Community-based Clinical Trial With Microbiota Directed Complementary Foods (MDCFs) aus lokal verfügbaren Lebensmittelzutaten für die Behandlung von Kindern mit postschwerer akuter Unterernährung moderater akuter Unterernährung (Post-SAM MAM)

Hintergrund:

Moderate akute Unterernährung (MAM), ein großes globales Gesundheitsproblem, wird als Auszehrung (d. h. Körpergewicht zwischen <-2 und -3 Z-Scores der WHO Child Growth Standards) und/oder mittlerer Oberarmumfang (MUAC) größer oder gleich 115 mm und kleiner als 125 mm. Laut dem Global Nutrition Report 2017 waren im Jahr 2016 weltweit 8 % oder 52 Millionen Kinder unter fünf Jahren akut unterernährt, und 23 % oder 155 Millionen Kinder waren von Wachstumsverzögerung oder chronischer Unterernährung betroffen. Etwa eines von sechs Kindern unter fünf Jahren in Südasien litt 2013 an MAM (d. h. 17 %). Diese Kinder haben ein erhöhtes Risiko für schwere akute Unterernährung (SAM) und ein dreimal höheres Sterblichkeitsrisiko durch häufige übertragbare Krankheiten als gut ernährte Altersgenossen. Bangladesch hat weltweit eine der höchsten Belastungen durch Unterernährung bei Kindern. Laut Bangladesh Demographic Health Survey 2014 liegt die Prävalenz von Wachstumsverzögerung im Land bei Kindern unter fünf Jahren bei 36 %, darunter leiden 12 % unter schwerer Wachstumsverzögerung (LAZ <-3).1 Etwa 15 % der Kinder sind verschwendet (Gewichtsverlust). for-length, WLZ <-2); Mehr als 2 Millionen Kinder leiden an MAM, während 3 % oder 450.000 Kinder an der tödlichen Form von SAM leiden. Unterernährung kostet Bangladesch schätzungsweise 1 Milliarde US-Dollar pro Jahr.

Gemäß den Empfehlungen der WHO müssen Säuglinge und Kinder im Alter von 6 bis 59 Monaten mit MAM nährstoffreiche Lebensmittel zu sich nehmen, um ihren zusätzlichen Bedarf an Gewichts- und Größenzunahme und funktioneller Erholung zu decken. Derzeit gibt es keine evidenzbasierten Empfehlungen zur Zusammensetzung von Beikost zur Behandlung von Kindern mit MAM. Interventionen zur Bekämpfung von Unterernährung sollten daher eine starke Komponente des MAM-Managements beinhalten. Die MAM-Prävention sollte bei der Ernährungssicherheit und anderen Entwicklungsstrategien berücksichtigt werden, da die Situation in Bevölkerungsgruppen kritisch wird, in denen Ernährungsunsicherheit weit verbreitet ist. Es ist daher wichtig, Interventionen zu entwickeln, die von lokal verfügbaren Lebensmittelzutaten abhängen, die in kleinen Mengen in der Lage sind, die positive Kraft der Darmmikrobiota auf das Wachstum von Säuglingen und Kindern zu nutzen.

Einer der Hauptfaktoren, der die Auswirkungen von Ernährungsinterventionen einschränkt, ist die Unfähigkeit der unterernährten Kinder, ihre Aufnahme zu erhöhen, um den gestiegenen Stoffwechselbedarf zu decken. In gemeinsamen Studien zwischen icddr,b und dem Gordon Lab an der Washington University in St. Louis während der Jumpstart-Phase des Breast Milk, Microbiota and Immunity (BMMI)-Projekts haben wir Random Forests auf bakterielle 16S-rRNA-Datensätze (ribosomale Ribonukleinsäure) angewendet generiert aus monatlichen Kotproben, die von einer Geburtskohorte von Kindern stammen, die in einem städtischen Slum von Dhaka, Bangladesch, leben. Diese Kinder zeigten ein durchgehend gesundes Wachstum (WLZ -0,32+0,98). Es wurden Bakterienstämme identifiziert, deren proportionale Darstellung eine gesunde Darmmikrobiota definiert, wie sie sich in den ersten 2-3 postnatalen Jahren zusammensetzt. In einer randomisierten klinischen Studie am icddr,b mit zwei therapeutischen Nahrungsmitteln (importierte gebrauchsfertige therapeutische Nahrungsmittel [RUTF, Plumpy'Nut] im Vergleich zu lokal zubereitetem Khichuri und Halwa auf Reis-/Linsenbasis) bei Kindern aus Bangladesch mit schwerer akuter Unterernährung (SAM ) wurde beobachtet, dass die Unreife der Mikrobiota unvollständig und nur vorübergehend verbessert wird, wobei die Kinder während des gesamten Nachbeobachtungszeitraums deutlich untergewichtig und verkümmert bleiben. Kinder aus Bangladesch mit MAM wiesen ebenfalls eine signifikante Unreife der Mikrobiota auf, wenn auch weniger schwerwiegend als Kinder mit SAM. Die Unreife der Mikrobiota dient somit als potenzieller Biomarker, um Säuglinge mit einem Risiko für Unterernährung zu identifizieren und Behandlungs- und Präventionsstrategien zu überwachen. In unserer vorherigen vom ERC genehmigten Studie (PR-09023) verglichen wir die Darmmikrobiota von gesunden Kindern, die im Slum von Mirpur leben, mit Kindern, die zur Behandlung schwerer akuter Unterernährung ins Krankenhaus eingeliefert wurden. Die Mikrobiota wurde durch 16S-ribosomale RNA-Sequenzierung bewertet. Wir fanden heraus, dass die Darmmikrobiota von Kindern mit SAM zeitlich hinter der Mikrobiota gesunder Kinder zurückbleibt. Beispielsweise kann ein zweijähriges Kind mit SAM die Darmmikrobiota ähnlich der eines einjährigen gesunden Kindes haben. Dies wird als Unreife der Darmmikrobiota bezeichnet. Wir haben zwei Metriken entwickelt, um diese Unreife des Darms darzustellen – den relativen Reifeindex der Mikrobiota und den Z-Wert der Mikrobiota für das Alter; SAM ist mit einer signifikanten relativen Unreife der Mikrobiota verbunden, die nach Ernährungseingriffen nur teilweise verbessert wird. .

Wir haben kürzlich gebrauchsfertige therapeutische Lebensmittel entwickelt, die lokal verfügbare Lebensmittelzutaten wie Reis, Linsen und Kichererbsen verwenden, die kulturell relevant und akzeptabel sind. Wir fanden durch eine doppelblinde RCT (Randomized Controlled Trial) heraus, dass das von uns entwickelte RUTF (Ready To Use Therapeutic Food) auf Kichererbsen- und Reislinsenbasis aus Bangladesch genauso wirksam war wie das kommerzielle RUTF auf Erdnussbasis und von Kindern gut angenommen wurde mit SAM. Durch eine Kombination aus den oben genannten RCT- und klinischen Translationsstudien, die in den letzten 7-8 Jahren durchgeführt wurden, haben wir wachstumsfördernde altersdiskriminierende nützliche Mikrobiota und lokal verfügbare Lebensmittelzutaten identifiziert, die die Vermehrung dieser nützlichen Mikrobiota unterstützen. Außerdem haben frühere Studien, die an gnotobiotischen Tieren im Washington University Center for Genome Science durchgeführt wurden, uns zu der Annahme veranlasst, dass eine Kombination von Lebensmittelzutaten (Kichererbsen, Sojamehl, Erdnuss und grüne Banane), die auf Studien in Dhaka basiert, es wert ist, mit Respekt untersucht zu werden auf die Auswirkungen der Ernährung auf die Stimulierung der Vermehrung wachstumsdiskriminierender Mikrobiota sowie auf Kosten und Nachhaltigkeit.

Kürzlich haben wir erfolgreich eine vom IRB genehmigte Studie „Pre-Proof of Concept Clinical Trials to Optimization Lead Microbiota-Directed Complementary Food (MDCF) Prototypen für ihre Fähigkeit, die Unreife von Mikrobiota zu reparieren und ihre organoleptische Akzeptanz festzustellen“ (PR-16099) abgeschlossen. Das Hauptziel dieser Pilotstudie war es, einen Pre-Proof of Concept zu demonstrieren, dass bestimmte Ergänzungsnahrungsmittel eine positive Wirkung auf kleine Kinder haben, die an MAM leiden, indem sie die Proliferation bestimmter Mitglieder der Darmmikrobiota stimulieren, die für ihre wachstumsfördernden Wirkungen bekannt sind . In dieser Pilotstudie untersuchten wir den Microbiota-for-age Z (MAZ)-Score sowie die Auswirkungen der Proliferation guter Mitglieder der Darmmikrobiota auf bestimmte Körpersysteme. Diese Studie wurde entwickelt, um die Auswirkungen von drei lokal produzierten MDCF-Prototypen (MDCF-1, MDCF-2 und MDCF-3) und einem lokal produzierten RUSF auf Reis-Linsen-Basis zu testen. Die Ergebnisse des Pre-POC-Pilotversuchs zeigten eindeutig, dass einer der drei MDCFs (nämlich MDCF-2) mit erhöhten Spiegeln bestimmter Aminosäuren verbunden war, die eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung langer Knochen, der Entwicklung des Gehirns und der erhöhten Produktion von Aminosäuren spielen IGF-1 (Insulin like Growth Factor-1), die entscheidende Faktoren in der Biologie des kindlichen Wachstums sind. Es ist auch wirksam bei der Stimulierung des Wachstums von wachstumsfördernden Mitgliedern der Darmmikrobiota, beispielsweise Faecalibacterium prausnitzii. Basierend auf dem Ergebnis dieser Pre-POC-Pilotstudie planen wir nun die Durchführung einer größeren klinischen Studie mit dem vielversprechendsten MDCF-2 zur Behandlung von MAM-Kindern nach SAM, wobei der primäre Endpunkt das lineare Wachstum ist.

Forschungsdesign und Methoden Wir werden eine klinische Studie mit 12-18 Monate alten Kindern mit Post-SAM MAM (WLZ <-2 bis -3) über einen Zeitraum von etwa zwei Jahren durchführen. Die Studie wird in Bauniabadh und der RADDA MCH-FP-Klinik im Bezirk Mirpur in der Stadt Dhaka sowie in der Special Nutrition Unit (SNU) von Terre des Hommes (TdH) in Kurigram durchgeführt. Die TdH SNU wurde ausgewählt, weil wir die Immatrikulation beschleunigen wollen und dort eine gute Erfolgsbilanz vorweisen können; Die letzte Wirksamkeitsstudie, die wir mit unseren lokalen RUTFs durchgeführt haben, wurde teilweise auch dort durchgeführt. Kinder werden durch Haushaltsbefragungen von Feldforschungsassistenten (FRAs) gemäß vorab festgelegten Einschlusskriterien überprüft und eingeschrieben. Bei Erfüllung der Aufnahmekriterien und nach Erhalt der Zustimmung zur Studienteilnahme durch die Eltern bzw. Erziehungsberechtigten werden die Kinder mit der jeweiligen Mutter/Betreuungsperson aufgenommen und nach computergenerierten Zufallszahlen zufällig einem der beiden Arme zugeordnet. Der Code der zugewiesenen Ernährungsart wird für jede Person in verschlossenen, undurchsichtigen Umschlägen aufbewahrt und nur geöffnet, wenn die Pflegekraft die Einwilligungserklärung unterzeichnet. Diese Studie wird nicht unter eine typische Arzneimittelstudie fallen. Wenn wir diese Studie jedoch in irgendeiner Phase betrachten, dann würde sie in Phase II fallen, da wir bereits eine Pilotstudie durchgeführt haben, die sich mit den Auswirkungen auf den altersgerechten Mikrobiota-Z-Score sowie mit Nebenwirkungen befasst.

Zunächst gibt es die Stabilisierungsphase, die 4-8 Tage dauern wird, während dieser Zeit wird jedes Kind gemäß den Richtlinien der WHO (Weltgesundheitsorganisation) / icddr,b für das Management von SAM behandelt. Dazu gehören programmierte Ernährung, Mikronährstoff-Supplementierung, vernünftige Rehydrierung, Breitspektrum-Antibiotikabehandlung und sofortige Erkennung und Behandlung von Komplikationen. Nach der Genesung von der Stabilisierungsphase wird die Ernährungsrehabilitation etwa 2 Wochen fortgesetzt, während der das icddr,b-Ernährungsprotokoll basierend auf den lokalen Diäten Halwa und Khichuri serviert wird. Nach dem Abschluss von SAM zu MAM (ödemfreie WLZ <-2) werden die Kinder nach dem Zufallsprinzip einem der beiden Arme (RUSF auf Reislinsenbasis und MDCF-2) zugeordnet.

Die Ernährungsrehabilitationskomponente nach der Randomisierung besteht aus 3 Phasen. Die erste Phase umfasst die Fütterung der Nahrung vor Ort zweimal täglich für einen Monat in den Ernährungszentren in Mirpur und Kurigram. In der zweiten Phase werden die Kinder einmal im Ernährungszentrum und einmal zu Hause ernährt. In der dritten Phase werden die Kinder zu Hause zweimal täglich mit den Diäten gefüttert. In der Postinterventionsphase werden die Kinder für 4 Wochen nachbeobachtet. Während des gesamten Studienzeitraums werden anthropometrische Daten, Daten zur Lebensmitteldiversität und Proben (Blut, Stuhl und Urin) erhoben. Wir werden wöchentlich qualitative Daten zur Nahrungsaufnahme der letzten 24 Stunden sammeln, indem wir während der Ernährungsintervention für alle Studienteilnehmer Fragebögen zur Lebensmittelhäufigkeit verwenden.

Randomisierung Nach den Stabilisierungs- und Ernährungsrehabilitationsphasen, wenn die Kinder den MAM-Zustand erreichen, werden sie zufällig einem der beiden Arme (auf Reis-Linsen basierender RUSF und MDCF-2) zugeteilt. Der Code der zugewiesenen Behandlungsart wird in verschlossenen undurchsichtigen Umschlägen aufbewahrt, bis er einem angemeldeten Kind zugewiesen wird.

Arm 1 – Reis-Linsen-basierter RUSF (Begründung: Referenzstandard der Pflege für Post-SAM, MAM; basierend auf dem Wissen über seine Auswirkungen auf das kindliche Wachstum und die Darmmikrobiota) Arm 2 – MDCF-2-Prototyp mit vier ergänzenden Lebensmittelzutaten ohne Pulver Milch (Begründung: Führen mit Beweisen aus der kürzlich abgeschlossenen klinischen Pre-POC-Studie zur Förderung von wachstumsfördernden Mikrobiota und positiven Auswirkungen auf das Wachstum).

Rekrutierung, Screening und Einwilligung Kinder mit SAM werden durch direkte Beobachtung und Screening im icddr,b Dhaka Hospital, der RADDA-MCH-FP-Klinik in Mirpur, der SNU von TdH in Kurigram sowie durch Screening in den Gemeinden in Mirpur und identifiziert Sadar, Ulipur und Chilmari Upazilas im Distrikt Kurigram. Diejenigen, die Stabilisierungspflege benötigen, werden in den oben genannten Einrichtungen aufgenommen, wo der Versorgungsstandard für die Akutphasenbehandlung von SAM bereitgestellt wird. In Kürze; Diese stabilisierende Pflege basiert auf einer programmierten Ernährung, einer Mikronährstoffergänzung, einer vernünftigen Rehydrierung, einer Breitspektrum-Antibiotikabehandlung und einer sofortigen Erkennung und Behandlung von Komplikationen. Sie werden anschließend mit dem Standard-Diätprotokoll für die Ernährungsrehabilitation behandelt. Nach dem Abschluss in MAM werden Eltern von Kindern, die die MAM-Kriterien für die Post-SAM-MAM-Studie erfüllen, bezüglich der Aufnahme in die Studie angesprochen. Ein ausgebildeter Feldforschungsassistent (FRA) erklärt die Studie im Detail, beantwortet alle Fragen der Eltern und lädt die Eltern ein, das Kind für die Studie anzumelden.

Zu Beginn der Studie werden Informationen zu den demografischen Merkmalen eingeholt und die FRA erfassen das Gewicht der Kinder mit einer Digitalwaage mit 2 g Genauigkeit (Seca, Modell 728, Deutschland), die Länge (mit Infantometer, Seca, Modell 416, Deutschland). ) und den mittleren Oberarmumfang auf mm genau (unter Verwendung eines nicht dehnbaren Einführbands). Die Anthropometrie wird nach den Standardverfahren durchgeführt. Die Studienteilnehmer werden gebeten, zur Ernährungstherapie in das ausgewiesene Ernährungszentrum zu kommen, um die Einnahme des MDCF/RUSF sicherzustellen. Sie erhalten eine Telefonnummer, unter der sie das Klinikpersonal erreichen können, und ein Mitglied des Personals kann bei Bedarf nach vorheriger Absprache den Haushalt einer Familie für eine direkt beobachtete Ernährungstherapie besuchen. Die programmierte Fütterung des MDCF-2 oder RUSF für drei Monate nach der Ernährungsrehabilitation ist in der Figur dargestellt.

Herstellung von MDCF-2 und RUSF:

Basierend auf kompatiblen Kombinationen von Zusatznahrungszutaten, die in der oben erwähnten Pre-POC-Studie identifiziert wurden, werden wir MDCF-2 sowie RUSF in den icddr,b-Lebensmittelverarbeitungsanlagen in Mirpur und in Kurigram in ausreichenden Mengen für die klinische Studie herstellen. Die beiden Diäten werden in Energiedichte und Mikronährstoffgehalt aufeinander abgestimmt. Die Energiedichte von MDCF-2 soll 125 kcal/25 g (pro Portion) betragen, und die Kalorienverteilung soll zu 45–50 % aus Fett und zu 8–10 % aus Protein bestehen. Die zwei Portionen MDCF-2 oder RUSF liefern 250 Kcal und die notwendigen Mikronährstoffe zusätzlich zur Bereitstellung des Substrats für die nützliche Mikrobiota-Proliferation. Die Portionen sollen die übliche Ernährung dieser Kinder zu Hause ergänzen. Müttern/Erstbetreuern wird geraten, die derzeitigen Ernährungs- und Stillpraktiken ihres Kindes beizubehalten.

Experimente zur Entwicklung der MDCF-2-Prototypen und zur Bewertung der organoleptischen Eigenschaften wurden in der klinischen Pre-POC-Studie durchgeführt.

Lebensmittel werden täglich zubereitet, um sicherzustellen, dass während der Zubereitung keine unerwarteten Verunreinigungen und Nährstoffverluste auftreten. Obwohl Rohkostzutaten sehr sorgfältig vom lokalen Markt beschafft und in angemessenen Mengen gelagert werden, werden wir die Kinder am selben Tag zubereiten, ausgeben und füttern, an dem MDCF-2 und RUSF zubereitet werden.

Nach Erhalt der Rohstoffe (Reis/Linse/Kichererbse) werden wir die Fremdstoffe/Körner oder Samen (falls vorhanden) herausnehmen, diese können entsorgt werden, und dann werden die Rohstoffe in einer offenen Pfanne geröstet. Beim Braten halten wir die Temperatur bei 120-130°C. Normalerweise dauert es 8-10 Minuten, um 100 g jedes Rohmaterials zu rösten. Kontinuierliches Rühren ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass einzelne Samen/Körner geröstet werden. Nach Abschluss des Röstens bewahren wir es zum Abkühlen beiseite und mahlen dann. Wir werden das Pulver nehmen und es mit einem Sieb passieren. Nach 4- bis 5-maligem Abseihen nehmen wir das feine Pulver zum Mischen mit den anderen Zutaten (Milchpulver/Öl). Wir werden auch den Zucker mahlen und das feine Pulver wird zum Mischen verwendet. Schließlich fügen wir das vorgewogene Premix-Pulver hinzu. Die Verarbeitung der ganzen grünen Banane unterscheidet sich von den anderen Zutaten. Grüne Bananen mit Schale werden in eine tiefe Pfanne in kochendes Wasser (100°C-110°C) gelegt und etwa 17-20 Minuten gekocht, bis sie gar und weich sind. Die Schale der grünen Banane wird abgeschält und der essbare weiße Teil wird entnommen und in kleine Stücke gerieben. Dann werden sie in einen Topf gegeben und abkühlen gelassen. Wir werden die kleinen Bananenstücke mit einem Löffel/Handzerkleinerer zerkleinern. Die Gewichte aller anderen Zutaten werden aufgezeichnet. Mögliche Rezepte werden in kleinen Chargen hergestellt, indem alle Zutaten in einem elektrischen Mixer gemischt werden. Die Zubereitung von Lebensmitteln in verschiedenen Schritten, dh Rösten, Partikelgrößenreduzierung, homogenes Mischen und Lieferung an die Ernährungszentren, wird von icddr,b-Ermittlern überwacht. Lebensmittel werden täglich zubereitet, um sicherzustellen, dass während der Zubereitung keine unerwarteten Verunreinigungen und Nährstoffverluste auftreten. Obwohl Rohkostzutaten sehr sorgfältig vom lokalen Markt beschafft und in angemessenen Mengen gelagert werden, werden wir die Kinder am selben Tag zubereiten, ausgeben und füttern, an dem MDCF und RUSF zubereitet werden.

Fütterungssitzungen:

Die Kinder und Mütter/Betreuer werden gebeten, im ersten Monat vorzugsweise täglich zwischen 9-11 und 15-17 Uhr in die an den Standorten eingerichteten Ernährungszentren zu kommen. Die Mütter werden aufgefordert, in den 2 Stunden vor der beobachteten Mahlzeit keine Nahrung und keine Muttermilch zu geben. Dem Kind werden je nach Randomisierung 25 Gramm MDCF-2 oder RUSF pro Portion angeboten. Die Mütter werden gebeten, ihren Kindern die vorher abgewogene Nahrung mit einem Löffel zu füttern, bis sie sich weigern zu essen, wie unten beschrieben. Nach einer zweiminütigen Pause wird dieselbe Diät ein zweites Mal angeboten, bis er/sie sich erneut weigert. Nach einer zweiten zweiminütigen Pause wird die Diät ein drittes Mal angeboten, bis sie erneut abgelehnt wird. Nach dieser dritten Weigerung gilt die Fütterungsepisode als „beendet“. Die Dauer der Fütterung (ohne die dazwischenliegenden „Ruhezeiten“) wird mit einer Stoppuhr aufgezeichnet und die Gesamtdauer der Fütterung notiert. Diese Fütterungsepisode dauert maximal 60 Minuten. Es werden auch abgemessene Mengen an klarem Wasser verabreicht und die während dieser Mahlzeit von 60 Minuten aufgenommene Wassermenge wird gemessen. Die Fütterungsepisode findet unter direkter Aufsicht von geschultem Studienpersonal statt. Bei Kindern wird davon ausgegangen, dass sie die weitere Einnahme verweigern, wenn sie den Kopf von der Nahrung wegbewegen, weinen, den Mund zusammenpressen oder mit den Zähnen zusammenbeißen oder unruhig werden, die Nahrung ausspucken oder sich weigern zu schlucken. Die tatsächlich aufgenommene MDCF-2/RUSF-Menge wird berechnet, indem die übrig gebliebene Menge von der angebotenen Menge abgezogen wird oder wenn die Mutter zu Hause gefüttert wird. Die eingeschriebenen Kinder werden täglich von Feldforschungsassistenten auf mögliche Nebenwirkungen/Nebenwirkungen (z. Hautausschlag, Urtikaria aufgrund einer Nahrungsmittelallergie oder signifikante Veränderungen des klinischen Zustands) für eine Woche. Wenn Nebenwirkungen/Nebenwirkungen beobachtet werden, werden diese gemäß dem Behandlungsstandard behandelt. Ein standardisiertes Produktionsverfahren wird befolgt, um die Qualität von RUSF und MDCF-2 zu kontrollieren. Jedem Kind werden in den ersten 4 Wochen zweimal täglich 25 g der Nahrung im Ernährungszentrum angeboten. Im folgenden Monat werden dem Kind 25 g der Nahrung im Ernährungszentrum angeboten und weitere 25 g werden in einem sauberen Behälter zur Ernährung zu Hause bereitgestellt. Im dritten Monat werden jedem angemeldeten Kind jeden Tag zwei separate Behälter mit 25 g Diät zu Hause zur Verfügung gestellt. Fütterungsinformationen werden von Müttern gesammelt und die verzehrte Menge wird anhand der Auslassungen gemessen. Das Futter wird zwischen den Fütterungssitzungen in sterilen Behältern und bei Raumtemperatur aufbewahrt. Die Qualität der Lebensmittel wird sichergestellt, indem alle 2 Monate Proben der zubereiteten Lebensmittel im icddr,b auf Keime und Schimmelpilze untersucht werden. Die zum Testen ausgewählten Proben umfassen Lebensmittel, die 2 und 6 Stunden nach dem Kochen gelagert wurden. Die Proben werden außerdem alle sechs Monate bei SGS Laboratories, Delhi, auf Aflatoxin getestet.

In dieser Studie wird der Ernährungszustand durch Anthropometrie bewertet und mit den Wachstumsreferenzstandards der WHO verglichen. Zu Beginn der Studie werden Informationen zu demografischen Merkmalen (Vermögen der Familien, Wohnstandard, Familienstruktur und elterliche Merkmale etc.) eingeholt und die FRAs erfassen das Gewicht der Kinder auf einer digitalen Waage mit 2-g-Genauigkeit (Seca, Modell 728, Deutschland), Länge (unter Verwendung von Infantometer, Seca, Modell 416, Deutschland) und mittlerer Oberarmumfang auf den nächsten mm genau (unter Verwendung eines nicht dehnbaren Einführbands). Die Anthropometrie wird nach den Standardverfahren durchgeführt und alle Messungen werden dreimal durchgeführt und der Durchschnittswert wird aufgezeichnet.

Kotprobenentnahme In der Akutphase der Stabilisierung werden jeden zweiten Tag Kotproben entnommen. Während der Rehabilitationsphase werden wöchentliche Stuhlproben (1–2 g) innerhalb von 30 Minuten nach der Produktion (zu Hause und zurück zum icddr,b) unter Verwendung der SOP (Standard Operating Procedure) zur Stickstoff-Trockenprobenentnahme entnommen, die kürzlich verwendet wurde Klinische Prä-POC-Studie (Anhang-A). Die Proben werden bei -80 °C gelagert, bevor sie am Ende jeder Studie zur Analyse der Mikrobiota-Reife (gemessen vor, während und nach Beendigung der Behandlung mit MDCF-2 und RUSF) und PCR-basierten Bewertung an das Gordon-Labor gesendet werden enteropathogene Belastung in Stuhlproben (gemessen vor und nach der Behandlung mit MDCF-2). Insgesamt 12 Stuhlproben werden von jedem Kind zu verschiedenen Zeitpunkten während des gesamten Studienzeitraums entnommen. Unter der Annahme von 62 Studienteilnehmern/Arm werden in dieser Studie insgesamt 1488 Stuhlproben gesammelt. Gleichzeitig werden den Müttern zu Beginn der Stabilisierungsphase 2 g Kotprobe entnommen.

Sammlung von Urinproben Insgesamt 7 Urinproben (jeweils 2 ml) werden von jedem Kind zu verschiedenen Zeitpunkten während des gesamten Studienzeitraums gesammelt. Geht man von 62 Studienteilnehmern/Arm aus, werden in dieser Studie insgesamt 868 Urinproben gesammelt. Gleichzeitig werden den Müttern zu Beginn der Stabilisierungsphase 5 ml Urin entnommen.

Blutprobenentnahme Insgesamt werden 4 Blutproben (jeweils 2 ml) zu verschiedenen Zeitpunkten während des gesamten Studienzeitraums entnommen. Jeder wird von jedem Kind zu Beginn der Stabilisierungsphase vor der Intervention gesammelt; Ende des ersten Interventionsmonats und unmittelbar nach Abschluss der Intervention.

Unter der Annahme von 62 Studienteilnehmern/Arm werden in dieser Studie insgesamt 496 Plasmaproben entnommen. Gleichzeitig werden den Müttern zu Beginn der Stabilisierungsphase 5 ml Blut entnommen.

Wie die Ergebnisse unserer MAL-ED-Studie in acht Ländern zeigen, hängt der Ernährungszustand der Mutter mit dem Ernährungszustand des Kindes zusammen. Darüber hinaus waren vorgeburtliche und mütterliche Faktoren frühe Determinanten einer geringeren Alterslänge, und ihr Beitrag blieb während der ersten 24 Lebensmonate wichtig. Daher werden wir die Größe und das Gewicht der Mutter aufzeichnen. Um den biologischen Ernährungszustand der Mutter nachvollziehen zu können, werden Stuhl-, Blut- und Urinproben von der Mutter erhoben. Diese Proben werden auf Darmmikrobiota und Proteomik analysiert und die Ergebnisse mit denen der eingeschriebenen Kinder korreliert.

Anthropometrie Das Alter des Kindes wird anhand von Dokumenten (Geburtsurkunde oder Impfausweis, falls vorhanden) oder dem Geburtsdatum des Kindes anhand des Berichts der Pflegekraft überprüft. Die Länge wird mit einem auf 0,1 cm empfindlichen Infantometer gemessen. Das Körpergewicht wird mit einer auf 2 g empfindlichen Waage (SECA 7281321009, Hamburg, Deutschland) gemessen. Länge-für-Alter (LAZ), Gewicht-für-Länge (WLZ) und Gewicht-für-Alter (WAZ) Z-Scores werden gemäß den WHO-Wachstumsstandards der Multicentre Growth Reference Study (MGRS) berechnet. Das Ödem wird durch Drücken der Oberseite beider Füße für 3 Sekunden untersucht. Der mittlere Oberarmumfang (MUAC) wird mit TALC MUAC Tape (UK) gemessen. Die regelmäßige Standardisierung der Messgeräte erfolgt anhand von Standards, die täglich von geschulten Feldforschungsassistenten durchgeführt werden.

Analysen von Plasma- und Stuhlproben Plasmaproben aus dieser Studie werden an das Labor von Dr. Jeffrey Gordon im Zentrum für Genomwissenschaften und Systembiologie der Washington University in St. Louis geschickt. Fortschrittliche massenspektroskopische und immunassaybasierte Methoden werden verwendet, um neue Erkenntnisse über die Rolle der Unreife der Darmmikrobiota und die Auswirkungen des Versuchs einer akuten Reparatur dieser Unreife mit auf Bleimikrobiota gerichteter Ergänzungsnahrung (MDCF-2) auf Biomarker und Mediatoren von zu gewinnen gesundes Wachstum. Es werden Vergleiche mit der Kontrollgruppe angestellt (d. h. diejenigen, die den RUSF-Referenzstandard verbrauchen). Targeted Ultra Performance Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (UPLC-MS) und Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) werden verwendet, um Analyten von spezifischem Interesse in Plasma- und/oder Stuhlproben zu profilieren, darunter Gallensäuren und kurzkettige Fettsäuren (SCFAs). ); Marker der mitochondrialen Funktion (z. B. β-Hydroxybutyrat, Acylcarnitine/AcylCoAs, Zwischenprodukte des TCA-Zyklus); Aminosäuren im Serum plus Stuhlproben [verzweigtkettige Aminosäuren, Tryptophan und Tryptophan-Metaboliten im Zusammenhang mit Wachstum und Entzündungsstatus, einschließlich derjenigen, die durch den bakteriellen Tryptophan-Metabolismus produziert werden (z. Indolessigsäurederivate)]. Darüber hinaus sind wichtige Mediatoren/Biomarker des linearen Wachstums (z. B. Wachstumshormon und IGF-1), der Energienutzung (Insulin, Leptin) und der Knochenbiologie [IL-6 (Interleukin-6), Osteoprotegerin, das C-terminale Peptid von Typ-I-Kollagen (CTX, ein Marker für Osteoklastenaktivität/Knochenresorption) und das aminoterminale Propeptid von Typ-1-Prokollagen (P1NP, ein Marker für Osteoblastenaktivität/Knochenbildung)] und systemische Entzündung (CRP, AGP) sein mit etablierten ELISA/Luminex-Assays quantifiziert. Proteine ​​im Blut werden mithilfe des SOMAlogic-Scans identifiziert, der die Identifizierung von mehr als 1300 verschiedenen Proteinen ermöglicht. Die proteomische Studie, die an Plasmaproben von Kindern mit SAM in unserer vorherigen Pre-POC-Studie in Dhaka durchgeführt wurde, hat bereits eine Reihe signifikanter und klinisch relevanter Zusammenhänge zwischen bestimmten Proteinen und klinischen Phänotypen unter Verwendung des SOMAlogic-Scans gezeigt.

Die gesammelten Informationen werden verwendet, um menschliche Kotproben zur Transplantation in keimfreie Tiere auszuwählen; Diese Tiere, die mit der Nahrung ihrer menschlichen Mikrobiota-Spender gefüttert werden, werden verwendet, um die Mechanismen weiter zu charakterisieren, die MDCF-2-Prototypen, die Darmmikrobiota und die Physiologie/den Stoffwechsel des Wirts verbinden. Darüber hinaus werden diese Biomarker aus Plasma und Fäkalien verwendet, um festzustellen, dass MDCF-2 die Reparatur der Unreife von Mikrobiota fördert und den biologischen Zustand bei Kindern verbessert.

Berechnung der Stichprobengröße In der Prä-POC-Studie mit verschiedenen MDCFs betrug der Basislinien-Gewicht-für-Länge-Z-Score von Kindern, die MDCF2 (Microbiota Directed Complementary Food 2) erhielten, -2,2 und nach einem Monat der Supplementierung -1,7. Wenn wir den WLZ -2 an der Grundlinie und -1,7 an der Endlinie betrachten, gepoolte SD (Standardabweichung) als 0,53, dann beträgt die Stichprobengröße 49 in jedem Arm bei 80 % Trennschärfe und 5 % Signifikanzniveau. Bei einer Fluktuation von 20 % müssen 62 Kinder in jeden Arm aufgenommen werden. Daher erhalten für diese Studie 62 Kinder MDCF-2 und 62 Kinder Reis-Linsen-RUSF.

Datenanalyse:

Die beiden Gruppen von Kindern mit Post-SAM-MAM werden zu Studienbeginn und zu unterschiedlichen Zeitpunkten verglichen, wie in der Abbildung zum Studiendesign gezeigt. Die klinischen Ergebnisvariablen für den Vergleich umfassen die Rate der Gewichtszunahme, anthropometrische Indizes und Morbidität. Alle im Abschnitt „Analysen von Plasma- und Stuhlproben“ erwähnten Analyten werden zwischen MDCF-2- und RUSF-Gruppen verglichen.

Ethische Prüfung zum Schutz der Menschenrechte Die Studie wurde nach Erhalt der Genehmigung des IRB (Institutional Review Board) durch das Research Review Committee und das Ethical Review Committee des icddr,b gestartet. Vor der Aufnahme in die Studie wird eine schriftliche Einverständniserklärung des Erziehungsberechtigten der Studienteilnehmer eingeholt. Die im Rahmen der Immatrikulation und anderer Studienverfahren erhobenen Personalausweise werden unter Verschluss gehalten.

Erwartete Risiken/Nebenwirkungen für dieses Protokoll beziehen sich auf die Entnahme von Blutproben, die Entnahme von Stuhlproben und die Fütterung von mikrobiotagerichteter Ergänzungsnahrung. Keines davon gilt als schwerwiegendes unerwünschtes Ereignis (SAE). Folgende unerwünschte Ereignisse (EAEs) im Zusammenhang mit der Blutentnahme sind zu erwarten:

• leichte Schmerzen
• Schmerz
• Einführung einer Infektion
• Blutung

• Ohnmacht oder Blutergüsse

  • Es werden Vorkehrungen getroffen, um eine Infektion zu vermeiden, indem die Stelle der Venenpunktion desinfiziert und sterile Ausrüstung verwendet wird
  • Das Risiko von Blutungen und Blutergüssen wird durch sofortige Druckanwendung nach der Venenpunktion minimiert
  • Der Teilnehmer (Kind) befindet sich während der Blutentnahme in sitzender oder liegender Position, um Verletzungen durch Ohnmacht zu vermeiden

Alle möglichen unerwünschten Ereignisse werden angemessen behandelt. Dazu gehören:

• Erbrechen
• Durchfall
• Hautausschlag
• Urtikaria durch Nahrungsmittelallergie
• Blähungen
• Bauchschmerzen Bewertung der Nebenwirkungen Sowohl schwerwiegende als auch nicht schwerwiegende Nebenwirkungen werden hinsichtlich ihres Schweregrads bewertet; Verhältnis zur Studienteilnahme; ergriffene Maßnahmen; und Ergebnisse. Alle SAEs müssen dem ERC (Ethical Review Committee) des icddr,b innerhalb von 24 Stunden, nachdem der Standort Kenntnis von dem Ereignis erlangt hat, gemeldet werden, das wiederum an den Sponsor verteilt wird. Dies erfolgt durch direkte telefonische Kommunikation, Fax oder E-Mail.

Die von icddr,b IRB empfohlenen Richtlinien würden für die Einstufung der unerwünschten Ereignisse befolgt, falls solche auftreten.

Schwere:

1. Leicht
2. Mäßig
3. Schwer

Bezug zur Studienteilnahme:

1. Definitiv verwandt: Eindeutiger zeitlicher Zusammenhang, keine andere mögliche Ursache
2. Möglicher Zusammenhang: Weniger eindeutiger zeitlicher Zusammenhang, andere Ursachen möglich
3. Nicht verwandt: Unabhängig von der Studie gibt es Hinweise darauf, dass das Ereignis definitiv mit einer anderen Ätiologie zusammenhängt

Aktionen:

Keine Heilbehandlung (mehr als eine Dosis des Arzneimittels erforderlich) Dauerhafter Abbruch der Studienteilnahme Krankenhausaufenthalt Sonstiges

Ergebnisse:

Beschlossene fortgesetzte unbekannte Kooperationsvereinbarungen Dieses Projekt ist eine Gemeinschaftsarbeit zwischen den Forschern der Washington University School of Medicine und dem International Center for Diarrheal Disease Research, Bangladesh (icddr,b). Die klinischen Arbeiten und Feldaktivitäten werden in Dhaka und Kurigram, Bangladesch, unter der direkten Aufsicht des Hauptforschers durchgeführt, während die Laboranalysen im Gordon Lab der Washington University in St. Louis durchgeführt werden. Alle Forschungseinheiten und die kooperierenden Forscher haben eine lange Geschichte internationaler Kooperationen. Alle Ermittler haben während der Entwicklung dieses Projekts kommuniziert und engagieren sich für seine erfolgreiche Umsetzung.

Verfügbare Einrichtungen icddr,b verfügt über ein gut ausgestattetes Lebensmittelverarbeitungslabor, das Experimente mit den Diätrezepten erleichtert. Wir haben laufende Studien im Baoniabad-Gebiet in Mirpur. Dort sind mehrere Projektbüros angesiedelt. Noch wichtiger ist, dass wir ein ausgezeichnetes Verhältnis zur Community haben. Terre des Hommes, die die SNU in Kurigram betreibt, wo ein Teil des Prozesses durchgeführt wird. In der Vergangenheit haben wir an der Entwicklung der SNU mitgewirkt und dort Studien durchgeführt. Die SNU genießt einen hervorragenden Ruf in der Community.

Zentrum für Genomwissenschaften, Washington University in St. Louis:

Die Stuhlproben werden bei icddr,b aliquotiert. Stuhlproben werden zur Hochdurchsatz-Gensequenzierung der 16S-ribosomalen RNA an das Labor von Prof. Jeffery Gordon in St. Louis geschickt. Die Anwesenheit/Häufigkeit eines breiten Spektrums von Enteropathogenen in Stuhlproben vor und nach der Behandlung mit MDCF-2 wird mit einem auf PCR (Polymerase Chain Reaction) basierenden Assay bestimmt. Stuhlproben können auch verwendet werden, um konstituierende Bakterienstämme zur Verwendung in zukünftigen Studien an gnotobiotischen Mäusen im Gordon Lab zu kultivieren. Es ist wichtig, hier zu erwähnen, dass die Assays und die Ausrüstung, um diese durchzuführen, derzeit nur in wenigen Labors auf der Welt verfügbar sind, darunter das in St. Louis. Das Zentrum beherbergt ein interdisziplinäres, abteilungsübergreifendes, generationenübergreifendes Team von Forschern aus mehreren Schulen, die sich auf vergleichende Genomik, statistische Genomik und Systembiologie konzentrieren an der Schnittstelle von Bio-, Physik-, Computer- und Ingenieurwissenschaften arbeiten möchten.