Alkohol- och cannabisbruk bland gravida slovenska kvinnor

Syftet med studien är att fastställa förekomsten av alkohol- och cannabisbruk bland slovenska gravida kvinnor. Alkohol- och drogkonsumtion under graviditeten har betydande effekter på fostret och leder till kort- och långsiktiga hälsoeffekter. En av de allvarligaste konsekvenserna är fostrets alkoholsyndrom (FAS), som kännetecknas av medfödda missbildningar, kognitiva störningar och tillväxtstörningar. En annan hälsoeffekt av prenatal alkoholexponering är fostrets alkoholrelaterade störningar (FASD), som kännetecknas av skador på centrala nervsystemet och leder till beteendemässiga och kognitiva problem, uppmärksamhetsstörning, exekutiva dysfunktioner och minnesproblem. Som en följd har barn som påverkats av moderligt alkoholmissbruk sämre skolprestationer, lägre utbildningsnivå, psykiatriska störningar, högre frekvens av alkohol- och drogkonsumtion, högre brottslighet, arbetslöshet och andra problem som belastar individer och samhället. Drogkonsumtion under graviditeten påverkar både modern och fostret och är nära förknippad med perinatala problem, missfall, för tidiga födslar, låg födelsevikt, liten huvudomkrets och medfödda missbildningar. Moderligt drogkonsumtion under graviditeten orsakar neonatal abstinenssyndrom; det påverkar också fostrets hjärnutveckling, vilket kan leda till långsiktiga neuropsykiatriska problem. Förekomsten av alkohol- och drogkonsumtion bland gravida kvinnor i Slovenien har inte studerats tidigare.

Den vuxna mag-tarmkanalen är tätt befolkad av mikroorganismer. Mikrobiotan, som representerar en taxonomisk inventering av de närvarande mikrobiella släktena och arterna - främst bakterier - och, i vidare mening, mikrobiomet, som omfattar alla mikroorganismer (bakterier, arkéer, svampar, protozoer, virus, mobila genetiska element) tillsammans med deras funktionella gener och metaboliter som finns i tarmen, varierar avsevärt i sin sammansättning mellan individer, beroende på observationsupplösningen. Vid födseln har ett barns mag-tarmkanal en lägre densitet av mikrobiella celler, eftersom ett nätverk av selektiva tryck börjar utvecklas först vid kontakt med moderliga sekret, mat och miljön. Dessa tryck inkluderar mikrobiella fermentationsprodukter från bröstmjölk eller modersmjölksersättning, genuttryck och mikrobiell konkurrens, vilket leder till en dynamisk utveckling av mikrobiomet. Flera faktorer påverkar utvecklingen av spädbarnets tarmmikrobiom efter födseln, inklusive förlossningssätt, typ av utfodring, prematuritet, antibiotikaanvändning och andra miljöfaktorer. Ökande bevis pekar också på påverkan av prenatala faktorer, såsom graviditetsdiabetes och fetma, infektioner, stress och moderlig kost. Ett växande antal studier visar vidare att en förändrad mikrobiota under graviditet och tidig barndom kan påverka hjärnutveckling och beteende senare i livet via tarm-hjärna-axeln. Effekten av alkoholkonsumtion på tarmmikrobiotan har studerats främst hos vuxna, där en minskning av mikrobiotans α-diversitet har observerats. Prenatal exponering för alkohol kan påverka nyföttas mikrobiota främst genom alkoholinducerade förändringar av moderns mikrobiota och följaktligen näringsabsorption. Mekoniumanalys representerar en unik möjlighet att studera uteslutande prenatala faktorer som påverkar mikrobiomet, eftersom postnatala faktorer inte påverkar mekoniummikrobiomet. Wang och kollegor studerade moder-barn-par genom att analysera moderns avföringsprov under tredje trimestern och nyfödda prov inom de första 48 timmarna efter födseln. De visade betydande skillnader i mikrobiotans sammansättning hos mödrar som konsumerade alkohol och i mikrobiotan hos deras nyfödda jämfört med moder-barn-par där mödrarna inte konsumerade alkohol. Det finns endast ett fåtal studier i djurmodeller som har bekräftat skillnader i tarmmikrobiotan hos vuxna avkommor vars mödrar fick en alkoholhaltig kost under graviditeten. Hittills har inga publicerade studier karakteriserat mekoniummikrobiomet hos nyfödda vars mödrar konsumerade cannabis.

Metoder: Förekomsten av alkohol- och cannabisbruk under graviditeten kommer att undersökas i samarbete med Folkhälsomyndigheten, Rättsmedicinska institutet (IFM) vid Medicinska fakulteten, Universitetet i Ljubljana, Institutet Jožef Stefan och den kliniska neonatalavdelningen vid Barnkliniken, Universitetskliniskt centrum Ljubljana, med hjälp av tre olika metoder:

1. En tvärsnittsstudie kommer att genomföras på ett nationellt representativt urval av mekoniumprover. Mekoniumproverna kommer att samlas in från förlossningssjukhus i Slovenien. Biomarkörer för alkohol och illegala droger kommer att bestämmas i mekoniumproverna. Studien urvalsstorlek kommer att beräknas med hänsyn till Sloveniens befolkning, antalet födslar per år och den uppskattade förekomsten av alkohol- och drogkonsumtion under graviditeten. Mekoniumprover kommer att samlas in anonymt. Blöjor med mekonium kommer att samlas in i speciella avfallspåsar av personal som vårdar nyfödda och mödrar första dagen efter födseln. Blöjor för mekoniumprovtagning kommer att tas slumpmässigt från påsarna; provet kommer att märkas med ett serienummer. Data om nyföttas kön, graviditetslängd (mogen/för tidig), förlossningstyp (vaginal/kejsarsnitt), antibiotikaanvändning under förlossningen och moderliga kroniska sjukdomar kommer att samlas in anonymt utan några andra person- eller tidsdata. Det kommer att finnas en speciell grupp av 100 mekoniumprover från ett förlossningssjukhus, där vi kommer att para ihop moderns frågeformulär och mekoniumprov. För detta kommer vi att be om moderns tillstånd. Även här kommer ingen persondata att samlas in, mekoniumprovet och moderns frågeformulär kommer att paras ihop via kod. Proverna kommer att analyseras i IFM:s toxikologilaboratorium. För studien kommer en ny analytisk metod för undersökning av mekonium att införas i Slovenien.
2. En nationell livsstilsundersökning kommer att genomföras på slovenska förlossningssjukhus, inklusive frågor om alkohol- och drogkonsumtion under graviditeten. Undersökningen kommer att vara anonym och inte relaterad till mekoniumprovtagning; deltagande i undersökningen kommer att vara frivilligt. Kvinnor kommer att få tillgång till den onlineundersökning, efter att ha fått information om studiens syfte, metoden för att säkerställa anonymitet och insamlingsmetoderna.
3. Mikrobiomanalys: alla mekoniumprover som testar positivt för alkohol- och cannabismetaboliter, samt två negativa mekoniumprover per varje positivt mekoniumprov, kommer att inkluderas i analysen av mekoniummikrobiomets sammansättning. I den slutliga delen av studien - jämförelsen av mikrobiomet - kommer alla mekoniumprover positiva för alkohol- eller cannabismetaboliter att inkluderas. Mikrobiomanalys kommer att utföras i slutskedet av studien inom ramen för Million Microbiomes from Humans Project-konsortiet och den slovenska metabolomiska databasen (under förberedelse). De molekylära data som erhålls från metagenomsekvensering kommer att analyseras på den slovenska superdatorinfrastrukturen (Vega, Maister) med verktyg utvecklade och använda på superdatornätverket av den tvärvetenskapliga gruppen. Vi kommer att generera taxonomiska matriser av bakterier, arkéer, svampar, protozoer och DNA-virus; diversitetsmatriser (35 diversitetsindex); funktionella genmatriser (20 miljoner grupper); enzymatiska reaktionsmatriser (500 000 kategorier); metaboliska vägmatriser (100 000 variabler); och metabolitmatriser (1 000 variabler). De insamlade data och deras transformation från molekylära till numeriska format kommer att utgöra grunden för maskininlärning (standardisering, normalisering, utvärdering av provseparering och klassificeringsprestanda med olika algoritmer och hyperparametrar), identifiering av biomarkörnätverk (n > 100), och icke-parametrisk statistisk analys av tarmmikrobiomet.

Statistisk analys: Statistisk dataanalys kommer att utföras med programvarupaketet IBM SPSS Statistics 25. Beskrivande statistiska metoder kommer att användas för att karakterisera populationen av postpartumkvinnor som deltar i undersökningen och för att sammanfatta de insamlade data. Förekomsten av alkohol- eller cannabisbruk bland gravida kvinnor kommer att beräknas baserat på antalet mekoniumprover positiva för alkohol- eller cannabismetaboliter. Förekomsten av alkohol- och cannabisbruk baserat på självrapportering kommer att beräknas separat. Molekylära data från mikrobiomanalys kommer att omvandlas till numeriska data och användas för maskininlärning (standardisering, normalisering, utvärdering av provseparering och klassificeringsprestanda med olika algoritmer och hyperparametrar), identifiering av biomarkörnätverk (n > 100), och icke-parametrisk statistisk analys av tarmmikrobiomet, som utförs av den tvärvetenskapliga gruppen. De erhållna data kommer sedan att statistiskt jämföras mellan gruppen av mekoniumprover positiva för alkohol- och cannabismetaboliter och gruppen av mekoniumprover där dessa metaboliter inte fanns närvarande.

Förväntade resultat: Vi syftar till att fastställa förekomsten av alkohol- och drogkonsumtion bland slovenska gravida kvinnor. Data om alkohol- och drogmetaboliter från mekoniumprover kommer att jämföras med resultaten från undersökningen, där förekomsten av alkohol- och drogkonsumtion kommer att fastställas genom självrapportering. På detta sätt kan vi bedöma tillförlitligheten av självrapporteringen. Studiens resultat kommer att möjliggöra för oss att bedöma förekomsten av FAS och FASD i Slovenien, hjälpa oss att utveckla en strategi för att öka medvetenheten bland yrkesverksamma och allmänheten om förekomsten och konsekvenserna av alkohol- och drogkonsumtion under graviditeten, att planera förebyggande åtgärder och interventioner i målgruppen gravida kvinnor, att etablera diagnostiska team för FAS och FASD. Vad gäller mikrobiomet förväntar vi oss en betydande skillnad i mikrobiomets sammansättning av mekoniumprover som testar positivt för alkohol eller cannabis jämfört med prover som testar negativt (med hänsyn till kön, graviditetslängd, antibiotikaexponering under förlossningen och förekomst av kroniska sjukdomar).