Salud intestinal en niños con cáncer

La leucemia mieloide aguda (AML) es un cáncer agresivo que ocurre debido a la expansión clonal de los glóbulos blancos inmaduros, conocido como explosiones (Chaudhury et al., 2018) con resultados generalmente malos en comparación con la leucemia linfoidea infantil (Arad-Cohen et al., 2022). Si bien las tasas de remisión completas son altas en AML pediátrica a aproximadamente el 90%, la supervivencia sin eventos y la supervivencia general siguen siendo subóptimas al 45%y 65%, respectivamente, a los 3 años, y casi la mitad de los niños recaerán (Rasche et al., 2018). Recientemente ha habido un cambio hacia la inmunoterapia dirigida a antígeno en el tratamiento de los cánceres, incluido AML, para desencadenar respuestas anti-leucémicas (Greiner, 2019).

La mucositis intestinal es uno de los efectos secundarios más comunes de la quimioterapia, como resultado de la interrupción del equilibrio inmunológico de la barrera de la mucosa intestinal (De Pietri et al., 2020). Esto da como resultado alteraciones de las funciones absorbentes y secretoras de la mucosa intestinal, hemorragias, dismotilidad intestinal o falla intestinal (McGrath, 2019; Ohta et al., 2003). Se cree que la mucositis intestinal inducida por la quimioterapia juega un papel central en el desarrollo de inflamación e infecciones sistémicas (Van der Velden et al., 2014). La evaluación clínica de la gravedad de la mucositis intestinal se ve desafiada por la falta de escalas de puntuación validadas, y los biomarcadores objetivos relacionados con la patogénesis de la mucositis para la evaluación de su gravedad están en demanda. La disminución de los niveles de citrulina en plasma se han asociado con la gravedad de la mucositis intestinal y la inflamación sistémica después del trasplante de células madre hematopoyéticas en adultos y niños (Gosselin et al., 2014; Van Vliet et al., 2009).

La mucositis intestinal inducida por la quimioterapia provoca la translocación de bacterias intestinales y permite que las bacterias cruzen la barrera de la mucosa dañada que conduce a una inflamación sistémica y potencialmente a infecciones sistémicas, especialmente en pacientes inmunocomprometidos (Villa y Sonis, 2015). Las enfermedades que afectan el sistema inmune, como la enfermedad inflamatoria intestinal (EII), la artritis idiopática juvenil (JIA) y la leucemia aguda, son condiciones patológicas que afectan a la población pediátrica y a menudo se asocian con alteraciones en la microbiota intestinal, como una disminución de la diversidad bacteriana (Lucafò et al., 2020). La creciente evidencia sugiere que la microbiota intestinal puede interferir con los medicamentos quimioterapéuticos e inmunosupresores, utilizados en el tratamiento de estas enfermedades, reduciendo o facilitando la eficacia del fármaco (Peppas et al., 2023). La microbiota intestinal humana consta de varios cientos de especies bacterianas [(Marchesi et al., 2016)]. La comunidad microbiana del intestino transmite beneficios significativos a la fisiología humana en un nivel inflamatorio epitelial y sistemático intestinal [(Kindon et al., 2007; McDonnell et al., 2021) (Feng et al., 2022)].

Las estrategias de alimentación en la práctica clínica en pacientes con cáncer pediátrico con mucositis inducida por quimioterapia varían considerable, pero invariablemente requiere reposo intestinal y pueden requerir nutrición parenteral (intravenosa) (Kuiken et al., 2017b) (Kuiken et al., 2017b). La nutrición parenteral se asocia con efectos adversos significativos, a saber, lesión hepática, riesgo de infecciones, trastornos metabólicos, atrofia intestinal, disbiosis del microbioma intestinal (Tume et al., 2020) La microbiota intestinal es el tipo más abundante de células que presenta antígeno. Por lo tanto, es concebible que la nutrición parenteral pueda alterar profundamente la composición y la función del microbioma intestinal, lo que podría conducir a efectos perjudiciales en el intestino (Pierre, 2017).

El impacto catastrófico de una dieta de fibra de-dioide en la recolonización microbiana intestinal después de la enfermedad crítica ha sido descrito por Tanes et al, 2021, el equipo describe la importancia de introducir la nutrición correcta después de un ataque de enfermedad (Tanes et al., 2021). La diversidad y la abundancia relativa de metabolitos microbianos dependen en gran medida de componentes dietéticos específicos [(Morrison y Preston, 2016)]. La fibra dietética no digestible, como los oligosacáridos e inulina, demuestra resistencia a la digestión en el intestino delgado humano [(Lattimer y Haub, 2010)]. En el intestino grande, la fibra dietética sufre fermentación por microbiota colónica para producir ácidos grasos de cadena corta (SCFA); acetato, butirato y propionato, que actúan como la fuente primaria de energía de carbono para los colonocitos [5]. La relación sinérgica entre las concentraciones de SCFA huésped e intestinal incluye la reducción concomitante del pH luminal, que por sí solo inhibe los microorganismos patogénicos y aumenta la absorción de algunos nutrientes [(Macfarlane y Macfarlane, 2012)]. Además, el SCFA intestinal controla la producción de células T-Helper, anticuerpos y citocinas y también participa en el mantenimiento de la homeostasis del sistema mucoso [(Ríos-Covián et al., 2016; Corrê-Oliveira et al., 2016)].

Las terapias dietéticas y basadas en microbiomas se están explorando para el potencial de apoyar la recuperación de poblaciones comensales intestinales saludables durante y después de una enfermedad crítica. En la población pediátrica, el interés está creciendo en el uso de una dieta combinada para el manejo de las intolerancias de alimentación [(Schmitz É et al., 2021)]. La industria ha respondido a este cambio en las prácticas de alimentación y ha desarrollado una fórmula enteral de alta fibra con ingredientes derivados de alimentos, que se ha demostrado que mejora la tolerancia de alimentación enteral [(O'Connor et al., 2022)].

Este es el primer estudio que observa el impacto del tratamiento con AML en el microbioma intestinal de los niños en diferentes modos de alimentación, incluida la nutrición parenteral y las fórmulas a base de alimentos. Finalmente, este estudio también observará la fase de recuperación de la microbiota intestinal después del tratamiento con AML y se comparará con infecciones y recaídas posteriores.

Casos: Niños con AML: las muestras de heces se obtendrán en tres puntos de tiempo predefinidos para el análisis del microbioma: inicio de referencia del tratamiento con AML (dentro de las 2 semanas posteriores a la admisión); Después de inducción de iniciación de quimioterapia (6-8 semanas); Fase de recuperación 6-8 meses.

Las muestras de heces pediátricas se recolectarán utilizando el kit de recolección de muestras de heces. Cada participante recibirá 4 kits de recolección de casas. Cada kit contiene:

• • Kit de cobranza Fe-Col®
• • Tubo de recolección de heces (que contiene tampón de estabilidad)
• • bolsa biológica
• • bolsa de correo de burbujas
• • Instrucciones.

Las muestras se publicarán en el laboratorio de Peplobio (Royal Mail Priority, Track24). A su llegada, el personal de Peplobio procederá a la recepción de la muestra, incluida la verificación de la integridad de la muestra y la adhesión. Las muestras se homogeneizarán y se dividirán en alícuotas 200ul y se almacenarán durante hasta 7 días a -20ºC.

Controles: las muestras de heces de control de partidos se enviarán a Peplobio para el análisis de microbioma

Resumen del ensayo:

Tanto las muestras de heces de casos como de control se enviarán a la oferta del panel de microbioma intestinal avanzado de Peplobio. Este ensayo multiplex QPCR se dirige al gen 16S para 10 objetivos bacterianos. Estos objetivos se eligirán específicamente en base a los estudios de correlación clínicos revisados ​​por pares que implican su participación en enfermedades metabólicas e inflamatorias, como el cáncer. Los resultados proporcionarán datos de cuantificación absolutos dentro de tan solo 1-2 días a partir de la llegada de la muestra al laboratorio.

Procesamiento bioinformático planeamos secuenciar la región V4 del gen bacteriano 16S rRNA utilizando la plataforma Illumina Miseq de acuerdo con las especificaciones del fabricante. Las lecturas se demultiplexarán en archivos FASTQ para cada muestra utilizando códigos de barras de secuencia. Las lecturas de avance e inversa se unirán con PandaseQ. Después de que se excluirán las muestras con menos de 3000 lecturas. Los archivos de secuencia unidos se formatearán utilizando un script de Python para agregar encabezados QIIME con la ID de muestra respectiva a cada secuencia antes de concatenar en un archivo para la entrada en Qiime 1.8.0a.

La diversidad alfa de Shannon se calculará en la tabla Biom sin filtrar utilizando alpha_diversity.py script, y las distancias de Unifrac ponderadas se calcularon con beta_diversity.py guion. El índice de disbiosis microbiana (inicialmente descrito por Gevers et al. Se calculará en R para cada muestra. El índice de disbiosis microbiana se definirá como el Log10 de la abundancia total en los organismos aumentó en CD dividida por la abundancia total de organismos disminuidos en CD. Los taxones aumentados en CD comprenden Enterobacteriaceae, Pasteurellaceae, Fusobacteriaceae, Neisseriaceae, Veillonellaceae y Gemellaceae. Los taxones disminuidos en CD son Bacteroidales, Clostridiales (excluyendo Veillonellaceae), Erysipelotrichaceae y Bifidobacteriaceae

Análisis de composición del microbioma intestinal:

La diversidad microbiana se expresará como el número de especies distintas en una comunidad (riqueza), la distribución uniforme de sus abundancias (uniformes) o una combinación de ambos aspectos, comúnmente denominada diversidad alfa. La diversidad alfa microbiana se estima utilizando los índices Shannon y Simpson, mientras que la riqueza microbiana se estima utilizando el índice ChaO1, o el número de especies observadas/unidades taxonómicas operativas (OTU).

Para la extracción de los ácidos nucleicos, las muestras se lisan y se extraen ácido nucleico usando el kit de aislamiento de ácido nucleico MagMax ™ viral/patógeno II (MVP II), siguiendo la IFF del fabricante (Thermo Scientific). QRT-PCR se ejecutará utilizando cebadores diseñados para los 10 objetivos bacterianos (gen 16S), y la abundancia absoluta cuantitativa se determina utilizando el método de curva estándar.

Antropometría (recopilación de datos: línea de base T0; T1 Fin de la consolidación 6-8 meses; T2 Recovery 10-12 meses) El peso se determinará a los 0.1 kg más cercanos, con sujetos vestidos con ropa ligera o vestido de barrio entre los pacientes, utilizando una escala electrónica modelada 880 (Seca, Hamburgo, Alemania) después de la vacación. La altura se medirá al 0.1 cm más cercano sin calcetines o zapatos, utilizando un estadiómetro montado en la pared modelo 206 (SECA). El índice de masa corporal (IMC) se calculará utilizando la fórmula estándar (kg m-2). El peso y la altura se medirán siguiendo los procedimientos estándar. El índice de masa corporal se calculará como peso en kilogramos dividido por altura en metros al cuadrado, y el IMD se obtendrá de las curvas de referencia de la OMS. El IMC y los puntajes de desviaciones estándar (SDS) se calcularán utilizando la OMS como datos de referencia.

La obesidad se confirmará cuando el percentil sea superior al 99.9 en la curva de estándares de crecimiento infantil de la OMS, o el puntaje Z fue superior a +3 (Cole et al., 2000). Los niños mayores de 5 años, con un IMC entre los percentiles 85 y 97 en la curva de estándares de crecimiento infantil de la OMS, se clasificarán como sobrepeso y como obeso cuando el percentil es más alto que el 97 o la puntuación Z es superior a +2SD. Por el contrario, se confirmará el bajo peso cuando el puntaje Z es inferior a -2SD en la circunferencia de la parte superior de la parte superior del brazo (MUAC) se medirá a mitad de camino entre la punta del proceso Acromion y Olecranon utilizando una cinta de medición no estratificable SECA 212 a la recopilación de datos de la dieta de 0.1 cm más cercana (la recopilación de datos de datos: T0 Basear; T1 finalizará el final de la consolidación 6-8 meses; T2 de recuperación de T2, T2 de recuperación 10-12 de la dieta) evaluar la ingesta dietética y la nutrición enteral de niños. Los padres o cuidadores recibirán instrucciones sobre cómo registrar el consumo de alimentos y líquidos de sus hijos utilizando medidas domésticas para estimar el tamaño de las porciones y el tipo de alimentos (incluidas las marcas de alimentos, si corresponde) en un diario proporcionado. Los registros dietéticos se mantendrán durante dos días de semana y un día de fin de semana. El análisis de la ingesta dietética se realizará utilizando un software nutricional de análisis nutricional (Dublín, República de Irlanda). La ingesta de energía y nutrientes de los niños se comparará con las pautas SAGN 2017 (SACN, 2011).

Tolerabilidad gastrointestinal (recopilación de datos: línea de base T0; T1 Fin de la consolidación 6-8 meses; T2 Recovery 10-12 meses) La consistencia de las heces es un componente central en la descripción del hábito intestinal normal o alterado. La forma de las heces puede considerarse como una medida proxy para la consistencia de las heces y se refiere a la forma y la textura aparente de las heces, que se puede evaluar visualmente. Las escalas de formulario de heces son un método estandarizado y económico para clasificar la forma de las heces en un número finito de categorías que pueden ser utilizadas por profesionales e investigadores de la salud.

La escala de forma de heces de Bristol es una escala ordinal de los tipos de heces que van desde el más duro (tipo 1) hasta el más suave (tipo 7). Los tipos 1 y 2 se consideran heces anormalmente duras (y junto con otros síntomas indicativos de estreñimiento), mientras que los tipos 6 y 7 se consideran heces anormalmente sueltas/líquidas (y junto con otros síntomas indicativos de diarrea). Por lo tanto, el tipo 3, 4 y 5 generalmente se consideran la forma de heces más 'normal' y son las formas de heces modales en las encuestas transversales de adultos sanos. [22] La tolerancia y los detalles de los patrones de taburetes se registrarán cada semana a nivel de barrio y en el hogar dependiendo de la fase de tratamiento. Las descripciones de intolerancia a la alimentación incluirán un informe de las siguientes variables: consistencia y volumen de heces (número de heces en un período de 24 horas), distensión abdominal, gas, vómitos y nivel de comodidad general del paciente.

Otras fuentes de recopilación de datos:

Impacto de la quimioterapia

• Longitud de la mucositis intestinal
• Duración del tiempo de nutrición parenteral (intravenosa)
• Duración del tiempo en la nutrición enteral, incluida la composición nutricional de la fórmula
• Infección y uso de antibióticos
• Cualquier otro evento médico significativo relacionado con el tratamiento

Configuración de estudio Centro de hematología terciaria única - Hospital Great Ormond Street. Muestreo

Estrategias de análisis de datos Tamaño de la muestra calculado en el resultado primario: marcador de resultado primario de diversidad alfa: los cálculos de tamaño de la muestra se basarán en la asociación entre la diversidad alfa microbiana total (la riqueza y la unifingura) para encontrar la diferencia en la diversidad entre el control y los participantes posteriores al tratamiento para el AML (final de la inducción - 1 mes) asumir una potencia adecuada (80%), un total de 50 muestras (25 por grupo (final de la inducción) que se requerirá para un efecto de un efecto) para que se requiera un efecto de un efecto) para el tamaño de un efecto de un efecto) para que se requiera un efecto de un efecto) de un efecto de un efecto), se requerirá un tamaño de una potencia adecuada (80%). 0.82.

(Mattiello et al., 2016). Diversidad microbiana en estudios clínicos de microbioma: tamaño de muestra y consideraciones de energía estadística (Gastrojournal.org)

Control de 25 niños (1 muestras de heces) 25 casos de niños (3 puntos de tiempo = 75 muestras de heces)

Las asociaciones de diversidad alfa con el estado de casos y controles se probarán mediante regresión logística lineal e incondicional, con ajuste por la edad y el sexo. La composición de la microbiota (diversidad beta) se comparará mediante un análisis UNFRAC no ponderado y ponderado de la matriz de distancia con 10 000 permutaciones. La prueba U de Mann-Whitney se utilizará para comparaciones de diversidad y proporciones de bacterias componentes a nivel de género y especies. La abundancia relativa de los microbios se expresará como mediana ± rango y una prueba de rango firmado de Wilcoxon se utilizará para la comparación de la diversidad alfa en caso de control al inicio y 6 meses de seguimiento y comparación de la abundancia relativa entre la línea de base y los puntos de tiempo posteriores (Plaza-Díaz et al., 2019).

La prueba de suma de rango de Wilcoxon se utilizó para la comparación entre los grupos, mientras que se utilizó el análisis de varianza multivariante permutacional (PermanOva) para evaluar la composición de microbiota intestinal a nivel OTU y género.

Cambios en la diversidad y composición de la microbiota durante la quimioterapia: un modelo lineal de efectos mixtos examinó los cambios en los índices de diversidad utilizando R versión 4.3.1. Para el cambio de composición del microbioma, se utilizará un modelo de regresión binomial negativa de efectos mixtos.

La normalidad se verificará utilizando la prueba Shapiro-Wilk en el paquete de monedas de R (Hothorn et al., 2006). Los análisis multivariados no paramétricos de pruebas de varianza serán realizados mediante la función Adonis que se establecerá en permutaciones 9999. Los datos se resumirán de acuerdo con su distribución respectiva. Para los datos paramétricos, se presentan medias ± DE (desviación estándar), para variables no paramétricas, medianas ± IQR (rango intercartil). Para todos los análisis estadísticos, el nivel de significación se basará en el valor p ≤ 0.05.

Impacto de la microbiota basal en los resultados de infección para la estratificación del riesgo inicial en el momento del diagnóstico de AML, la prueba de Wilcoxon-Mann-Whitney y la regresión logística se utilizarán para evaluar posibles factores de riesgo para la infección posterior en cualquier momento durante el período de estudio, incluido el microbioma basal. Para cada taxón cuya abundancia relativa difería significativamente entre los pacientes que tuvieron o no el evento, la AR será dicotomizada en el valor de corte óptimo basado en el índice de Youden. Los factores con un valor P de <.1 en el análisis univariado se examinarán mediante regresión logística múltiple. La incidencia acumulada de resultados se comparará entre los factores de riesgo con la prueba gris.

7.3 Reclutamiento Los investigadores asistirán a las rondas de la sala y verán la épica (notas electrónicas) cada día para identificar la nueva admisión con todas las familias serán identificadas a nivel de barrio por su dietista, un miembro del equipo de atención clínica existente del paciente que verificará si cumplirán con los criterios de inclusión a la luz de requerir la alimentación de tubos enterales para los niños que muestran firmas de intolerancia de alimentación. Se les dará un enfoque inicial con una carta de invitación y una hoja de información de los participantes que explicen el estudio con los detalles del equipo de investigación para discutir las opciones de alimentación en el estudio 7.3.1 El consentimiento de identificación de la muestra se ofrecerá a la hoja de información del participante del estudio al miembro/cuidador de la familia del participante potencial acompañado de una hoja de información apropiada para la edad que describe: el estudio: el estudio; su propósito y naturaleza, lo que requerirá para el participante; sus riesgos y cargas, las proposiciones y limitaciones del protocolo; Los efectos secundarios conocidos y cualquier riesgo involucrado en participar. Se afirma claramente que la participación es completamente voluntaria, poder tomar una decisión y el participante es libre de retirarse del estudio en cualquier momento por cualquier motivo sin afectar o afectar su atención, sin afectar sus derechos, y sin requisito de justificar la retirada. Esto se describe claramente en los párrafos iniciales de PI.

Al participante se le permitirá 3 días para considerar la información y la oportunidad de hacer cualquier pregunta al investigador. Se requerirá y luego se obtendrá el consentimiento informado por escrito del representante del participante y la persona que obtenga el consentimiento debe ser calificada, experimentada y autorizada para hacerlo por el investigador jefe/principal.

Proceso de consentimiento /asentimiento informado Una copia firmada del estudio de consentimiento informado /formulario de asentimiento se otorgará al representante legal del participante y una copia en los registros médicos del participante. Un formulario firmado original se retendrá en el sitio de estudio en un lugar seguro. Adultos competentes (de 16 años en el momento del consentimiento) al finalizar lo anterior, el paciente luego firmará y fecha el documento de consentimiento informado. Tanto la persona que obtiene el consentimiento como el participante deben firmar y fechar personalmente el formulario. Se le dará una copia del documento de consentimiento informado al paciente para sus registros. La copia original se presentará en las notas médicas del participante y una copia adicional del formulario de consentimiento firmado se presentará en el archivo del sitio del investigador. Una copia del formulario de consentimiento debe enviarse al YP (de 16 años en el momento del consentimiento), el consentimiento informado para una persona joven menor de 16 años es proporcionada por una persona con responsabilidad de los padres o un representante legal.

Los niños de 6 años o más serán abordados para su consentimiento a menos que el equipo de atención clínica considere lo contrario, entonces no se ingresarán en el estudio hasta que el asentimiento (además del consentimiento legal de un adulto apropiado) se proporcione, una excepción a esto se realiza cuando el menor expresa un deseo de que el adulto apropiado se tome únicamente por el adulto apropiado.

Las hojas de información recopiladas con la edad y los formularios de asentimiento, que se les ha dado una opinión favorable, describiendo (en términos simplificados) los detalles de la intervención del estudio, los procedimientos de estudio y los riesgos estarán disponibles para su uso. El YP debe escribir personalmente su nombre y fecha en el formulario de asentimiento, que luego es firmado por el representante principal/legal y el investigador.

Los jóvenes que tenían menos de 16 años cuando el tratamiento inicialmente comenzó y cumpliera 16 años, mientras que en el estudio se volverán a consentir utilizando los formularios de consentimiento de formularios de PI y consentimiento (copias impresas) específicas en las notas electrónicas (EPIC) y la copia impresa almacenada en la Oficina de Dietética en un sorteo bloqueado durante el estudio. Una vez que se cierra el estudio, los formularios de consentimiento se transferirán a la I + D logra el almacenamiento de la investigación dietética: tarifa anual de £ 25 cubierta por la dietética.

Los participantes que puedan tener dificultades en una comprensión adecuada del inglés recibirán respaldados por el Servicio de Interpretación de Gosh Trust. 'TheBigWord' es el único proveedor de interpretación telefónica del fideicomiso, un servicio que le permitirá ayudar a cualquier cliente que pueda tener habilidades limitadas en inglés. 0800 694 5093 El consentimiento se registrará en las notas electrónicas de un paciente y en los registros del estudio.

8 Consideraciones éticas y regulatorias Este protocolo y documentos relacionados se presentarán para su revisión de ética al Sistema Integrado de Aplicación de Investigación (IRA) y la Autoridad de Investigación de Salud (HRA).

Evaluación y gestión del riesgo

8.1 Comité de Ética de Investigación (REC) y otras revisiones e informes regulatorios

• Antes del inicio del estudio, se buscará una opinión favorable de un REC
• Antes del inicio del estudio, se buscará la aprobación de la Autoridad de Investigación de Salud (HRA) y Gales de Investigación de Salud y Atención (HCRW) para investigaciones basadas en proyectos en el NHS en Inglaterra y Gales.

Para la investigación revisada del NHS Rec Re -REC

• Las enmiendas sustanciales que requieren la revisión del NHS REC y HRA no se implementarán hasta que esa revisión esté vigente y existan otros mecanismos para implementar en el sitio.
• Toda la correspondencia con el rec y HRA será retenido.
• Es responsabilidad del investigador principal producir los informes anuales según sea necesario.
• El investigador jefe notificará al Rec del final del estudio.
• Se presentará un informe anual de progreso (APR) al REC dentro de los 30 días posteriores a la fecha de aniversario en la que se dio la opinión favorable, y anualmente hasta que se declare el estudio finalizado.
• Si el estudio finaliza prematuramente, el investigador principal notificará a REC, incluidas las razones de la terminación prematura.
• Dentro de un año posterior al final del estudio, el investigador jefe presentará un informe final con los resultados, incluidas las publicaciones/resúmenes, a la rec.

Revisión regulatoria y cumplimiento

• Este es un estudio de un solo centro
• Antes de que cualquier sitio [s] pueda inscribir pacientes en el estudio, el investigador principal/investigador principal o designado se asegurará de que las aprobaciones apropiadas de las organizaciones participantes existan.
• Para cualquier enmienda al estudio, el investigador principal o designado, de acuerdo con el patrocinador, presentará información al organismo apropiado para que emitan aprobación para la enmienda. El investigador jefe o designado trabajará con los sitios (departamentos de I + D en los sitios del NHS, así como el equipo de entrega de estudio) para que puedan establecer los arreglos necesarios para implementar la enmienda para confirmar su apoyo al estudio enmendado.