Mamma & Bambino

Mamma & Bambino
Dieta e marcatori epigenetici: ruolo della dieta materna sui pattern epigenetici nelle madri e nei nascituri

Principal investigator: Antonella Agodi - Dipartimento di Scienze Mediche, Chirurgiche e Tecnologie Avanzate "G.F. Ingrassia" (DGFI)- Università degli Studi di Catania

L’obiettivo, a lungo termine, di questo studio è di comprendere le misure correttive e preventive da adottare in una più efficace strategia di prevenzione primaria contro le patologie associate all’assunzione e al metabolismo dei folati, nonché contro le malattie cronico-degenerative e la comprensione scientifica degli effetti dell’esposoma sulla salute materno-infantile per lo sviluppo di politiche di Sanità Pubblica coerenti e appropriate.

Città coivolte: Catania

Unità operative

  • Dipartimento di Scienze Mediche, Chirurgiche e Tecnologie Avanzate “G.F. Ingrassia" (DGFI)- Università degli Studi di Catania
  • Azienda Ospedaliero Universitaria Policlinico “G. Rodolico -San Marco” – Catania.

Caratteristiche
In corso; ha incluso 395 bambini / 473 madri con follow-up fino ai 2 anni di età dei bambini; raccolta campioni di sangue materno e di liquido amniotico.

Obiettivi di ricerca

L’obiettivo dello studio è la valutazione dei profili nutrizionali di una popolazione sana di donne in gravidanza e, in particolare, degli effetti protettivi della Dieta Mediterranea (DM), nonché, dell’adeguata assunzione di folati, anche in relazione alla frequenza dei polimorfismi genetici correlati.
Dai dati ottenuti sarà possibile valutare le differenze tra i profili nutrizionali specifici e identificare i fattori protettivi e i fattori di rischio genetici e nutrizionali, tenendo conto delle interazioni gene-gene e gene-ambiente. Inoltre, l’analisi dei campioni biologici collezionati nella coorte permette la valutazione dei profili di rischio, ambientali, comportamentali e il monitoraggio di marcatori di suscettibilità genetica, di effetto, di invecchiamento ed epigenetici. Lo studio prevede, infatti, di valutare l’effetto dell’esposoma sull’invecchiamento biologico precoce del nascituro, mediante signature molecolari quali la lunghezza dei telomeri, i livelli di metilazione globale del DNA e l’età epigenetica.

Lo studio ha come obiettivi specifici quelli di valutare e determinare:

  • lo stato nutrizionale, tramite la rilevazione di dati antropometrici riportati prima della gravidanza e al momento dell’arruolamento;
  • il profilo dietetico e l’aderenza alla DM attraverso il modello del Mediterranean Diet Score (MDS);
  • l’intake di micro e macronutrienti e in particolare di folati;
  • la frequenza di Single Nucleotide Polymorphisms (SNP) nella madre e nel nascituro;
  • il livello di metilazione di  Long interspersed nuclear elements (LINE-1) e di altri geni imprinted nel sangue materno periferico durante la gestazione, nelle cellule fetali derivanti dalla coltura di riserva utilizzata per l’analisi citogenetica del liquido amniotico e l’associazione con la durata della gestazione stessa, con il rischio di parto pretermine e di altri outcome avversi della gravidanza; 
  • i determinanti genetici e non genetici di variazione dei pattern di metilazione del DNA nelle madri e nei nascituri;
  • la potenziale associazione tra profili di metilazione materni e anomalie cromosomiche, nonché con altre informazioni sull’outcome della gravidanza.

Metodologia e risultati

Metodologia

La ricerca è coordinata presso l’Università degli Studi di Catania, Responsabile la Prof.ssa Antonella Agodi.
La popolazione in studio è costituita da donne in gravidanza afferenti presso la Clinica Ostetrica e Ginecologica del P.O.G. Rodolico, sperimentatore principale il Prof. Marco Panella, che hanno richiesto l’analisi del cariotipo tramite amniocentesi secondo quanto previsto dai protocolli delle Linee guida ministeriali.  In particolare, le donne vengono reclutate al momento dell’amniocentesi. Al momento del reclutamento, vengono raccolte le informazioni anagrafiche, sugli stili di vita e sulla dieta mediante un apposito questionario ad hoc e un Food Frequency Questionnaire (FFQ) validato. Al termine della gravidanza le donne vengono contattate per la raccolta delle informazioni relative allo stato vaccinale e al consumo di antibiotici materni, e all’outcome della gravidanza.
Lo studio prevede inoltre un follow-up di 24 mesi dal momento del parto. A dodici e ventiquattro mesi dalla nascita del bambino le donne reclutate vengono contattate telefonicamente per la raccolta dei dati riguardanti la salute, lo stato socio-economico e gli stili di vita dei genitori e la salute, le abitudini e l’alimentazione del bambino.
Tutte le donne reclutate firmano un consenso informato di partecipazione allo studio e un consenso informato per studi genetici. Inoltre, ogni donna sottoscrive l’informativa e manifestazione del consenso al trattamento dei dati personali. Al momento del reclutamento, ad ogni donna inclusa nello studio viene effettuato un prelievo di sangue per la determinazione dei biomarcatori genetici ed epigenetici materni e viene richiesta l’autorizzazione all’utilizzo di un campione di DNA, proveniente dalla coltura cellulare di riserva utilizzata per l’analisi citogenetica del liquido amniotico per la successiva determinazione dei polimorfismi genetici e dei profili di metilazione del nascituro.

La coorte, inoltre, è inclusa e iscritta nel network europeo delle coorti di nascita birthcohort.net.

Risultati

I risultati relativi a diversi obiettivi dello studio sono stati oggetto di articoli scientifici e contributi a congressi nazionali e internazionali (riportati in calce), tra i quali (Magnano San Lio R et al. 2021; Barchitta M et al. 2021). In particolare, su 220 coppie mamma-bambino è stata valutata l’aderenza alle raccomandazioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) sull’allattamento al seno e lo stato vaccinale delle madri e dei bambini. Dai risultati ottenuti è emerso che la percentuale di donne che ha allattato al seno aumentava con l'aumentare del livello di istruzione. In particolare, tra le donne che hanno allattato al seno, la percentuale di aderenti alla raccomandazione dell'OMS è risultata più alta tra quelle con livello di istruzione medio-alto e lavoratrici. In merito allo stato vaccinale delle madri, si è evidenziato che la percentuale di donne vaccinate variava dall'8,3% (per il vaccino contro il Papillomavirus umano, HPV) al 65,6% (per il vaccino contro difterite, tetano e pertosse, DTaP) e che nessuna donna ha effettuato vaccini durante il periodo della gravidanza. Inoltre, l'aumento dell'età era associato a maggiori probabilità di non essere vaccinati contro morbillo-parotite-rosolia. In merito allo stato vaccinale dei bambini, la percentuale di neonati vaccinati con i vaccini Esavalente e Pneumococcico era elevata (99,5% e 98,6%, rispettivamente), mentre la copertura vaccinale contro il morbillo-parotite-rosolia-varicella (MMRV) non raggiungeva la soglia auspicata (84,1%). Questi risultati sottolineano la necessità di rafforzare i programmi di allattamento al seno e di aumentare le conoscenze sulla vaccinazione tra le donne che intendono iniziare una gravidanza attraverso lo sviluppo di strategie di Sanità Pubblica. Inoltre, (Magnano San Lio R, et al. 2022) dall’analisi dei dati e dei campioni di 174 coppie mamma-bambino è stata valutata la relazione tra l'assunzione materna di nutrienti all'inizio della gravidanza e la lunghezza dei telomeri del DNA circolante libero da cellule (cfDNA) dal liquido amniotico. In particolare, l'assunzione di ferro, vitamina B1 e magnesio è risultata positivamente correlata con la lunghezza relativa dei telomeri. Tuttavia, solo l'assunzione di magnesio è risultata positivamente associata alla lunghezza relativa dei telomeri, dopo aver applicato un modello di regressione lineare. La carenza di magnesio è stata associata negativamente alla lunghezza relativa dei telomeri dopo aggiustamento per le stesse covariate. Sono necessari ulteriori sforzi per studiare a fondo l'effetto dell’esposoma sulla salute materno-infantile al fine di sviluppare efficaci strategie di Sanità Pubblica.

Numerosità: 395 bambini / 473 madri

Periodo di arruolamento: da novembre 2014 – ad oggi

Criteri di arruolamento: la partecipazione allo studio è volontaria e coinvolge tutte le donne in gravidanza che hanno richiesto l’analisi del cariotipo tramite amniocentesi (settimana gestazionale da 10 a 20).

Criteri di esclusione: le donne che hanno rifiutato di firmare il consenso informato di partecipazione allo studio.

Reference principali

  • Magnano San Lio R, Barchitta M, Maugeri A, La Rosa MC, Giunta G, Panella M, Cianci A, Galvani F, Pappalardo E, Ettore G, Agodi A. The Impact of the COVID-19 Pandemic on Dietary Patterns of Pregnant Women: A Comparison between Two Mother-Child Cohorts in Sicily, Italy. Nutrients. 2022 Aug 17;14(16):3380. doi: 10.3390/nu14163380. 
  • Magnano San Lio R, Maugeri A, La Rosa MC, Giunta G, Panella M, Cianci A, Caruso MAT, Agodi A, Barchitta M. Nutrient intakes and telomere length of cell-free circulating DNA from amniotic fluid: findings from the Mamma & Bambino cohort. Sci Rep. 2022 Jul 8;12(1):11671. doi: 10.1038/s41598-022-15370-9. 
  • Maugeri A, Magnano San Lio R, La Rosa MC, Giunta G, Panella M, Cianci A, Caruso MAT, Agodi A, Barchitta M. The Relationship between Telomere Length and Gestational Weight Gain: Findings from the Mamma & Bambino Cohort. Biomedicines. 2021 Dec 30;10(1):67. doi: 10.3390/biomedicines10010067. 
  • Maugeri A, Barchitta M, Magnano San Lio R, La Rosa MC, La Mastra C, Favara G, Ferlito M, Giunta G, Panella M, Cianci A, Agodi A. The Effect of Alcohol on Telomere Length: A Systematic Review of Epidemiological Evidence and a Pilot Study during Pregnancy. Int J Environ Res Public Health. 2021 May 10;18(9):5038. doi: 10.3390/ijerph18095038. 
  • Barchitta M, Maugeri A, Magnano San Lio R, La Rosa MC, La Mastra C, Favara G, Giunta G, Cianci A, Agodi A. Vaccination Status of Mothers and Children from the 'Mamma & Bambino' Cohort. Vaccines (Basel). 2021 Feb 17;9(2):168. doi: 10.3390/vaccines9020168.
  • Magnano San Lio R, Maugeri A, La Rosa MC, Cianci A, Panella M, Giunta G, Agodi A, Barchitta M. The Impact of Socio-Demographic Factors on Breastfeeding: Findings from the “Mamma & Bambino" Cohort. Medicina (Kaunas). 2021 Jan 24;57(2):103. doi: 10.3390/medicina57020103. 
  • Barchitta M, Maugeri A, Magnano San Lio R, Favara G, La Mastra C, La Rosa MC, Agodi A. Dietary Folate Intake and Folic Acid Supplements among Pregnant Women from Southern Italy: Evidence from the “Mamma & Bambino" Cohort. Int J Environ Res Public Health. 2020 Jan 19;
  • Maugeri A, Barchitta M, Favara G, La Rosa MC, La Mastra C, Magnano San Lio R, Agodi A. Maternal Dietary Patterns Are Associated with Pre-Pregnancy Body Mass Index and Gestational Weight Gain: Results from the “Mamma & Bambino" Cohort. 2019 Jun 10
  • Maugeri A, Barchitta M, Agrifoglio O, Favara G, La Mastra C, La Rosa MC, Magnano San Lio R, Panella M, Cianci A, Agodi A. The impact of social determinants and lifestyles on dietary patterns during pregnancy: evidence from the “Mamma & Bambino" study. Ann Ig. 2019 Mar-Apr;31(2 Supple 1):81-89
  • Barchitta M, Maugeri A, La Rosa MC, Magnano San Lio R, Favara G, Panella M, Cianci A, Agodi A. Single Nucleotide Polymorphisms in Vitamin D Receptor Gene Affect Birth Weight and the Risk of Preterm Birth: Results From the “Mamma & Bambino” Cohort and A Meta-Analysis. Nutrients 2018;10(9).1172.

Contributi a convegni e congressi nazionali e internazionali

  • La Mastra C, Gholizade Atani Y, Barchitta M, Maugeri A, Magnano San Lio R, Favara G, La Rosa MC, Gallo G, Agodi A. Applicazione di modelli causali per la valutazione della relazione tra aumento di peso gestazionale e lunghezza dei telomeri: risultati della coorte mamma e bambino. Oral presentation at the National Public Health Conference Extraordinary SItI, Cernobbio, Como, Italy, 12- 14 October 2023.
  • Maugeri A, Barchitta M, Agrifoglio O, Favara G, La Rosa MC, Magnano San Lio R, Panella M, Cianci A, Agodi A. Association between VDR polymorphisms and adverse pregnancy outcomes: results from the “Mamma&Bambino” cohort. Congresso Società Italiana di Igiene Medicina Preventiva e Sanità Pubblica (SItI), 2018.
  • Maugeri A, Barchitta M, Favara G, La Mastra C, Magnano San Lio R, Agodi A. Dietary patterns and gestational weight gain: evidence from the “Mamma&Bambino” cohort. Congresso European of Public Health Association (EPH), 2019. 
  • Magnano San Lio R, Barchitta M, Maugeri A, La Rosa MC, Caruso M, Giunta G, Panella M, Cianci A, Agodi A. The effect of nutrients on telomere length of fetal DNA: findings from the Mamma & Bambino cohort. Congresso European of Public Health Association (EPH), 2021.