединения экзогенного, человеческого и микробного происхождения будут идентифицированы путем сравнения с библиотечными записями очищенных стандартов или повторяющимися неизвестными объектами. Метаболон поддерживает справочную библиотеку, содержащую более 4500 известных метаболитов и более 9000 новых метаболитов. Биохимическая идентификация будет основана на трех критериях: индексе удерживания, точном соответствии массы с библиотекой +/- 10 частей на миллион, а также прямых и обратных оценках МС/МС между экспериментальными данными и аутентичными стандартами.

Сцеживание грудного молока: из-за потенциального воздействия при кормлении грудным молоком из пластиковых бутылочек всем матерям будет предложено кормить своих детей только грудью в течение 7 дней до сбора стула ребенка. Как и в случае со средствами для сбора кала, перед исследовательским визитом исследователи предоставят матерям силиконовый молокоотсос Haakaa, силиконовый контейнер для хранения с крышкой и инструкции. Матерям будет предложено обеспечить полное сцеживание одной груди. Если матерям неудобно полностью сцеживаться, координаторы исследования будут работать с матерями, чтобы определить сумму, подходящую для сбора. Исследователи соберут минимум примерно 4 г грудного молока. Если матери не смогут взять образец грудного молока до визита, им будет предоставлена ​​тихая отдельная учебная комната CTRC, где они будут сцеживать грудное молоко с помощью силиконового молокоотсоса Haakaa в силиконовый контейнер для хранения. После сбора член нашей исследовательской группы разливает аликвоты в стеклянные стерильные пробирки для хранения. После сбора все образцы будут храниться при -80 градусах Цельсия до обработки и анализа.

Забор крови: будут собраны образцы крови (50 мл) для анализа микропластика. Кровь будет собираться с помощью иглы 21G из нержавеющей стали, которая соединена со стеклянным контейнером под вакуумом, поэтому кровь, взятая непосредственно у участника, помещается в стеклянный вакутейнер. Стеклянные вакутейнеры имеют резиновое уплотнение для хранения.