Identifizierung neuartiger Biomarker für umweltbedingte Enteropathie bei Kindern mithilfe eines evidenzbasierten Ansatzes (EE)

Titel des Protokolls:

Identifizierung neuartiger Biomarker für umweltbedingte Enteropathie bei Kindern mithilfe eines evidenzbasierten Ansatzes

Hintergrund

Unterernährung bei Kindern ist in Ländern der Dritten Welt ein großes Problem. Einer der Hauptgründe für Unterernährung bei Kindern ist, dass der Verzehr minderwertiger Lebensmittel und häufige Magen-Darm-Infektionen die Darmschleimhaut von Kindern schädigen. Der Darm ist daher nicht in der Lage, die verfügbaren Nährstoffe aufzunehmen und fungiert auch nicht als wirksame Barriere gegen die Verlagerung der GI-Flora in den Körperkreislauf. Die begrenzten Energieressourcen, die dem Kind zur Verfügung stehen, werden auf Kosten des normalen Wachstums zur Bewältigung dieser entzündlichen Herausforderungen umgeleitet. Diese Darmstörung (Enteropathie) wird Umweltenteropathie (EE) genannt. Da angenommen wird, dass EE ein Vorläufer chronischer Unterernährung ist, können wir durch die frühzeitige Erkennung von EE mithilfe von Biomarkern im Blut, Urin oder Stuhl frühzeitig chronische Unterernährung bei Kindern vorhersagen. Der Zweck dieser Forschung besteht darin, Biomarker für EE zu identifizieren.

Ziele

1. Ziel war es, neuartige Kandidaten-Biomarker für EE in einer Kohorte von Kindern im Alter von 6 bis 15 Monaten in einem ländlichen Bezirk in Pakistan zu testen.
2. Untersuchung der histopathologischen Eigenschaften der Dünndarmschleimhaut mittelschwerer bis schwerer unterernährter Kinder der Studienkohorte A und Korrelation der Ergebnisse mit den in Ziel 1 untersuchten Biomarkern.
3. Untersuchung der histopathologischen Eigenschaften der Dünndarmschleimhaut von Kindern (gut oder unterernährt), die sich einer UGI-Endoskopie aus klinischen Indikationen unterziehen, z. B. Entfernung von Fremdkörpern, Beurteilung von UGI-Blutungen usw. (Kohorte B) und Korrelation der Ergebnisse mit den in Ziel 1 untersuchten Blut-, Urin- und Stuhlbiomarkern.
4. Identifizierung neuer Kandidaten-Biomarker für EE durch Untersuchung der mRNA-Expression in der Dünndarmschleimhaut von Kindern mit und ohne EE für eine breite Palette von Proteinen, die an Entzündungen, hormonellen Dysfunktionen, dem Immunsystem und der Struktur und Funktion enger Verbindungen beteiligt sind.

Methoden

In einer Kohorte von Kindern, die bereits seit der Geburt im Rahmen der RESPAK-Studie in Matiari, Sindh (Kohorte A) auf Wachstum und Infektionen untersucht werden, werden die Forscher im Alter von 6 und 9 Monaten Blut, Urin und Stuhl sammeln und auf Biomarker einschließlich GLP-2 testen , Claudin 3, CRP, Reg 1, Serumzytokinprofil, Plasmaaminosäureprofil, Neopterin und Myeloperoxidase. Diese Biomarker werden mit klinischen Ersatzwerten für EE korreliert, einschließlich des Height for Age Z-Scores (HAZ) und des Weight for Age Z-Scores (WAZ) von Kindern im Alter von 6, 9, 12 und 15 Monaten sowie der Veränderung von HAZ und WAZ Werte zwischen 6, 9, 12 und 15 Monaten. Die Forscher werden 20–30 Kinder in Kohorte A identifizieren, die mittelschwer oder schwer unterernährt sind und im Alter von 10–11 Monaten häufigen oder anhaltenden Durchfall hatten und deren Diagnose trotz a unbekannt bleibt eine umfassende nicht-invasive Abklärung durchführen lassen und auf die ersten Ernährungsinterventionen nicht ansprechen. Diese Kinder werden an der Aga Khan-Universität einer Endoskopie des oberen Gastrointestinaltrakts unterzogen, im Einklang mit den Richtlinien der American Society for Gastroenterologlists (ASGE) für die Beurteilung von Kindern mit FTT und häufigem oder anhaltendem Durchfall(1). Die durch die Endoskopie gewonnenen Zwölffingerdarmbiopsien werden für die H&E-Färbung (Standardbehandlung zur Diagnose von Zöliakie, anderen entzündlichen und autoimmunen Ursachen der Enteropathie) sowie für die EE-Forschung, einschließlich der Untersuchung von Entzündungen, Hormonstörungen und Tight-Junction-Fehlfunktionen an der AKU, verwendet. University of Chicago und University of Virginia.

In einer separaten Kohorte von Kindern (Kohorte B) im Alter von 6 bis 24 Monaten, die sich bei unseren kooperierenden pädiatrischen Gastroenterologen an der Aga Khan-Universität oder im Kinderkrankenhaus Lahore für eine UGI-Endoskopie bei geeigneter Indikation, zusätzliche Zwölffingerdarmbiopsien und Blut-/Urin-/Stuhlproben vorstellen werden nach Einverständniserklärung erhoben. Die an diesen Kindern durchgeführte Aufarbeitung erfolgt wie oben beschrieben.

Die RNA wird aus der gesamten gewonnenen Biopsieprobe extrahiert und die mRNA-Ziele, die bei Kindern mit und ohne EE unterschiedlich exprimiert werden, werden identifiziert, sodass ihre nachgeschalteten Proteine ​​identifiziert und in Zukunft als mögliche Biomarker für EE getestet werden könnten.

Nebenwirkungen

Die Entnahme von Blut, Urin und Stuhl bei einem Kind im Alter von 6 und 9 Monaten wird für das Kind Unbehagen verursachen, schwerwiegende unerwünschte Ereignisse aufgrund dieser Eingriffe sind jedoch unwahrscheinlich. Für Probanden, die nicht auf eine Ernährungsrehabilitation ansprechen und bei denen die erste diagnostische Abklärung keinen Aufschluss gibt, wird eine erweiterte Abklärung gemäß den ASGE-Richtlinien angeboten, die in ausgewählten Fällen eine UGI-Endoskopie umfasst. Obwohl selten, birgt die Endoskopie Risiken wie Komplikationen im Zusammenhang mit der Vollnarkose, Perforationen, Blutungen und Infektionen.

Ethische Fragen

Neben der Frage der Verletzung der Privatsphäre und der Sammlung von Blut, Urin und Stuhl besteht die größte ethische Herausforderung in Kohorte A in der Durchführung von UGI-Endoskopien bei einigen Kindern, bei denen die Ursache der Unterernährung trotz erster Untersuchungen und Interventionen unklar ist. Die Forscher gehen davon aus, dass diese Endoskopien im Interesse dieser Kinder sind, da die ASGE sie als Teil der Abklärung von Kindern empfiehlt, die nicht richtig gedeihen und gastrointestinale Symptome wie chronischen oder wiederkehrenden Durchfall haben. Die Endoskopien können dabei helfen, behandelbare entzündliche, infektiöse oder autoimmune Ursachen für Gedeihstörungen bei diesen Kindern zu identifizieren.

Während der Endoskopien sammeln die Forscher zusätzliche Biopsien für Forschungszwecke. Die mit der Endoskopie verbundenen Risiken hängen hauptsächlich mit der Anästhesie und dem Eingriff zusammen. Die Entnahme zusätzlicher Biopsien ist relativ sicher, da die Magen-Darm-Schleimhaut eines der am schnellsten heilenden Organe des Körpers ist und nach 24 Stunden nach dem Eingriff im Wesentlichen keine Spuren der Biopsie mehr vorhanden sind. Endoskopien an der AKU und im Kinderkrankenhaus werden von erfahrenen pädiatrischen Gastroenterologen durchgeführt. Dennoch sind die Ermittler gut gerüstet, um eventuell auftretende Komplikationen zu bewältigen.

In Kohorte B entnehmen die Forscher zusätzliche Biopsien von Kindern, die sich bereits einer UGI-Endoskopie für eine geeignete Indikation unterziehen, die nicht mit dieser Studie zusammenhängt. Das einzige zusätzliche Risiko für die Probanden in Kohorte B besteht in der Entnahme zusätzlicher Biopsien, die wie oben erläutert minimal sein sollten.