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Nov 28, 2023

Raccolta di campioni biologici dal genitore

BMC Nutrition volume 8, numero articolo: 141 (2022) Cita questo articolo 1397 Accessi 3 Dettagli metriche alternative I campioni biologici umani non invasivi, inclusi feci, urina e capelli, sono importanti nella

BMC Nutrition volume 8, numero articolo: 141 (2022) Citare questo articolo

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I campioni biologici umani non invasivi, inclusi feci, urina e capelli, sono importanti per comprendere la relazione tra la dieta e i cambiamenti nei processi fisiologici umani che influenzano gli esiti delle malattie croniche. Tuttavia, la raccolta di campioni biologici può essere difficile quando si raccolgono campioni per studi di ricerca che si svolgono lontano da una posizione centralizzata. Descriviamo il protocollo e la fattibilità della raccolta di campioni biologici di feci, urina e capelli da genitori e figli in una località remota come parte di un intervento estivo basato su un orto comunitario.

Feci, urina e capelli sono stati raccolti come parte dello studio Summer Harvest Adventure (SHA), un intervento randomizzato e controllato basato sugli orti comunitari rivolto ai bambini (di età compresa tra 8 e 11 anni) e ai loro genitori provenienti da quartieri con poche risorse. Sono stati raccolti campioni biologici da bambini consenzienti e/o dai loro genitori/tutori adulti al basale e dopo l'intervento per la valutazione del microbioma, della metabolomica e delle analisi dei capelli sia tra i gruppi di intervento che tra quelli di controllo in un luogo distante dai laboratori accademici che conducevano l'analisi. Viene presentato il protocollo utilizzato per assemblare, consegnare, raccogliere ed elaborare i campioni biologici insieme alle frequenze con cui i campioni sono stati ottenuti con successo.

Centoquarantasei partecipanti (73 diadi genitore-figlio) facevano parte dello studio SHA più ampio e quindi erano idonei a fornire un campione biologico. Un totale di 126 partecipanti, 115 partecipanti e 127 partecipanti hanno acconsentito a fornire rispettivamente i propri campioni di capelli, feci e urina. Dei partecipanti che hanno acconsentito a fornire un campione, 44 bambini (69,8%) e 38 genitori (60,3%) hanno fornito almeno un campione di capelli, 27 bambini (48,2%) e 37 genitori (62,7%) hanno fornito almeno un campione di feci, e 36 bambini (57,1%) e 42 genitori (65,6%) hanno fornito almeno un campione di urina. La raccolta dei campioni presso la sede fuori sede, il trasporto e la manipolazione presso il centro accademico hanno avuto esito positivo e tutti i campioni biologici sono stati ritenuti adeguati per le analisi. La resa del DNA e della metabolomica su un sottoinsieme di campioni di feci ottenuti ha fornito risultati eccellenti in termini di abbondanza di specie e metaboliti, come era prevedibile. Sono in corso le analisi delle urine e dei capelli.

Il nostro lavoro è uno dei primi a descrivere la fattibilità della raccolta di campioni biologici umani, in particolare feci, urina e capelli, da entrambi i genitori e dai loro figli provenienti da quartieri con poche risorse in un ambiente di ricerca sui giardini non tradizionale. Il lavoro futuro riporterà i risultati relativi ai meccanismi tra dieta, microbioma, metaboliti ed esiti clinici.

Rapporti di revisione tra pari

I campioni biologici, i campioni di ricerca biologica prelevati dagli esseri umani, svolgono un ruolo importante nell'aiutarci a comprendere i collegamenti meccanicistici tra l'assunzione alimentare e il cambiamento fisiologico [1,2,3,4,5,6]. I campioni biologici non invasivi, in particolare campioni biologici di feci, urina e capelli, rappresentano un'area di ricerca importante e in crescita e possono fornire informazioni sui processi biologici interni senza la necessità di essere invasivi, il che può aumentare la disponibilità dei partecipanti agli studi di ricerca a fornire un campione. Ad esempio, negli adulti, le attività del microbioma intestinale possono mediare la relazione tra l’assunzione alimentare e i cambiamenti della pressione sanguigna attraverso metaboliti come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), che possono essere misurati nelle feci [7, 8]. I campioni biologici di urina possono riflettere modelli alimentari che aumentano il rischio di malattie cardiovascolari attraverso la misurazione del N-ossido di trimetilammina nelle urine [9]. I campioni biologici dei capelli sono stati utilizzati per misurare lo stress cronico attraverso il cortisolo e, più recentemente, sono stati utilizzati per stimare l'assunzione di bevande zuccherate attraverso gli isotopi dei capelli [10,11,12].

Le relazioni tra apporto alimentare, microbiota intestinale e urinario, metaboliti e cambiamenti fisiologici sono poco studiate, in particolare nei bambini e nelle famiglie in generale [13,14,15]. Per comprendere appieno i collegamenti meccanicistici tra l’assunzione alimentare e i cambiamenti fisiologici, sono necessari campioni biologici provenienti da una varietà di partecipanti, compresi quelli provenienti da gruppi razziali/etnici minoritari e famiglie provenienti da quartieri con poche risorse. Tuttavia, la raccolta di campioni biologici da questi gruppi è stata molto limitata per vari motivi [16, 17] tra cui livelli inferiori di comprensione sull’uso dei campioni biologici, la necessità di strategie di raccolta flessibili e un onere associato alla partecipazione alla sperimentazione [18,19 ,20]. Pertanto, sono necessari protocolli efficienti, fattibili e pratici per raccogliere campioni biologici in vari contesti e popolazioni.