O alimentație bună este esențială pentru sănătatea individuală, o noțiune care este deosebit de adevărată în timpul sarcinii. Am folosit un indice nutrițional, My Nutrition Index, care măsoară adecvarea dietei în raport cu nevoile nutriționale unice ale indivizilor datorită, de exemplu, nivelului lor de activitate, restricțiilor alimentare, stilului de viață și dimensiunii corpului.

prenatale

Utilizarea acestei valori personalizate a nutrienței dietetice în analiza expunerilor prenatale de mediu și a rezultatelor dezvoltării permite testarea efectelor potențiale atenuante ale unei bune nutriții.

De asemenea, oferim o strategie de analiză pentru investigarea echilibrului în surse de alimente benefice, care sunt, de asemenea, sursa de toxine de mediu.

Introducere

O nutriție prenatală adecvată este importantă pentru rezultatele sarcinii, cum ar fi metabolismul și creșterea, precum și neurodezvoltarea.1-3 Majoritatea lucrărilor de cercetare privind nutriția prenatală se concentrează pe nutrienți unici, deși dietele zilnice includ amestecuri de nutrienți - unde unele pot fi adecvate, iar altele nu. Indicele meu nutrițional (MNI) este o măsură holistică personalizată, cuprinsă între 0 și 100, a nutrienței dietei zilnice, care găzduiește zeci de nutrienți dietetici, precum și nevoile nutriționale personalizate. MNI încorporează restricții alimentare, caracteristici individuale (adică vârstă, înălțime, greutate, sex), nivel de activitate și comportamente/condiții de sănătate (de exemplu, sarcină, stare de fumat) și boli cronice (de exemplu, diabet cu restricții de zahăr, hipertensiune cu restricții de sodiu, pancreatită cu linii directoare pentru aportul de proteine ​​și grăsimi) în calculele sale.

Accentul special al acestui studiu este nevoile alimentare ale femeilor însărcinate. Valorile orientative nutriționale sunt diferite pentru femeile însărcinate comparativ cu femeile de aceeași vârstă pentru vitamine (A, tiamină, riboflavină, niacină, B6, folat, B12, C, E), minerale (calciu, fier, magneziu, zinc) și 4 În calculele pentru MNI din studiul nostru, aceste linii directoare modificate au fost utilizate în calculul MNI.

Alegerile dietetice prenatale s-au dovedit a fi asociate cu creșterea fetală și neurodezvoltarea pentru copil. De exemplu, s-a demonstrat că consumul prenatal de legume are efecte benefice asupra greutății la naștere.5 Concentrațiile prenatale adecvate de vitamine, minerale, proteine ​​și acizi grași esențiali s-au dovedit a avea efecte benefice asupra greutății la naștere și a creierului în curs de dezvoltare, în timp ce deficiențele de acești nutrienți pot avea efectul opus.2 6 Cu toate acestea, complexitatea nutriționalității generale în timpul sarcinii - măsurată printr-un indice care reflectă respectarea recomandărilor dietetice - nu a fost utilizată pentru a evalua rezultatele sarcinii și neurodezvoltarea.

O întrebare importantă în cercetarea sănătății mediului este dacă o nutriție bună atenuează impactul toxicilor asupra mediului; adică dacă o nutriție bună schimbă panta asociată cu toxicul pentru mediu și rezultatul asupra sănătății - o interacțiune. De exemplu, sa demonstrat că expunerea prenatală la bisfenol F (BPF) este asociată cu neurodezvoltarea și scăderea cogniției la vârsta de 7 ani.7 Suntem interesați să evaluăm dacă această asociere adversă este diminuată cu o nutriție bună. Un scenariu mai complex este acela că o dietă bună poate fi o sursă de expunere chimică, la fel ca în cazul acizilor perfluoroalchilici (PFAA) (de exemplu, consumul de pește este o sursă de absorbție a acidului perfluoro-octanesulfonic (PFOS)) în cazul în care expunerea prenatală pentru mai multe PFAA singure s-au dovedit a fi asociate cu o greutate mai mică la naștere.8 9 O linie interesantă de anchetă este măsurarea echilibrului dintre o dietă prenatală sănătoasă, care poate fi, de asemenea, o sursă de toxici pentru mediu.

Obiectivele studiului nostru au fost să stabilim dacă nutriența - măsurată prin MNI - a dietei gravidelor este asociată cu greutatea la naștere a copiilor și funcționarea cognitivă la vârsta de 7 ani. Un alt obiectiv a fost de a examina dacă nutriția măsurată prin MNI poate atenua efectul expunerilor prenatale de mediu în două scenarii: (1) Dacă o nutriție prenatală bună interacționează cu BPF legată de neurodezvoltare. (2) Dacă o nutriție prenatală bună, care poate fi sursa expunerii la SPFO, îmbunătățește efectul advers asociat asupra greutății la naștere.

Metode

Descrierea studiului SELMA

Obiceiurile alimentare ale femeilor însărcinate din cohorta suedeză de mediu, longitudinală, mamă și copil, astm și alergie (SELMA) au fost măsurate folosind datele din chestionarul de frecvență alimentară (FFQ) date la mijlocul sarcinii (săptămâna mediană 20). SELMA este un studiu de cohortă de sarcină, conceput pentru a investiga expunerea timpurie a vieții la substanțe chimice din mediu (săptămâna medie 10 a sarcinii) și rezultatele sănătății legate de metabolism și creștere, neurodezvoltare, dezvoltare sexuală, astm și alergie. 10 SELMA a recrutat femei gravide din județ din Värmland, Suedia, între septembrie 2007 și martie 2010. Femeile care știau să citească suedeza și nu intenționau să se mute din județ au fost recrutate la prima lor vizită de îngrijire prenatală; Au fost identificate 8394 de femei însărcinate, 6658 au fost eligibile și 2582 (39%) au fost de acord să participe. Criteriile detaliate de selecție a recrutării și procedurile de colectare a probelor au fost publicate anterior.10 Participanții au acordat acordul scris.

Rezultate la copii

Datele privind greutatea la naștere și vârsta gestațională, precum și greutatea maternă, vârsta și paritatea au fost preluate din Registrul nașterilor medicale suedeze. Psihologii instruiți au evaluat funcționarea cognitivă folosind Wechsler Intelligence Scale for Children, ediția a patra (WISC-IV) .11 A fost utilizat un IQ la scară completă, care reflectă abilitățile cognitive generale și este indicat să aibă o medie și o SD de 100 și 15, respectiv. Testul a fost efectuat la vârsta de 7 ani.

Evaluarea dietetică

Descrierea MNI

Material suplimentar

În calculele pentru MNI din studiul nostru, liniile directoare pentru femeile gravide au fost utilizate pentru vitaminele și mineralele dietetice. Am folosit datele chestionarului pentru vârstă, înălțime, greutatea în timpul sarcinii, nivelul de activitate (pe o scară de 1-5) și starea de fumat. Am presupus îndrumări generale pentru proteine ​​(adică 0,8 g/kg greutate corporală) și 25% din calorii din grăsimi.

PFOS și ser prenatal

PFOS total, non-izomer specific în ser, a fost analizat prin cromatografie lichidă-tandem-spectrometrie de masă (LC/MS/MS; QTRAP 5500, AB Sciex, Foster City, California, SUA) la Departamentul de Medicină a Muncii și Mediului ( OEM) în Lund, Suedia. S-a folosit o metodă prezentată anterior de Lindh.15 Pe scurt, s-au adăugat alicote de 100 pl ser cu standard intern marcat pentru PFOS și s-au precipitat folosind acetonitril și s-au agitat energic timp de 30 de minute. Probele au fost analizate într-o ordine randomizată și în duplicat. În fiecare lot analitic, au fost incluse standarde de calibrare, două probe de control al calității (QC) de casă și probe chimice în alb. Limita de detecție (LOD) a fost de 0,06 ng/ml pentru PFOS. Coeficienții de variație (CV) ai probelor QC au fost de 11% la 5 ng/ml și 10% la 10 ng/ml pentru PFOS. Analizele PFOS fac parte dintr-un program QC între laboratoare analitice (Erlangen, Germania). Laboratorul participă, de asemenea, la exercițiile de comparare interlaboratoare (ICI) într-un sistem extern de asigurare a calității (adică așa-numitele exerciții ICI/EQUAS) pentru analiza PFOS și este aprobat de proiectul HBM4EU, un efort comun de biomonitorizare umană în 30 de țări ale Uniunii Europene.

BPF și urină prenatală

BPF în urină a fost analizat prin LC/MS/MS la OEM din Lund, Suedia.16 Pe scurt, 200 alicote alilice de urină au fost tratate cu β-glucoronidază (Escherichia coli), la 37 ° C timp de 30 de minute, după care a fost etichetat standard intern pentru S-a adăugat BPF. În fiecare lot analitic, au fost incluse standarde de calibrare, o probă QC și probe chimice în gol. LOD a fost 0,024 ng/ml pentru BPF. CV-ul probei QC pentru BPF a fost de 9% la 6 ng/ml. Creatinina a fost măsurată enzimatic și utilizată pentru ajustarea concentrațiilor de analit pentru diluarea urinei. Laboratorul participă la exercițiile ICI/EQUAS pentru analiza BPF și este aprobat de proiectul HBM4EU.

Selectarea covariabilelor

(A) Distribuția indicelui meu de nutriție la mijlocul sarcinii din cohorta de sarcină SELMA; și (B) graficul împrăștiat al MNI și indicele sumelor de pește (suma de ori/săptămână a consumului de pește de apă dulce). SELMA, mediu suedez, longitudinal, mamă și copil, astm și alergie.

Statistici rezumative pentru seturile de studii pentru greutatea la naștere și IQ WISC pe 7 ani

Funcția cognitivă la 7 ani

În modelul pentru WISC IQ la 7 ani, MNI, greutatea maternă, energia totală, logBPF au fost toate centrate și scalate (medie = 0, deviație standard (STD) = 1) pentru interpretarea coeficienților de regresie în termeni de STD. Intercepția (95,6) este IQ-ul mediu pe 7 ani pentru media acestor variabile și grupurile de referință pentru variabilele categorice: bărbat, nefumător, naștere la termen și educație scăzută. IQ-ul mediu WISC la 7 ani crește 1,29 puncte pentru o creștere STD a MNI atunci când este ajustată pentru cofactori (p = 0,010; tabelul 2). MNI a fost, de asemenea, semnificativă statistic când a fost ajustată pentru greutatea la naștere (p = 0,017), creatinină și logBPF (p = 0,009). În modelul complet ajustat, BPF a fost negativ și semnificativ statistic (p = 0,001). Interesant este că, în acest model, IQ crește 1,29 unități, cu o creștere STD a MNI, care este oarecum similară cu scăderea IQ de 1,38 puncte, cu o creștere STD în logBPF.

Analiza asocierii dintre MNI (scor Z, în unități de SD) din FFQ-uri la mijlocul sarcinii și IQ WISC la 7 ani, ajustate pentru covariabile în tabelul 1 (n = 767). Variabilele continue au fost scorate Z pentru ușurința interpretării. Scala este o estimare a erorii pătrate medii rădăcină

Greutate la nastere

În analizele greutății la naștere, MNI, greutatea maternă, energia totală, logPFOS au fost toate centrate și reduse. Intercepția (3721 g) este greutatea medie la naștere pentru media acestor variabile și grupurile de referință: bărbat, nefumător, naștere la termen și educație scăzută. MNI a fost asociat pozitiv cu greutatea la naștere (p = 0,009; tabelul 3). Indicele a fost, de asemenea, semnificativ statistic când a fost ajustat pentru logPFOS (p = 0,005). În modelul complet ajustat, PFOS a fost negativ și semnificativ statistic (p Vizualizați acest tabel:

  • Vizualizați în linie
  • Vizualizați fereastra pop-up

Analiza asocierii între MNI (scor Z în unități de SD) din FFQ-uri la jumătatea sarcinii și greutatea la naștere ajustată pentru covariabile în tabelul 1 (n = 1312). Variabilele continue au fost scorate Z pentru ușurința interpretării. Scala este o estimare a erorii pătrate medii rădăcină

Analize pentru sursa alimentară de SPFO

(A) Determinarea unei variabile indicator pentru consumul de pește între grupurile „scăzute” și „ridicate”. Probabilitatea jurnalului (linia continuă) provine din modelele ajustate, inclusiv un termen de interacțiune cu logPFOS. Tabelul 4 oferă estimări ale parametrilor utilizând reducerea la 0,35. Procentul subiecților cu consum ridicat de pește (linie punctată). (B) Asocierea estimată ajustată rezultată între consumul de pește și consumul de pește utilizând reducerea pentru consumul de pește la 0,35 (ori/săptămână), la media pentru covariabilele continue cu scor Z și la nivelul de referință pentru variabilele categorice (tabelul 4 ). PFOS, acid perfluoro-octanesulfonic.

Analiză ajustată pentru modelul greutății la naștere, ajustată pentru expunerea la PFOS, nutriție măsurată prin MNI și covariabile, cu un indicator pentru consumul de pește scăzut și ridicat definit de o variabilă indicator (a se vedea figura 2; cu limită de 0,35 ori/săptămână). Variabilele continue au fost scorate Z pentru ușurința interpretării. Scala este o estimare a erorii pătrate medii rădăcină.

Interacțiunea cu expunerea prenatală la BPF

De asemenea, suntem interesați să evaluăm dacă o nutriție prenatală bună, măsurată prin MNI, reduce efectiv impactul unui toxic asupra mediului (BPF) asupra neurodezvoltării - adică o interacțiune. Am parametrizat un model, ajustat pentru covariabile, pentru IQ WISC pe 7 ani și asocierea cu MNI și logBPF ca în tabelul 2 și am inclus un termen de interacțiune. Interacțiunea nu este semnificativă între MNI și logBPF (p = 0,555; figura 3). Deși aceste date nu demonstrează un adevărat efect atenuant al nutriției asupra substanțelor toxice pentru mediu (adică, o interacțiune semnificativă în cazul în care o nutriție bună diminuează panta negativă a toxicului), ele permit o vizualizare generală a faptului că o nutriție prenatală bună îmbunătățește măsurile metabolice și cognitive importante în copii pentru expuneri prenatale mici până la moderate. Cu toate acestea, impactul nutrițional pozitiv la expuneri scăzute este diminuat odată cu expunerea ridicată la mediu la BPF, dovadă fiind scăderea pantei suprafeței atunci când logBPF este la 2 ng/mL.

Asocierea ajustată estimată în datele SELMA între MNI prenatal și BPF, în prezicerea IQ WISC la 7 ani; într-un model cu un termen de interacțiune între MNI și toxic. BPF, bisfenol F; MNI, My Nutrition Index; SELMA, mediu suedez, longitudinal, mamă și copil, astm și alergie; WISC, Scala de informații Wechsler pentru copii.

Discuţie

MNI este un indicator pentru nutriența aportului alimentar care se măsoară folosind caracteristici specifice subiectului. În studiul actual, ne-am concentrat pe evaluarea nutriției în timpul sarcinii medii în studiul SELMA pe baza datelor FFQ. Când se ajustează pentru caloriile totale, MNI măsoară nutriența acelor calorii pe baza macronutrienților și a zeci de vitamine și minerale. Așa cum era de așteptat, o nutriție prenatală mai bună utilizând metrica MNI a fost semnificativ asociată cu o greutate mai mare la naștere și scoruri IQ WISC mai mari la vârsta de 7 ani la controlul cofactorilor.

În analiza impactului aportului alimentar prenatal și a greutății la naștere, Greiger și Clifton demonstrează inconsecvențele dintre studiile epidemiologice și controlate randomizate ale nutrienților unici, concentrându-se în special pe acizii grași polinesaturați cu lanț lung omega-3, zinc, folat, fier, calciu și vitamina D.1 Cu toate acestea, acestea determină că există unele dovezi că aportul alimentar de alimente întregi, cum ar fi fructe, legume, lactate cu conținut scăzut de grăsimi și carne slabă pe tot parcursul sarcinii, poate fi asociat cu o greutate adecvată la naștere. Contrastul din studiile nutrienților unici față de alimentele integrale și a modelelor dietetice demonstrează importanța contabilizării nutriției generale, asociată cu rezultatele sănătății; adică oamenii nu consumă substanțe nutritive sau alimente unice, ci combinații de alimente.18 Acest lucru este analog cu studierea substanțelor chimice unice în mediu comparativ cu amestecurile de substanțe chimice atunci când expunerea umană este la amestecuri.

Malin și colab.3 au folosit o metodă de evaluare a amestecurilor de substanțe nutritive care a fost mai frecvent utilizată pentru amestecuri de substanțe chimice de mediu, și anume, regresia cuantică ponderată. Aceștia au evaluat profilurile de nutriție prenatală și infantilă din datele FFQ cu rezultate ale neurodezvoltării copiilor la vârsta de 4-6 ani, utilizând Scările McCarthy of Abilități pentru copii (MSCA), ajustându-se pentru covariabile și aportul caloric total. Au dezvoltat indici ponderati ai amestecurilor de nutrienti „buni” si „saraci”, atat din aportul de nutrienti dietetici, cat si suplimentar. Mai multe vitamine, minerale și grăsimi monoinsaturate au fost cântărite mai greu pe cântarele neurodezvoltării pentru o nutriție bună și scoruri MSCA mai bune. În comparație, nivelurile ridicate de zahăr, sodiu și grăsimi saturate au fost asociate cu o nutriție slabă și scoruri MSCA mai slabe.

Am folosit PFOS și BPF ca substanțe toxice obișnuite pentru mediu pentru a demonstra direcțiile opuse ale unei nutriții bune, măsurate prin MNI și toxice adverse pentru mediu în modelele de regresie. PFOS se află într-o clasă chimică a acizilor perfluoroalchilici, care sunt substanțe chimice sintetice cu volum mare care se găsesc în multe produse de larg consum, inclusiv textile rezistente la pete și hidrofuge, acoperiri antiaderente și spume de stingere a incendiilor. (BPA) și dieta sunt considerate principala sursă de BPA (de exemplu, din conserve). Alternativele la BPA au fost evaluate în studiul de cohortă privind sarcina și nutriția (APrON) în Canada din Alberta. Sursele dietetice de BPF includ consumul de muștar, dar nu și conservele

Dieta și expunerea chimică

Un avantaj al utilizării unui indice pentru a reprezenta nutriția dietetică este că studiile pe bază de populație pot include indicele în modele care, de asemenea, explică expunerea la mediu la substanțe toxice. Contrabalansul dintre o nutriție bună și expunerea la substanțe toxice pentru mediu este o linie importantă de cercetare în domeniul sănătății publice. Este de un interes deosebit să se determine dacă o nutriție bună (bazată pe o metrică cum ar fi MNI) modifică de fapt panta toxicilor - adică definiția unei interacțiuni. Cu toate acestea, chiar și atunci când interacțiunea nu este semnificativă, există o valoare în observarea beneficiului nutriției în raport cu adversitatea pentru toxici. Așa a fost cazul în analiza IQ pe 7 ani, unde MNI a fost pozitiv și semnificativ, dar BPF a fost negativ și semnificativ.

O situație mai complicată este atunci când componentele dietetice benefice (de exemplu, consumul de pește) sunt o sursă majoră de toxic. Aici, am parametrizat un model cu o interacțiune cu o variabilă indicator pentru a permite diferite pante pentru toxicul cu consum redus și ridicat de pește. Un termen de interacțiune semnificativ astfel parametrizat determină că există o diferență semnificativă în asocierea toxicului cu rezultatul (greutatea la naștere) pe baza consumului. De exemplu, aici am stabilit că panta asociată cu PFOS și greutatea la naștere a fost mai negativă (cu o semnificație limită), fără consum de pește comparativ cu orice consum de pește. Astfel, au existat unele dovezi că beneficiul consumului de pește a diminuat adversitatea PFOS asupra greutății la naștere. Desigur, o astfel de afirmație ar trebui luată în considerare cu atenție, deoarece în acest studiu, 95% dintre femeile însărcinate au consumat pește mai puțin de 3,0 ori pe săptămână (figura 1B) și doar 16% nu au consumat deloc pește.

Comparația valorilor orientative nutriționale de la Departamentul Agriculturii al Statelor Unite (USDA) 4 pentru femeile gravide în comparație cu cele din Cooperarea Nordică.29 Valorile care depășesc 1 indică valori orientative mai mari din SUA.

Limitările studiului

Studiul nostru are limitări. Am aproximat nutriția prenatală dintr-o singură evaluare utilizând FFQ în timpul sarcinii medii. Mai multe evaluări prenatale FFQ ar fi furnizat informații despre consistența aportului alimentar în timpul sarcinii. În mod similar, nutriția copilului este, de asemenea, asociată cu neurodezvoltarea și nu a fost evaluată în studiul nostru. Mai mult, am măsurat expunerea chimică prenatală la un moment dat în primul trimestru de sarcină. Probele prenatale suplimentare ar fi furnizat informații suplimentare de expunere și ne-ar fi permis să evaluăm importanța ferestrelor de expunere în timpul sarcinii.

Concluzii

Nutriția este o construcție complexă, multifacetică, în care o nutriție bună ar trebui să fie asociată cu rezultate îmbunătățite pentru sănătate; acest lucru este valabil mai ales pentru nutriția prenatală. MNI este un indicator pentru evaluarea nutriționalității aportului alimentar zilnic. Am evaluat nutriția, ajustând caloriile totale, în modele de regresie care prezic măsuri importante ale dezvoltării copilului. Indicele este informativ în modelele de regresie care includ, de asemenea, substanțe toxice pentru mediu, cum ar fi PFOS și BPF, pentru a evalua efectul potențial de atenuare a unei nutriții bune și a expunerilor la mediu.