NUTRIPROTECT-Children Nutrition som en skyddande eller hälsoriskfaktor (My-Milk-2)

Näring kan fungera antingen som en riskfaktor eller som skyddande faktor vid utvecklingen av en rad icke-smittsamma sjukdomar. Även om sådana effekter fastställdes för hela livscykeln, kan näringen tidigt i livet vara särskilt relevant för dess långsiktiga inverkan på hälsan senare i livet. De tillförlitliga vetenskapliga uppgifterna om kostintag och näringsstatus för den representerande provpopulationen tjänar som en grund för att klargöra vilken roll, de specifika näringsfaktorer som utövar på människors hälsa. Den vetenskapliga bakgrunden till det föreslagna tillämpningsforskningsprojektet bygger på att studierna, efter kopplingen mellan tidig näring, initial tarmmikrobiota och utveckling av barn, över en längre tidsperiod, är begränsade. Därför är de viktigaste vetenskapliga utmaningarna som behandlas fokuserade på effekterna av den tidiga näringsnäringen på tillväxt och hälsa hos deltagande barn, och att undersöka sambandet mellan olika hälsomarkörer.

Även om arbetsprogrammet för denna multidisciplinära applikativa prospektiva studie kommer att fokuseras på barn, ska det vara nära kopplat till det tidigare "My-Milk"-projektet (SRA J43606; avslutat år 2013), där tidig kosts roll i utvecklingen av ammade barn och deras tarmmikrobiota, under det första levnadsåret, undersöktes. Denna studie kommer att genomföras inom populationen av 6-7 åringar som ingår i den första "My-Milk"-studien. Studien kommer att karakterisera de viktigaste modifierande faktorerna under deltagarens tidiga liv (definierade genom moderns variabler (BMI före graviditet, viktökning under graviditet, näring under graviditet och amning, fettsyrasammansättningen i bröstmjölk och D-vitaminkoncentration i serum) och spädbarnsvariabler (längd på amning och antibiotikabehandlingar, avföringsmikrobiota första månaden, antropometri och bentäthet under neonatalperioden)) på deltagarens näringsstatus vid 6-7 års ålder. Den nuvarande näringsstatusen kommer att definieras av deltagarnas kostintag, antropometri, kroppssammansättning - bentäthet, procentandel fett och muskelvävnad), hälsa (blodtryck, kolesterol i blodet, frekvens och svårighetsgrad av infektioner) och fekal mikrobiota.

Studiepopulationen som bjuds in att delta kommer att inkludera alla ensamstående barn till mödrar som genomförde den detaljerade delen av My-Milk-studien vid barnets första års ålder (N=147). Med tanke på ett mycket lågt avhopp i den första detaljerade delen av studien My-Milk (33 deltagande mödrar av 185, cirka 18 procent), förväntar sig utredarna att minst 70-75 procent av de inbjudna deltagarna kommer att svara, dvs. 100 - 110 barn kan bli inskrivna i studien. Denna population kommer att representera 0,5 procent av barn födda 2011 (21947 barn - statistiska uppgifter för Slovenien).

Följande parametrar kommer att mätas och utvärderas: barns näring genom att använda standardmetoden för kostbedömning för barn och vuxna/äldre som anges i Europeiska myndigheten för livsmedelssäkerhet (EFSA). Matkonsumtionsundersökningen kommer nämligen att genomföras på individnivå genom upprepad 24-timmars matdagbok och datorstödd personlig/telefonintervjumetod (CAPI/CATI) och genom att stödja General Questionnaire och Food Propensity Questionnaire (FPQ) enligt PANCAKE - Pilotstudie för bedömning av näringsintag och livsmedelskonsumtion bland barn i Europa. Den 24-timmars strukturerade dietåterkallelseintervjun är en kvantitativ forskningsmetod som används i näringsbedömningen. En utbildad dietistutredare kommer att be en förälder eller vårdnadshavare att återkalla all mat och dryck som det deltagande barnet konsumerat under de föregående 24 timmarna vid två olika tidpunkter under studien (icke på varandra följande dagar minst 8 - 20 dagar mellan de två registreringarna) att få korrekt information om det vanliga intaget av livsmedel. Från data som erhållits av 24-timmars återkallelse avser utredare att utvärdera näringsintag av populationsundergrupper. Dessutom kommer samband mellan barns näring och kroppssammansättning och hälsomarkörer att studeras. FPQ kommer att möjliggöra uppskattning av vissa relevanta, sällan konsumerade livsmedelsgrupper. Data kommer att samlas in med hjälp av validerade frågeformulär med datorstödda datainsamlingsmetoder och bearbetning. Utvärdering av kostintagsdata kommer att utföras av dietprogramvaran Open Platform for Clinical Nutrition (OPEN) av Jožef Stefan Institute (IJS). OPEN är en webbaserad applikation för dietbedömning och -behandling samt uppgraderad för att stödja 24h-recall/food diary-metoden och FPQs i linje med EFSA:s pan-europeiska matkonsumtionsundersökning, även känd som EU Menu, metodiken. OPEN är ett effektivt, första slovenska webbaserat verktyg för kostbedömning baserat på lokala livsmedel. ÖPPEN låter dietisten ange mat och mängder för varje deltagare. Efter att matvaror, mängder och preparat har skrivits in i OPEN skapar programmet en analys med uppdelning av näringsinformation.

Bedömningen av tillväxt, utveckling och hälsotillstånd hos 6-7 år gamla deltagare kommer att baseras på den genomförda kliniska undersökningen och data som erhållits från journalerna. Klinisk undersökning kommer att omfatta bedömning av klinisk status, antropometriska mätningar och kvantitativa ultraljudsmätningar av bentätheten och mätning av blodtryck.

Den kliniska undersökningen kommer att utföras på Universitetsbarnsjukhuset och kommer att utföras av en specialistläkare i pediatrik och utredarbiolog. Det kommer att omfatta bedömning av klinisk status, antropometriska mätningar och kvantitativa ultraljudsmätningar av bentäthet. Benmineraltätheten kommer att mätas vid höger tibia med hjälp av (QUS) Sunlight Omnisense (Sunlight Medical Ltd, Tel Aviv, Israel) som är enkel, smärtfri och strålningsfri undersökning och ger information om bentätheten och mikroarkitekturen. QUS mäter den tid det tar för ultraljudssignalen att färdas mellan två sändare och två mottagare i sonden. Dessa fortplantningstider används av en egenutvecklad algoritm för att bestämma ljudets benhastighet (SOS), som uttrycks som meter per sekund (m/s). Programvaran kommer att använda de tre mest konsekventa mätningarna för att beräkna resultatet. Resultaten kommer att tas som SOS- och Z-poäng (enheter av standardavvikelser i förhållande till medelvärdet för ålders- och könsmatchade populationsreferensvärden). Till skillnad från barn, hos vuxna, görs mätningar på en radie. För antropometri: kroppshöjd [cm] och kroppsvikt [kg] kommer att mätas med en certifierad medicinsk våg barfota och i minimal klädsel. Precisionen för ett höjdmått kommer att vara 0,1 cm och för ett viktmått 0,1 kg. Hudvecktjocklekar [mm] på sex standardplatser kommer att mätas enligt den standardiserade metoden med en precision på 0,1 mm med en kalibrerad certifierad hudvecksok (Harpenden, England). Omkretsar [cm] kommer att mätas en gång på bålen eller på höger sida av kroppen med ett icke-töjbart smalt måttband (glasfiberband, Kina) med en precision på 0,1 cm. Uppskattningarna av kroppssammansättningen kommer att kopplas till de inhämtade näringsdata.

Övrig information om aktuellt hälsotillstånd (inklusive kolesterol i blodet) och barns utveckling kommer att erhållas från den medicinska dokumentationen. För detta ändamål kommer utredarna att fråga barnläkare om tillgång till deltagarnas journaler. Uppgifterna om eventuella avbrott i en regelbunden fysisk utveckling ska analyseras (accelererad tillväxt, försvagad tillväxt, låg kroppsmassa och BMI för övervikt eller fetma) och om förekomsten av allergier och nya kroniska sjukdomar. Tonvikten kommer också att läggas på infektioner, läkemedelsintag (antibiotikabehandlingar) och kroniska sjukdomar.

Studien av barns fekal mikrobiota kommer att baseras på molekylära tillvägagångssätt såsom kvantitativ realtids-PCR (qPCR) och nästa generations sekvensering (NGS) sekvensering av 16 sedimentationskoefficienten (16S) subenheten av ribosomala ribonukleinsyra (rRNA) genamplikoner med Illumina teknologi. Ett enda avföringsprov av ett till synes friskt barn kommer att samlas in vid den kliniska undersökningen. I förväg kommer föräldrarna att förses med de kodade sterila provtagningsbehållarna med sked på locket och med provtagningsinstruktion per post och e-post. De kommer att bli ombedda att samla upp cirka 2 g (2 skedar) av deltagande barns avföring, eventuellt på den planerade besöksdagen på pediatriska kliniken eller en dag innan. Prover kommer att förvaras kylda/kyla fram till besöket och kommer omedelbart att frysas vid -20 ˚C vid ankomsten till kliniken av medicinsk personal. Inom en månad efter att de samlats in kommer -20 ˚C frysta fekala prover att överföras till laboratoriet och förvaras vid -80 ˚C tills mikrobiella analyser utförs. QPCR- och 16S rRNA-amplikonsekvenseringsmetoder, som också tillämpas i den första delen av My-Milk-projektet, är lämpliga för bedömning av den biologiska mångfalden bland de totala bakteriesamhällena och sammansättningen av fekal mikrobiota, såväl som för utvärdering av de kvantitativa fluktuationerna av specifika målgrupper i de komplexa mikrobiella ekosystemen som mag-tarmkanalen.

Data om näring för 6-7-åriga deltagare kommer att studeras i samband med kroppssammansättning (bendensitet, fettprocent och muskelvävnad), hälsomarkörer (blodtryck, kolesterol i blodet) och fekal mikrobiota. Efter kvalitetskontroll av de sekvenserade avläsningarna kommer den fekala mikrobiomets biologiska mångfald och den relativa förekomsten av bakteriella taxa att uppnås och biologiska mångfaldsmått såsom Chao1-poängen och Shannon-diversitetsindexet kommer att beräknas.

Efteråt kommer all data att deponeras i den centrala databasen tillsammans med de som redan erhållits under den första delen av My-Milk-studien. Lämplig statistisk analys kommer att användas för att undersöka effekten av exponeringar i tidiga liv på senare tillväxt, näringsstatus, hälsa och avföringsmikrobiota hos deltagare i den nuvarande åldern 6-7 år. Den centrala databasen kommer att tillåta (a) skyddad tillgång till redan insamlad information; (b) tillägg av nya attribut och (c) export av data för statistisk analys. Databasen kommer inte att innehålla några personliga identifikationer (ämnen kommer endast att kodas med identifikationsnummer). Majoriteten av de insamlade uppgifterna från My-Milk-studien har redan omvandlats till elektronisk form. Statistisk metod kommer att bestå av de två stegen: det första utforskande steget, som består av datakontroll, grafiska visningar och reduktion av högre dimensionellt utrymme till lägre dimensionellt utrymme via multivariata statistiska metoder, såsom huvudkomponentanalys och multivariatskalning; det andra steget kommer att ägnas åt statistisk slutledning. Lämpliga statistiska tester kommer att användas, regressionsmodeller kommer att härledas med hänsyn till forskningshypoteserna. Testernas kraft kommer att beräknas och modellerna kommer att bedömas kritiskt med moderna simuleringstekniker (t.ex. bootstrap-metoden).