Mikrobiota-gesteuerte Nahrung für Kinder mit mittelschwerer akuter Unterernährung

Belastung: Unter mittelschwerer akuter Unterernährung (MAM) versteht man einen Zustand, der durch ein erhebliches Defizit bei der Körpergewichtsmessung bei Kindern im Alter von 6 bis 59 Monaten gekennzeichnet ist. Es handelt sich um ein zentrales Gesundheitsproblem mit schädlichen Auswirkungen auf das Wachstum, die Entwicklung und das allgemeine Wohlbefinden von Kindern. Die Bekämpfung von MAM ist von entscheidender Bedeutung, um das Fortschreiten zu schwerer akuter Unterernährung (SAM) zu verhindern und eine gesunde Entwicklung des Kindes sicherzustellen. MAM betrifft weltweit eine beträchtliche Anzahl von Kindern, insbesondere in Ländern mit niedrigem und mittlerem Einkommen, in denen Unterernährung weit verbreitet ist. Laut der 2022 Bangladesh Demographic and Health Survey (2022 BDHS) sind 24 % der Kinder unter 5 Jahren verkümmert, während 11 % ausgezehrt sind. Die Prävalenz von MAM-Kindern weltweit ist höher als die von Kindern mit SAM und 31,3 Millionen Kinder unter 5 Jahren (~70 %) waren unter all den Kindern, die im Jahr 2022 akut unterernährt waren, mäßig ausgezehrt. Es wurde festgestellt, dass MAM-Kinder unter einer relativen Unreife der Mikroben im Darm leiden, was mit einer Wachstumsstörung zusammenhängt. Fertignahrungsergänzungsmittel (RUSF) sind ein zentraler Bestandteil der ambulanten Behandlung von MAM im Community-based Management. RUSF ist ein gebrauchsfertiges Lebensmittel, erfordert keine Zubereitung oder Kühlung und liefert die notwendigen Nährstoffe und Energie für die Wiederherstellung von MAM.

Wissenslücke: Forscher am icddr,b haben in Zusammenarbeit mit der Washington University in St. Louis eine Microbiota-Directed Complementary Food (MDCF)-Formulierung (basierend auf lokal verfügbaren Lebensmittelzutaten) entwickelt, die das Potenzial hat, die Darmmikrobiota von Kindern zu reparieren Unterernährung. Ergebnisse einer kürzlich durchgeführten MDCF-Studie an an MAM erkrankten Kindern in Bangladesch zeigten, dass die Kinder, die die Nahrung erhielten, im Vergleich zu denen, die mit einer standardmäßigen gebrauchsfertigen Ergänzungsnahrung behandelt wurden, deutlich schnellere Wachstumsraten aufwiesen (PR#18073). Frühe Erkenntnisse beschränken sich jedoch auf eine kleine Stichprobe von Kindern mit MAM.

Relevanz: Um den Ernährungsbedarf von MAM-Kindern zu decken, hat icddr,b eine neuartige Intervention namens Microbiota-Directed Food (MDF) entwickelt, ein gebrauchsfertiges Ergänzungsfuttermittel, bei dem das ursprüngliche MDCF-Rezept so modifiziert wurde, dass es den Ernährungsbedarf von Kindern erfüllt MAM-Kinder sowie die Anpassung an die bestehenden WHO/UNICEF-Spezifikationen für eine Ernährungsintervention zur Behandlung akuter Mangelernährung. Die vorgeschlagene Formulierung von MDF mit ausreichendem Kaloriengehalt wird den Ernährungszustand verbessern, indem sie die bei MAM-Kindern vorhandene mikrobielle Dysbiose im Darm moduliert und verbessert. Daher schlagen wir diese Wirksamkeitsstudie vor, um die Evidenz für die Wirkung dieser neuartigen Intervention auf das Ponderalwachstum, die mikrobielle und proteomische Erholung bei Kindern mit MAM im Vergleich zum Standard-RUSF zu ermitteln.

Hypothese (falls vorhanden):

Das lokal entwickelte MDF würde sich im Vergleich zum Standard-RUSF bei Kindern mit MAM als vorteilhaft für die Ernährungswiederherstellung, die Reparatur von Mikrobiota und die Wiederherstellung von Plasma-Biomarkern für gesundes Wachstum erweisen.

Ziele:

Hauptziele:

•Um die Wirksamkeit von MDF bei der Verbesserung des Weight-for-Length-Z-Scores (WLZ) von MAM-Kindern zu beurteilen

Sekundär:

• Untersuchung der Wirksamkeit von MDF bei der Reparatur der Mikrobiota von MAM-Kindern
• Um die Wirksamkeit von MDF bei der Verbesserung des Weight-for-Age Z-Scores (WAZ) bei Kindern mit MAM zu messen
• Um die Wirksamkeit von MDF bei der Verbesserung des Längen-für-Alters-Z-Scores (LAZ) bei Kindern mit MAM zu messen
• Untersuchung und Validierung der Wirkung von MDF-Ergänzungsmitteln bei der Wiederherstellung von Plasma- und Stuhlbiomarkern
• Zur Überwachung der durch MDF hervorgerufenen Veränderung bei der Wiederherstellung des Gleichgewichts der Körperzusammensetzung (Fettmasse-Prozentsatz und fettfreie Masse-Prozentsatz).
• Untersuchung der Wirksamkeit von MDF bei der Verbesserung der kognitiven, motorischen und sprachlichen Funktion von MAM-Kindern

Methoden:

Studiendesign: Bei dieser Studie handelt es sich um eine doppelblinde, randomisierte kontrollierte Studie.

Teilnehmer: Für die Studie werden Kinder im Alter von 6 bis 24 Monaten mit mittelschwerer akuter Unterernährung rekrutiert

Studienort: Bauniabadh und das angrenzende Slumgebiet Mirpur in der Stadt Dhaka.

Probengröße: 230; 2 Arme; 115 pro Arm)

Intervention: Kinder in einem Arm erhalten das MDF und die Kinder im Kontrollarm erhalten das herkömmliche RUSF.

Die Kinder erhalten 12 Wochen lang eine Intervention entweder mit MDF oder RUSF.

• 6–24 Monate alte Kinder mit MAM – 12 Wochen Intervention mit MDF + 12 Wochen Nachbeobachtung
• 6–24 Monate alte Kinder mit MAM – 12 Wochen Intervention mit RUSF + 12 Wochen Nachbeobachtung

Das Screening des Studienverfahrens und die Einschreibung der Studienteilnehmer erfolgen in Bauniabadh und dem angrenzenden Slumgebiet von Mirpur in der Stadt Dhaka. Zunächst werden Kinder im Alter von 6 bis 24 Monaten vom Gesundheitspersonal der Studie untersucht. Eltern von berechtigten Kindern, die das Einschlusskriterium erfüllen, werden bezüglich der Aufnahme in die Studie angesprochen. Ein ausgebildeter Feldforschungsassistent wird die Studie im Detail erklären, alle Fragen der Eltern beantworten und die Eltern einladen, das Kind für die Studie anzumelden. Nach Einholung des Einverständnisses der Eltern werden zu Beginn der Studie Informationen zu demografischen Merkmalen (Vermögen der Familie, Wohnstandard, Familienstruktur, häusliche Umgebung, elterliche Merkmale usw.) eingeholt. Morbiditätsdaten werden während des Interventionszeitraums wöchentlich und in der Nachbeobachtungsphase alle zwei Wochen erhoben.

In dieser Studie wird der Ernährungszustand durch Anthropometrie im Vergleich mit den Wachstumsreferenzstandards der WHO beurteilt. BIA ist eine Methode zur Beurteilung der Körperzusammensetzung durch Messung des Körperfetts im Verhältnis zur fettfreien Körpermasse. Es ist ein integraler Bestandteil einer Gesundheits- und Ernährungsbeurteilung. BIA wird verwendet, um das Gesamtfett und die fettfreie Masse vor und nach der Behandlung zu messen. Bei diesem nicht-invasiven Test werden lediglich Elektroden an Hand und Fuß der Person angebracht. Ein schwacher, nicht wahrnehmbarer elektrischer Strom wird durch den Körper geschickt. Der Stromfluss wird durch die Wassermenge im Körper beeinflusst. Das Gerät misst, wie dieses Signal durch verschiedene Gewebearten auf seinem Weg durch den Körper behindert wird, und liefert Schätzungen des Körperwassers, aus denen der Körperfettanteil berechnet wird.

Ein Fragebogen zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln wird verwendet, um Daten zu den Ernährungspraktiken von Säuglingen und Kleinkindern (IYCF) zu sammeln. Die Daten zur Häufigkeit von Nahrungsmitteln werden anhand des Indikators „Minimum akzeptable Ernährung“ ausgewertet, da dieser den Standards sowohl für die Mindesternährungsvielfalt als auch für die Mindesthäufigkeit von Mahlzeiten entspricht.

Die Bayley-Skala für die Entwicklung von Säuglingen und Kleinkindern (BSID-IV) wird verwendet, um die frühkindliche Entwicklung (kognitive, motorische und sprachliche Entwicklung) vor und nach dem Eingriff zu bewerten. Die von der Harvard University entwickelte Langform Caregiver Reported Early Development Instruments (CREDI) wird in dieser Studie ebenfalls verwendet (21).

Vor, nach dem Eingriff/der Behandlung und am Ende der Nachbeobachtungszeit werden Blutproben zur Messung der Hämoglobin-, Serumprotein- (Gesamtprotein- und Albumin-), Thiamin-, Zink-, Vitamin B12-, Vitamin D- und Folsäurespiegel entnommen.

Bei der Einschreibung werden Stuhlproben ohne Durchfall entnommen, dann monatlich während der Interventions- und Nachbeobachtungsphase von allen Teilnehmern zur Messung von Biomarkern für Darmentzündungen und zur Beurteilung der Zusammensetzung der Darmmikrobiota und der Merkmale des Mikrobioms.

Orale Abstrichproben werden mithilfe eines kommerziellen Kits von jedem Kind bei der Einschreibung, nach dem Eingriff/der Behandlung und am Ende der Nachbeobachtungszeit zur Messung der Mikrobiota entnommen.