Bewertung der Exekutivfunktion und Emotionsregulation bei Kindern in Bangladesch

Unterernährung betrifft jährlich etwa 47 Millionen Kinder unter 5 Jahren und ist für 45 % der Sterblichkeit in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen verantwortlich, in denen etwa 2 Milliarden Überlebende unter langfristigen kognitiven und Verhaltensfolgen leiden. Akute Mangelernährung, die sowohl MAM (Moderate Acute Malnutrition) als auch SAM (Severe Acute Malnutrition) umfasst, verursacht weltweit 14,6 % aller Todesfälle von Kindern unter 5 Jahren. Es ist ein erhebliches Problem in Bangladesch, wo > 40 % der Kinder unter fünf Jahren an chronischer oder mäßig akuter Unterernährung leiden. Zu den langfristigen Folgen der Unterernährung für die 5,5 Millionen Kinder unter 5 Jahren, die an chronischer Unterernährung leiden (Unterernährung oder geringe Größe im Verhältnis zum Alter) und für die 14 %, die akut unterernährt sind (Auszehrung oder geringes Gewicht im Verhältnis zur Größe), gehört ein schlechtes Gehirn Entwicklung mit daraus resultierender Beeinträchtigung der Entwicklung kognitiver, motorischer und sozio-emotionaler Fähigkeiten im Kindes- und Erwachsenenalter. Mangelernährung in der frühen Kindheit wirkt sich negativ auf Kognition, Verhalten, schulische Leistungen und Produktivität im späteren Leben aus. Darüber hinaus kehren die aktuellen Ernährungsregime für die Rehabilitation die Beeinträchtigung der Gehirnentwicklung nicht um, da diese auf ein schnelles Aufholwachstum als Hauptziel ausgelegt sind.

Unterernährte Kinder haben eine abnormale Zusammensetzung der frühen Darmmikrobiota, die die Gehirnfunktion beeinträchtigen kann, indem sie die bidirektionalen neuralen und immunologischen Wechselwirkungen zwischen Darm und Gehirn durch eine veränderte Produktion von Signalmolekülen durch die Mikrobiota wie kurzkettige Fettsäuren und Neurotransmitter stört. Ernährungsgestörte Kinder haben insbesondere eine ausgeprägte Hirnatrophie im MRT, und während eine erneute Ernährung die Hirnatrophie umkehrt, bleiben signifikante Defizite in Funktion und Mikrostruktur bestehen. Es ist wahrscheinlich, dass die anatomische Rekonstitution des Gehirns mit Nahrung, die hauptsächlich für körperliches schnelles Aufholwachstum entwickelt wurde, zu einer Gehirnstruktur führt, die kein Substrat für normale kognitive und emotionale Leistung liefern kann. Die Behebung dieses Problems muss zumindest teilweise von der Bereitstellung der geeigneten Nährstoffe in Mengen abhängen, die den Anforderungen während des schnellen Aufholwachstums von Körper und Gehirn entsprechen.

Die Forscher schlagen vor, dass sowohl Nährstoffmangel als auch Darmmikrobiom-Dysbiose strukturelle und funktionelle Anomalien des Gehirns bei Unterernährung hervorrufen, die zu neuropsychologischen Folgen in der Kindheit und im späteren Leben führen. Das menschliche Gehirn entwickelt sich während des intrauterinen Lebens sowie in der frühen Kindheit, insbesondere im Entwicklungsfenster zwischen der Geburt und dem 3. Lebensjahr. Eine bessere Wiederherstellung der Gehirnarchitektur und -funktion bei Kindern, die an Unterernährung leiden, wird durch die Anreicherung von Futtermitteln mit Schlüsselnährstoffen mit gezielter Funktionalität im Gehirn während des schnellen Nachwachsens des Gehirns erzielt. Die Nahrungsergänzungsmittel sind E-RUSF (Ready to Use Therapeutic Feed-enhanced, hergestellt von Nutriset) und E-SQLNS (standardisierte/erweiterte Nahrungsergänzungsmittel in kleinen Mengen auf Lipidbasis), die alle Schlüsselnährstoffe für die Rehabilitation von verschwendeten Gehirnen enthalten: 24 Mikronährstoffe (Vitamine und Mineralien) werden bereitgestellt in der empfohlenen Tagesdosis, funktionelle Lipide (langkettige mehrfach ungesättigte Fettsäuren DHA und EPA), sialylierte Milcholigosaccharide, neuralspezifische Antioxidantien (Zeaxanthin, Lutein; Kryptoxanthin) und mikrobiommodulierende lösliche Ballaststoffmischung (Inulin + FOS), 6 g pro 26-g-Tagesdosis E-SQLNS sowie innerhalb einer Tagesration von 100 g E-RUSF. Die Vergleichsgruppe erhält in Bangladesch therapeutische Standardnahrung. Diese Futtermittel sind ein energiedichtes RUSF auf Kichererbsenbasis mit einer gezielten Kalorienzufuhr von 250 kcal/50 g (pro Portion) mit einer Kalorienverteilung von 45–50 % aus Fett und 8–10 % aus Protein.

Die diagnostischen Kriterien für MAM bei Kindern im Alter von 6 bis 59 Monaten sind ein Gewicht-für-Höhe-Z-Score < -2 und ≥ -3 Z-Score der WHO-Standards für das Wachstum von Kindern und/oder MUAC < 12,5 und ≥ 11,5 cm. Diese Definition wird auch von USAID unterstützt. In Bangladesch leben etwa 1,8 Millionen Kinder unter 5 Jahren mit MAM. Die Studie wird in der Gegend von Mirpur in der Stadt Dhaka durchgeführt. Der Mirpur-Studien-/Überwachungsbereich ist allen Mitarbeitern der Mirpur-Feldklinik bekannt, da sie in den letzten 10 Jahren in diesem Bereich an bestehenden Studien gearbeitet haben. Die Ermittler haben eine Feldklinik/Labor auf Station 5 eingerichtet, wo Mitarbeiter in den letzten 7 Jahren für das BEAN-Projekt (PR-14110 und PR-18036) gearbeitet haben. Das bestehende Personal wird daher die Kinder und Mütter aus dem Untersuchungsgebiet rekrutieren. Das Mirpur-Gebiet ist ein dicht besiedeltes Gebiet und liegt etwa 8 km vom Hauptcampus des icddr, b in Mohakhali, Dhaka entfernt. Mirpur wurde als Studienort ausgewählt, weil es von armen und bürgerlichen Familien bewohnt wird, die Wohn- und sanitären Bedingungen typisch für alle verstopften städtischen Siedlungen sind und es in diesem Bereich seit 30 Jahren laufende Forschungsaktivitäten gibt.

Dieses Studiendesign wird die Fähigkeiten des EF/ER-Toolkits in der Kontrollgruppe angemessen bewerten und Vergleiche mit Daten aus Ländern mit hohem Einkommen ermöglichen. Durch die beiden Interventionsarme und den Vergleich mit 3-jährigen unbehandelten Kindern werden qualitativ hochwertige Pilotdaten zur EF/ER-Reaktion auf Interventionen vorliegen, um eine endgültige Studie voranzutreiben. Die eingeschriebenen Kinder werden im Alter von 2 und 3 Jahren mit EF/ER zur Entwicklungsbeurteilung nachuntersucht.