Identifikation af nye biomarkører for miljøenteropati hos børn ved hjælp af en evidensbaseret tilgang (EE)

Protokollens titel:

Identifikation af nye biomarkører for miljøenteropati hos børn ved hjælp af en evidensbaseret tilgang

Baggrund

Underernæring hos børn er et stort problem i tredjeverdenslande. En af de primære mekanismer bag underernæring i barndommen er, at indtagelse af mad af lav kvalitet og hyppige gastrointestinale (GI) infektioner skader tarmslimhinden hos børn. Tarmene er således ikke i stand til at optage de tilgængelige næringsstoffer og formår heller ikke at fungere som en effektiv barriere mod translokation af GI-flora til det systemiske kredsløb. De begrænsede energiressourcer, der er til rådighed for barnet, omdirigeres til at overvinde disse betændelsesmæssige udfordringer på bekostning af normal vækst. Denne lidelse i tarmene (enteropati) kaldes Environmental Enteropati (EE). Da EE menes at være en forløber for kronisk underernæring, vil opdagelse af EE tidligt med brug af biomarkører i blod, urin eller afføring give os mulighed for tidligt at forudsige kronisk underernæring hos børn. Formålet med denne forskning er at identificere biomarkører for EE.

Mål

1. At teste nye kandidatbiomarkører for EE i en kohorte af børn i alderen 6-15 måneder i et landdistrikt i Pakistan.
2. At studere de histo-patologiske karakteristika af tyndtarmsslimhinden hos moderat til alvorligt underernærede børn i studiekohorten A og korrelere resultater med biomarkørerne undersøgt i mål 1.
3. At studere de histo-patologiske karakteristika af tyndtarmsslimhinder hos børn (velernærede eller underernærede), som gennemgår UGI-endoskopi for enhver klinisk indikation, f.eks. genfinding af fremmedlegeme, evaluering af UGI-blødning etc. (kohorte B) og korreler resultaterne med blod-, urin- og afføringsbiomarkørerne undersøgt i mål 1.
4. At identificere nye kandidatbiomarkører for EE gennem undersøgelse af mRNA-ekspression i tyndtarmsslimhinden hos børn med og uden EE for en bred vifte af proteiner involveret i inflammation, hormonel dysfunktion, immunsystem og tight junction struktur og funktion.

Metoder

I en kohorte af børn, der allerede er fulgt for vækst og infektioner siden fødslen til RESPAK-studiet i Matiari, Sindh (kohorte A), vil efterforskere indsamle blod, urin og afføring ved 6 og 9 måneders alderen og teste for biomarkører inklusive GLP-2 , Claudin 3, CRP, Reg 1, serumcytokinprofil, plasmaaminosyreprofil, Neopterin og Myeloperoxidase. Disse biomarkører vil blive korreleret med kliniske surrogater af EE, herunder højde for alder Z-score (HAZ) og vægt for alder Z-score (WAZ) for børn i alderen 6, 9, 12 og 15 måneder, og ændringen i HAZ og WAZ scorer mellem 6, 9, 12 og 15 måneders alderen Efterforskerne vil identificere 20-30 børn i kohorte A, som er moderat eller alvorligt underernærede og har en historie med hyppig eller langvarig diarré i alderen 10-11 måneder, hvis diagnose forbliver ukendt på trods af en omfattende ikke-invasiv oparbejdning og som undlader at reagere på første linje af ernæringsinterventioner. Disse børn vil gennemgå øvre GI endoskopi på Aga Khan University i overensstemmelse med American Society for Gastroenterologlists (ASGE) retningslinjer for evaluering af børn, der er FTT og har forbundet hyppig eller langvarig diarré(1). De duodenale biopsier opnået gennem endoskopierne vil blive brugt til H&E-farvning (standardbehandling til diagnosticering af cøliaki, andre inflammatoriske og autoimmune årsager til enteropati) samt EE-forskning, herunder undersøgelse af inflammation, hormondysfunktion og tight junction-fejl på AKU, University of Chicago og University of Virginia.

I en separat kohorte af børn (kohorte B) 6-24 måneder gamle, der præsenterer for vores samarbejdende pædiatriske gastroenterologer på Aga Khan University eller på Children's Hospital Lahore for UGI endoskopi for enhver passende indikation, yderligere duodenale biopsier og blod/urin/afføringsprøver vil blive indsamlet efter informeret samtykke. Arbejdet med disse børn vil være som beskrevet ovenfor.

RNA'et vil blive ekstraheret fra hele den opnåede biopsiprøve, og mRNA-målene, som er differentielt udtrykt i børn med og uden EE, vil blive identificeret, så deres downstream-proteiner kan identificeres og testes som kandidat-biomarkører for EE i fremtiden.

Bivirkninger

At få blod, urin og afføring fra barnet ved 6 og 9 måneders alderen vil forårsage ubehag for barnet, selvom enhver alvorlig bivirkning som følge af disse procedurer er usandsynlig. For forsøgspersoner, der ikke reagerer på ernæringsrehabilitering, og hvor den første linje af diagnostisk undersøgelse er uafslørende, vil avanceret oparbejdning blive tilbudt i henhold til ASGE-retningslinjerne, som inkluderer UGI-endoskopi i udvalgte tilfælde. Selvom det er sjældent, omfatter risici ved endoskopi generel anæstesirelaterede komplikationer, perforering, blødning og infektion.

Etiske problemer

Udover spørgsmålet om privatlivets fred og indsamling af blod, urin og afføring, er den største etiske udfordring i kohorte A udførelsen af ​​UGI-endoskopier hos nogle børn, hvor årsagen til underernæring er uklar på trods af første linje af undersøgelser og indgreb. Efterforskere mener, at disse endoskopier er i disse børns interesse, da ASGE anbefaler dem som en del af undersøgelsen hos børn, der ikke trives og har gastrointestinale symptomer som kronisk eller tilbagevendende diarré. Endoskopierne kan hjælpe med at identificere behandlelige inflammatoriske, infektiøse eller autoimmune årsager til manglende trives hos disse børn.

Efterforskere indsamler yderligere biopsier til forskning under endoskopierne. Risici forbundet med endoskopi er primært med anæstesi og procedure. Det er relativt sikkert at tage yderligere biopsier, da GI-slimhinden er et af kroppens hurtigste helbredende organer, og der i det væsentlige ikke er nogen resterende tegn på biopsien tilbage efter 24 timer efter proceduren. Endoskopier på AKU og børnehospitalet vil blive udført af ekspert pædiatriske gastroenterologer. Ikke desto mindre er efterforskerne godt rustet til at håndtere enhver komplikation, der måtte opstå.

I kohorte B tager efterforskerne yderligere biopsier fra børn, som allerede gennemgår UGI-endoskopier for en passende indikation, der ikke er relateret til denne undersøgelse. Den eneste yderligere risiko for forsøgspersonerne i kohorte B er at tage yderligere biopsier, som bør være minimal som forklaret ovenfor.