Wirksamkeit von Probiotika zur Vorbeugung gastrointestinaler Toxizität bei Kindern mit Leukämie

Hintergrund Akute lymphoblastische Leukämie (ALL) ist eine bösartige Erkrankung, die durch die unkontrollierte Proliferation unreifer Lymphzellen gekennzeichnet ist. Es ist die häufigste Neubildung bei Kindern und macht bis zu 53,1 % aller onkologischen Prozesse in Mexiko aus [1-6]. Glücklicherweise wird mit den derzeitigen chemotherapeutischen Behandlungen in 98 % der Fälle eine Remission der Krankheit erreicht; Allerdings haben die chemotherapeutischen Behandlungen Nebenwirkungen, die zu einer gastrointestinalen Toxizität führen können (7,7 bis 32,5 %), was mit einer Sterblichkeit von bis zu 50 % verbunden ist.

Zu den häufigsten gastrointestinalen Manifestationen, die aus dieser Toxizität resultieren, gehören Mukositis, Pankreatitis (2 bis 8 %), Durchfall (10 bis 82 %) und Kolitis, die mit einer verminderten Anzahl an Bacillus spp. und Bidifobacterium spp. einhergeht und das Risiko einer Nekrose und Darmperforation erhöht terminales Ileum und Blinddarm. Daher wurden mehrere Studien durchgeführt, um Wirkstoffe zu identifizieren, die das Auftreten gastrointestinaler Toxizität reduzieren können, wie z. B. Probiotika, bei denen es sich um eine Gruppe saprophytischer Mikroorganismen (Bakterien, Viren, Pilze und Protozoen) handelt, die im Gleichgewicht auf der Haut und den Schleimhäuten leben, hauptsächlich in des Darms, haben Aufmerksamkeit erregt.

Es ist bekannt, dass Probiotika mehrere positive Funktionen haben, z. B. die Förderung der Aufnahme von Kohlenhydraten, kurzkettigen Fettsäuren und Kalzium; Erleichterung der Synthese von Lipiden und Vitaminen; modulieren und reduzieren die Konzentration von Entzündungsmediatoren in der Darmschleimhaut; verbessern die Durchblutung der Schleimhaut und verringern so das Risiko ischämischer Bereiche im Darm; und das Immunsystem stärken.

Obwohl Untersuchungen zum Einsatz von Probiotika zur Vorbeugung oder Reduzierung der toxischen Wirkungen einer Chemotherapie durchgeführt wurden, sind die Ergebnisse noch nicht schlüssig, da die Wirkung von Probiotika in mehreren Kombinationen analysiert wurde, was es schwierig macht, die spezifischen Wirkungen pro Stamm zu unterscheiden. Dies erschwert die Entwicklung standardisierter Therapiepläne zur Verbesserung der Versorgungsqualität dieser Patienten. Wenn dieses Projekt die Wirksamkeit und Sicherheit dieser Probiotika erfolgreich ermittelt, wird es die Entwicklung neuer Therapiestrategien ermöglichen, die darauf abzielen, die Qualität der Gesundheitsversorgung dieser Patienten zu verbessern und die Häufigkeit und Schwere von Magen-Darm-Komplikationen infolge der Verabreichung einer Chemotherapie zu verringern.

Ziel: Bewertung der Wirksamkeit und Sicherheit der Verabreichung von Lactobacillus casei, Lactobacillus rhamnosus und Bifidobacterium bifidum im Vergleich zu Placebo bei der Verringerung des Risikos einer gastrointestinalen Toxizität, einer Verringerung der Darmpermeabilität und einer Veränderung der Darmmikrobiota ohne die Entwicklung von Nebenwirkungen bei pädiatrischen Patienten mit diagnostizierter ALL Erhalt einer Konsolidierungschemotherapie im Onkologischen Dienst des Instituto Nacional de Pediatría.

Allgemeine Beschreibung der Studie

1. Auswahl und Einwilligung der Teilnehmer:

   • Teilnehmer, die die Studienauswahlkriterien erfüllen, werden ausgewählt.
   • Die Einverständniserklärung wird von den Eltern oder Erziehungsberechtigten des Teilnehmers und gegebenenfalls vom Patienten eingeholt, wenn dieser älter als 8 Jahre ist. Sie werden über die Vorteile, Komplikationen und Nebenwirkungen der Interventionen informiert (Anhang 1-3).
   • Wenn die Eltern oder Erziehungsberechtigten eine Behandlung außerhalb des Forschungsprojekts bevorzugen, wird der Patient gemäß den festgelegten nationalen Protokollen behandelt, die im Onkologischen Dienst des Instituto Nacional de Pediatría verwendet werden.
   • Auch für die Nutzung personenbezogener Daten gemäß Anlage 4 und 5 wird eine Einwilligung eingeholt. Zu diesen Daten gehören Namen der Teilnehmer und Eltern, Geburtsdatum, Geschlecht, CURP, Adresse, Kontaktnummer, Krankengeschichte, allgemeine Gewohnheiten, pathologische Zustände und soziale Bedingungen, die ausschließlich für dieses Forschungsprojekt verwendet werden.
   • Die Daten werden streng vertraulich behandelt und vom Projektpersonal fünf Jahre lang in einer elektronischen Datenbank gespeichert.

2. Erste Einschätzungen:

   • Ein pädiatrischer Onkologe führt eine Anamnese, eine körperliche Untersuchung, eine Anthropometrie sowie Stuhl- und Serumproben durch.
   • Ein Ernährungsberater beurteilt den Ernährungszustand und die Körperzusammensetzung des Teilnehmers.

   A) Körperliche Untersuchung:

   • Der Teilnehmer zieht Oberbekleidung und Schuhe aus und setzt sich auf den Untersuchungstisch.
   • Der pädiatrische Onkologe wird bei Bedarf mit einer Lampe und einem Zungenspatel visuell auf Hautläsionen prüfen.
   • Die Körpertemperatur wird mit einem digitalen Thermometer gemessen.
   • Die Teilnehmer liegen zur Palpation, Perkussion und/oder Auskultation auf dem Rücken, um Herz- und Bauchbeschwerden zu beurteilen.

   B) Anthropometrie

   • Das Gewicht wird dreimal mit einer Seca-Waage gemessen.
   • Die Körpergröße wird dreimal mit einem Stadiometer gemessen.
   • Der Taillenumfang wird in der Mitte zwischen der Unterkante der letzten Rippe und der Oberkante des Beckenkamms gemessen.
   • Der Hüftumfang wird 15 cm unterhalb der Taille gemessen.
   • Der Armumfang wird rund um den Bizepsmuskel gemessen.
   • Der Oberschenkelumfang wird im oberen Drittel des Oberschenkels gemessen.

   C) Ernährungsstatus

   - Die Indizes „Größe für Alter“ (H-A), „Gewicht für Alter“ (W-A), „Gewicht für Größe“ (W-H) und „Body-Mass-Index“ (BMI) werden gemäß den Standards NOM-008-SSA2-1993 klassifiziert.

   D) Körperzusammensetzung

   • Die Teilnehmer entfernen metallische Gegenstände, entleeren ihre Blase und liegen auf dem Rücken auf einem nicht leitenden Bett.
   • Die Elektrodenplatzierung wird mit einem Reinigungstuch und einem elektrisch leitfähigen Handtuch vorbereitet.
   • An Händen und Füßen werden Elektroden angebracht und ein bioelektrisches Multifrequenz-Impedanzgerät misst die Körperzusammensetzung bei sechs verschiedenen Frequenzen.
   • Die Daten werden an die Perzentilkurven der WHO angepasst.

   E) Stuhlproben

   • Die Teilnehmer sammeln zu Hause Stuhlproben mithilfe der bereitgestellten Kits und Anweisungen.
   • Die Proben werden noch am selben Tag in einer Kühlbox zur Analyse zum Instituto Nacional de Pediatría transportiert und bis zum Ende des Projekts im Gefrierschrank bei -70 °C gelagert.

   F) Serumproben

   • Eine 3-ml-Blutprobe wird durch periphere Venenpunktion entnommen.
   • Serumproben werden verarbeitet, um Antikörper gegen Beta-Lactoglobulin mithilfe der Sandwich-Enzym-Immunoassay-Technik zu bestimmen.

   In den Wochen 1, 4 und 8 werden wöchentlich Beurteilungen des klinischen Zustands, der Anthropometrie und der Körperzusammensetzung sowie in den Wochen 1 und 8 Stuhl- und Serumproben durchgeführt.

3. Vorbereitung von Interventionen:

   • Die Interventionen werden in einer vertikalen Laminar-Flow-Haube der Klasse II Typ A2 der Baker Company vorbereitet.
   • Die erforderlichen Mengen an lyophilisiertem probiotischem Pulver und mikrokristalliner Cellulose werden 5 Minuten lang (2:30 im Uhrzeigersinn und 2:30 gegen den Uhrzeigersinn) bei einer Geschwindigkeit von 25 U/min gemischt und in einer Dosis von 2,5 Milliarden L. casei und L. rhamnosus verkapselt KBE pro Kapsel, B. bifidum mit 1 Milliarde KBE pro Kapsel und Placebo 300 mg mikrokristalline Cellulose.
   • Jeder Eingriff wird in etikettierten sterilen Beuteln aufbewahrt und bei 2 bis 8 °C gekühlt.
   • Die Qualität der Kapseln wird im Bakteriologielabor durch Verdünnung und Sequenzierung auf ihren UFC-Gehalt geprüft. Abweichungen führen zu Prozessanpassungen.

4. Teilnehmerzuteilung:

   • Die Teilnehmer werden mithilfe einer computergenerierten Sequenz nach dem Zufallsprinzip Interventionen zugewiesen und in ausgewogenen Fünferblöcken angepasst. (Anhang 7).
   • Ein externer Forscher steckt die Interventionsnamen in undurchsichtige Umschläge, die mit Zufallszahlen der Sequenz beschriftet sind.
   • Die Teilnehmer ziehen eine Zufallszahl, die einer Intervention zugeordnet wird und dem Hauptermittler mitgeteilt wird.

5. Interventionsverwaltung:

   • Die Teilnehmer erhalten Flaschen mit 14–16 Kapseln der zugewiesenen Intervention, die in einer Kühlbox mit gekühlten Gelpackungen aufbewahrt werden.
   • Die Teilnehmer nehmen eine Woche lang eine Kapsel vor dem Frühstück und eine vor dem Mittagessen ein, protokollieren die Einhaltung in einem Logbuch und wiederholen diesen Vorgang acht Wochen lang.

6. Klinische Bewertung:

   - Wöchentlich werden klinische Untersuchungen zu Mukositis, Durchfall, Kolitis, Blähungen, Blähungen und Verstopfung durchgeführt, bewertet nach der CTCAE-Skala (Common Terminology Criteria for Adverse Events) (V 4.02) [39]. Bei Bedarf leitet der Kinderonkologe die Behandlung gemäß dem Onkologie-Leistungsplan ein.

7. Datenerfassung:

   • Wenn Antibiotika erforderlich sind oder die Konsolidierungsphase der Chemotherapie abgeschlossen ist, werden die Teilnehmer aus der Studie ausgeschlossen und es werden abschließende Bewertungen durchgeführt.
   • Daten aus wöchentlichen klinischen Bewertungen, Ernährungsbewertungen und Studien-Follow-ups werden in einem Datenerfassungsformular (Anhang 8) aufgezeichnet und zur statistischen Analyse mithilfe von STATA 18 durch einen verblindeten Forscher in eine elektronische Excel-Datenbank eingegeben.

Die Stichprobengröße wurde auf der Grundlage von Daten aus der Studie von Reyna-Figueroa berechnet, die eine Inzidenz von Durchfall während der Verabreichung von L. rhamnosus bei 0 % meldete, verglichen mit 10 % bei Teilnehmern, die keine Probiotika erhielten. Unter Verwendung der Proportionsformel, einem Alphafehler von 0,05, einer Trennschärfe von 80 % und einer geschätzten Verlustrate von 20 % wurde für jede der vier Gruppen eine Stichprobengröße von 30 Teilnehmern ermittelt.

Statistische Analyse Eine deskriptive Analyse wird unter Verwendung zentraler Tendenzmessungen durchgeführt, um die Eigenschaften der untersuchten Stichprobe zu verstehen und den Verteilungstyp jeder Variablen mithilfe des Kolmogorov-Smirnoff-Normalitätstests zu bestimmen. Für quantitative Variablen werden je nach Art der Verteilung Mittelwert und Standardabweichung bzw. Median mit Minimal- und Maximalwerten berechnet und tabellarisch zusammengefasst; und Daten, die je nach Bedarf grafisch durch Boxplots oder Balken-Chats dargestellt werden.

Um die quantitativen Variablen zwischen den vier Interventionen zu vergleichen, wird ein mehrstufiger ANOVA-Test verwendet. Für qualitative Variablen wird der Chi-Quadrat-Test verwendet, um die Gruppen zu vergleichen und den Ernährungszustand der Teilnehmer anzupassen.

Das Risiko einer gastrointestinalen Toxizität und unerwünschter Ereignisse wird anhand des relativen Risikos oder des Peto-Odds-Ratio und des 95 %-Konfidenzintervalls analysiert. Unterschiede zwischen den Interventionen werden mittels Überlebensanalyse mit den Kaplan-Meier- und Log-Rank-Tests analysiert. Sequenzierungsdaten werden mit dem Programm Qiime2 analysiert und gefiltert, um mithilfe der Silva-Datenbank einen phylogenetischen Baum zu erstellen. Für jede taxonomische Ebene werden entsprechende Diagramme erstellt. Die Alpha- (Gruppeninterne) und Beta-Diversität (Gruppeninterne) werden durch Ordinationsdiagramme unter Verwendung der Hauptkomponentenanalyse mit dem ANCOM-Programm dargestellt.

Es wurde darauf hingewiesen, dass die Ergebnisse von Patienten, die die Studie abbrechen, bis zu ihrer letzten Aufzeichnung analysiert werden und dass alle Analysen auf der Basis einer Intention-to-Treat durchgeführt werden.