Sperimentazione clinica basata sulla comunità con alimenti complementari diretti dal microbiota (MDCF) realizzati con ingredienti alimentari disponibili localmente per la gestione dei bambini con malnutrizione acuta post-grave Malnutrizione acuta moderata (Post-SAM MAM)

Sfondo:

La malnutrizione acuta moderata (MAM), uno dei principali problemi di salute globale, è definita come deperimento (cioè peso per altezza compreso tra <-2 e -3 punteggi Z degli standard di crescita infantile dell'OMS) e/o circonferenza medio-superiore del braccio (MUAC) maggiore o uguale a 115 mm e inferiore a 125 mm. Secondo il Global Nutrition Report 2017, l'8% o 52 milioni di bambini sotto i cinque anni erano gravemente malnutriti a livello globale nel 2016 e l'arresto della crescita o la malnutrizione cronica hanno colpito il 23% o 155 milioni di bambini. Circa un bambino su 6 sotto i 5 anni in Asia meridionale soffriva di MAM nel 2013 (cioè 17%). Questi bambini sono a maggior rischio di malnutrizione acuta grave (SAM) e hanno un rischio tre volte superiore di mortalità per malattie trasmissibili comuni rispetto ai coetanei ben nutriti. Il Bangladesh ha uno dei più alti livelli di malnutrizione infantile al mondo. Secondo il Bangladesh Demographic Health Survey 2014, la prevalenza di arresto della crescita nel paese tra i bambini sotto i cinque anni è del 36%, di cui il 12% soffre di arresto della crescita grave (LAZ <-3).1 Circa il 15% dei bambini è denutrito (peso- per-lunghezza, WLZ <-2); più di 2 milioni di bambini soffrono di MAM, mentre il 3% o 450.000 bambini soffrono della forma mortale di SAM. La malnutrizione costa al Bangladesh circa 1 miliardo di dollari all'anno.

Secondo le raccomandazioni dell'OMS, i neonati e i bambini di età compresa tra 6 e 59 mesi con MAM devono consumare cibi ricchi di nutrienti per soddisfare i loro bisogni extra di aumento di peso e altezza e recupero funzionale. Attualmente non ci sono raccomandazioni basate su prove sulla composizione degli alimenti supplementari usati per trattare i bambini con MAM. Gli interventi per affrontare la denutrizione dovrebbero quindi includere una forte componente della gestione del MAM. La prevenzione del MAM dovrebbe essere presa in considerazione nella sicurezza alimentare e in altre strategie di sviluppo poiché la situazione diventa critica nelle popolazioni in cui l'insicurezza alimentare è dilagante. È quindi importante sviluppare interventi che dipendano da ingredienti alimentari disponibili localmente che in piccole quantità siano in grado di sfruttare il potere benefico del microbiota intestinale sulla crescita di neonati e bambini.

Uno dei principali fattori che limitano l'impatto degli interventi nutrizionali è l'incapacità dei bambini malnutriti di aumentare la loro assunzione per soddisfare le crescenti richieste metaboliche. Negli studi collaborativi tra icddr,b e il Gordon Lab presso la Washington University di St. Louis durante la fase Jumpstart del progetto Breast Milk, Microbiota and Immunity (BMMI), abbiamo applicato Random Forests a set di dati batterici 16S rRNA (acido ribosomico ribonucleico) generato da campioni fecali mensili ottenuti da una coorte di nascita di bambini che vivono in una baraccopoli urbana di Dhaka, in Bangladesh. Questi bambini hanno mostrato una crescita costantemente sana (WLZ -0,32+0,98). Sono stati identificati ceppi batterici la cui rappresentazione proporzionale definisce un microbiota intestinale sano mentre si assembla durante i primi 2-3 anni postnatali. In uno studio clinico randomizzato presso l'icddr,b di due alimenti terapeutici (alimenti terapeutici pronti all'uso importati [RUTF, Plumpy'Nut] rispetto a Khichuri e Halwa a base di riso/lenticchie preparati localmente) in bambini del Bangladesh con malnutrizione acuta grave (SAM ), è stato osservato che l'immaturità del microbiota è migliorata in modo incompleto e solo transitorio, con i bambini che rimangono marcatamente rachitici e sottopeso per tutto il periodo di follow-up. Anche i bambini del Bangladesh con MAM hanno mostrato una significativa immaturità del microbiota, sebbene meno grave dei bambini con SAM. L'immaturità del microbiota funge quindi da potenziale biomarcatore per identificare i bambini a rischio di denutrizione e per monitorare le strategie di trattamento e prevenzione. Nel nostro precedente studio approvato dall'ERC (PR-09023), abbiamo confrontato il microbiota intestinale di bambini sani che vivono nello slum di Mirpur con bambini ricoverati per il trattamento della malnutrizione acuta grave. Il microbiota è stato valutato mediante sequenziamento dell'RNA ribosomiale 16S. Abbiamo scoperto che il microbiota intestinale dei bambini con SAM è in ritardo cronologicamente rispetto al microbiota dei bambini sani. Ad esempio, un bambino di due anni affetto da SAM può avere un microbiota intestinale simile a quello di un bambino sano di un anno. Questo è noto come immaturità del microbiota intestinale. Abbiamo sviluppato due metriche per rappresentare questa immaturità intestinale: l'indice di maturità del microbiota relativo e il punteggio Z del microbiota per età; La SAM è associata a una significativa immaturità relativa del microbiota che è solo parzialmente migliorata a seguito di interventi nutrizionali. .

Recentemente abbiamo sviluppato alimenti terapeutici pronti all'uso utilizzando ingredienti alimentari disponibili localmente: riso, lenticchie e ceci che sono culturalmente rilevanti e accettabili. Abbiamo scoperto attraverso un RCT in doppio cieco (Randomized Controlled Trial) che il RUTF (Ready To Use Therapeutic Food) a base di ceci e riso del Bangladesh che abbiamo sviluppato era efficace quanto il RUTF commerciale a base di arachidi e ben accettato dai bambini con SAM. Attraverso una combinazione degli RCT sopra menzionati e degli studi clinici traslazionali condotti negli ultimi 7-8 anni, abbiamo identificato la crescita che promuove il microbiota benefico discriminante per età e gli ingredienti alimentari disponibili localmente che supportano la proliferazione di questi microbioti benefici. Inoltre, precedenti studi condotti su animali gnotobiotici presso il Washington University Center for Genome Science ci hanno portato a suggerire che una combinazione di ingredienti alimentari (ceci, farina di soia, arachidi e banana verde) informata da studi condotti a Dhaka varrà la pena di essere studiata con rispetto all'impatto della dieta sulla stimolazione della proliferazione del microbiota discriminatorio della crescita, nonché sui costi e sulla sostenibilità.

Recentemente abbiamo completato con successo uno studio approvato dall'IRB, "Studi clinici pre-prova di concetto per ottimizzare i prototipi di alimenti complementari diretti dal microbiota di piombo (MDCF) per la loro capacità di riparare l'immaturità del microbiota e stabilire la loro accettabilità organolettica" (PR-16099). L'obiettivo principale di questo studio pilota era dimostrare una pre-prova di concetto che alcuni alimenti complementari avrebbero un effetto benefico sui bambini affetti da MAM, stimolando la proliferazione di particolari membri del microbiota intestinale noti per i loro effetti di promozione della crescita . In quello studio pilota abbiamo studiato il punteggio Microbiota-for-age Z (MAZ) e l'impatto della proliferazione di membri buoni del microbiota intestinale su determinati sistemi corporei. Questo studio è stato progettato per testare gli effetti di tre prototipi di MDCF prodotti localmente (MDCF-1, MDCF-2 e MDCF-3) e di un RUSF a base di riso-lenticchie prodotto localmente. I risultati dello studio pilota Pre POC hanno dimostrato in modo conclusivo che uno dei tre MDCF (vale a dire MDCF-2) era associato a livelli aumentati di alcuni aminoacidi che hanno un ruolo chiave nello sviluppo delle ossa lunghe, nello sviluppo del cervello e nell'aumento della produzione di IGF-1 (Insulin like Growth Factor-1) che sono fattori critici nella biologia della crescita infantile. Inoltre è efficace nello stimolare la crescita dei membri che promuovono la crescita del microbiota intestinale, ad esempio Faecalibacterium prausnitzii. Sulla base del risultato di questo studio pilota pre-POC, ora pianifichiamo di condurre uno studio clinico più ampio utilizzando il più promettente MDCF-2 sulla gestione dei bambini MAM post-SAM con l'end point primario rappresentato dalla crescita lineare.

Disegno e metodi della ricerca Condurremo una sperimentazione clinica tra bambini di 12-18 mesi con MAM post-SAM (WLZ <-2 a -3) nel corso di circa due anni. La sperimentazione sarà condotta presso la clinica Bauniabadh e RADDA MCH-FP nell'area di Mirpur della città di Dhaka, e presso la Special Nutrition Unit (SNU) gestita da Terre des Hommes (TdH) a Kurigram. Il TdH SNU è stato selezionato perché vogliamo accelerare l'iscrizione e abbiamo una buona esperienza di lavoro lì; anche l'ultimo studio di efficacia che abbiamo condotto sui nostri RUTF locali è stato svolto in parte lì. I bambini saranno sottoposti a screening e arruolati attraverso un'indagine domestica da parte degli assistenti di ricerca sul campo (FRA) seguendo criteri di inclusione predefiniti. Soddisfacendo i criteri di iscrizione e dopo aver ricevuto il consenso alla partecipazione allo studio da parte dei genitori o dei tutori legali, i bambini con la rispettiva madre/badante saranno iscritti e assegnati in modo casuale a uno dei due bracci secondo numeri casuali generati dal computer. Il codice del tipo di dieta assegnato sarà conservato in buste opache chiuse per ogni individuo, e sarà aperto solo quando l'accompagnatore firmerà il modulo di consenso. Questa sperimentazione non rientrerà in nessuna tipica sperimentazione sui farmaci. Tuttavia, se dovessimo considerare questo studio in qualsiasi fase, allora rientrerebbe nella fase II, perché abbiamo già condotto uno studio pilota esaminando l'impatto sul punteggio Z del microbiota per età e gli effetti avversi.

Prima di tutto, ci sarà la fase di stabilizzazione, che durerà 4-8 giorni, durante quel periodo ogni bambino sarà gestito secondo le linee guida dell'OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità) / icddr,b per la gestione della SAM. Ciò include l'alimentazione programmata, l'integrazione di micronutrienti, la reidratazione giudiziosa, il trattamento antibiotico ad ampio spettro e il tempestivo riconoscimento e la gestione delle complicanze. Dopo il recupero dalla fase di stabilizzazione, la riabilitazione nutrizionale continuerà per circa 2 settimane durante le quali verrà servito il protocollo dietetico standard di cura icddr,b basato sulle diete locali Halwa e Khichuri. Dopo il passaggio da SAM a MAM (WLZ senza edema <-2), i bambini verranno assegnati in modo casuale a uno dei due bracci (RUSF a base di riso-lenticchie e MDCF-2).

La componente di riabilitazione nutrizionale post randomizzazione avrà 3 fasi. La prima fase comporterà l'alimentazione in loco della dieta due volte al giorno per 1 mese presso i centri nutrizionali stabiliti a Mirpur e Kurigram. La seconda fase comporterà l'alimentazione dei bambini una volta al centro nutrizionale e una volta a casa. Durante la terza fase i bambini riceveranno le diete due volte al giorno a casa. I bambini saranno osservati per 4 settimane nella fase post-intervento. Durante l'intero periodo di studio, verranno raccolti dati antropometrici, dati sulla diversità alimentare e campioni (sangue, feci e urine). Raccoglieremo dati settimanali sull'assunzione dietetica qualitativa delle ultime 24 ore utilizzando i questionari sulla frequenza alimentare durante l'intervento dietetico per tutti i partecipanti allo studio.

Randomizzazione Dopo le fasi di stabilizzazione e riabilitazione nutrizionale, quando i bambini raggiungeranno lo stato MAM, verranno assegnati in modo casuale a uno dei due bracci (RUSF a base di riso-lenticchie e MDCF-2). Il codice del tipo di trattamento assegnato verrà conservato in buste opache chiuse fino al momento dell'assegnazione ad un bambino iscritto.

Braccio 1- RUSF a base di riso-lenticchie (motivazione: standard di riferimento per la cura post-SAM, MAM; basato sulla conoscenza dei suoi effetti sulla crescita infantile e sul microbiota intestinale) Braccio 2- Prototipo MDCF-2 con quattro ingredienti alimentari complementari senza polvere latte (motivazione: guida con prove dallo studio clinico pre-POC recentemente completato sulla promozione della crescita che promuove il microbiota e gli effetti positivi sulla crescita).

Reclutamento, screening e consenso I bambini con SAM saranno identificati attraverso l'osservazione diretta e lo screening presso l'icddr,b Dhaka Hospital, la RADDA-MCH-FP Clinic di Mirpur, la SNU di TdH a Kurigram, nonché attraverso lo screening nelle comunità di Mirpur e Sadar, Ulipur e Chilmari Upazilas del distretto di Kurigram. Coloro che necessitano di cure di stabilizzazione saranno ricoverati nelle strutture sopra menzionate dove verrà erogato lo standard di cura per il trattamento della fase acuta della SAM. In breve; questa cura di stabilizzazione si basa su alimentazione programmata, supplementazione di micronutrienti, reidratazione giudiziosa, trattamento antibiotico ad ampio spettro e tempestivo riconoscimento e gestione delle complicanze. Successivamente saranno trattati con il protocollo dietetico standard di cura per la riabilitazione nutrizionale. Dopo la laurea in MAM, i genitori di bambini che soddisfano i criteri MAM per lo studio MAM post-SAM saranno contattati per l'iscrizione allo studio. Un Field Research Assistant (FRA) qualificato spiegherà lo studio in dettaglio, risponderà a qualsiasi domanda dei genitori e inviterà i genitori a iscrivere il bambino allo studio.

All'inizio dello studio verranno ricercate informazioni sulle caratteristiche demografiche e le FRA registreranno il peso dei bambini utilizzando una bilancia digitale con precisione 2 g (Seca, modello 728, Germania), la lunghezza (utilizzando l'infantometro, Seca, modello 416, Germania ) e la circonferenza della metà superiore del braccio al mm più vicino (utilizzando un nastro di inserimento non estensibile). L'antropometria sarà eseguita secondo le procedure standard. Ai partecipanti allo studio verrà chiesto di recarsi presso il centro nutrizionale designato per la terapia nutrizionale per garantire l'assunzione di MDCF/RUSF. Verrà fornito loro un numero di telefono per contattare il personale della clinica e un membro del personale può visitare la famiglia di una famiglia per una terapia nutrizionale osservata direttamente previo accordo, se necessario. Nella figura è illustrata l'alimentazione programmata dell'MDCF-2 o RUSF per tre mesi dopo la riabilitazione nutrizionale.

Preparazione di MDCF-2 e RUSF:

Sulla base di combinazioni compatibili di ingredienti alimentari complementari identificati nello studio Pre-POC sopra menzionato, prepareremo MDCF-2 e RUSF presso l'icddr,b Food Processing facility a Mirpur ea Kurigram in quantità sufficienti per lo studio clinico. Le due diete saranno abbinate in densità energetica e contenuto di micronutrienti. La densità energetica di MDCF-2 è mirata a 125 kcal/25 g (per porzione) e la distribuzione calorica è mirata a essere il 45-50% dai grassi e l'8-10% dalle proteine. Le due porzioni di MDCF-2 o RUSF forniranno 250 Kcal e i micronutrienti necessari oltre a fornire il substrato per la proliferazione benefica del microbiota. Le porzioni vogliono essere un complemento alla dieta abituale che questi bambini ricevono a casa. Alle madri/tutori primari verrà consigliato di mantenere le attuali pratiche dietetiche e di allattamento del loro bambino.

Gli esperimenti nello sviluppo dei prototipi MDCF-2 e la valutazione delle proprietà organolettiche sono stati condotti nella sperimentazione clinica Pre-POC.

Il cibo verrà preparato ogni giorno per garantire che non si verifichino contaminazioni impreviste e perdite di nutrienti durante la preparazione. Sebbene gli ingredienti crudi saranno acquistati con molta cura dal mercato locale e conservati in quantità ragionevoli, prepareremo, forniremo e daremo da mangiare ai bambini lo stesso giorno in cui vengono preparati MDCF-2 e RUSF.

Dopo aver ricevuto le materie prime (riso/lenticchie/ceci) elimineremo i materiali estranei/semi o semi (se ce ne sono) che possono essere scartati, e poi in una padella aperta le materie prime saranno arrostite. Manterremo la temperatura a 120-130°C per la tostatura. Di solito occorrono 8-10 minuti per tostare 100 g di ciascuna materia prima. L'agitazione continua è essenziale per garantire la tostatura dei singoli semi/chicchi. Dopo il completamento della tostatura lo terremo da parte per il raffreddamento e poi macineremo. Prenderemo la polvere e la filtriamo usando un colino. Dopo aver filtrato per 4 o 5 volte, prenderemo la polvere fine per la miscelazione con gli altri ingredienti (latte in polvere/olio). Macineremo anche lo zucchero e la polvere finissima servirà per impastare. Infine aggiungeremo la polvere premiscelata pre-pesata. La lavorazione della banana verde intera è diversa dagli altri ingredienti. Le banane verdi con la buccia verranno poste in una pentola profonda in acqua bollente (100°C-110°C) e bollite per circa 17-20 minuti fino a quando saranno cotte e tenere. La buccia della banana verde verrà staccata e la parte bianca commestibile verrà prelevata e grattugiata a pezzetti. Quindi verranno presi in una pentola e lasciati raffreddare. Distruggeremo i piccoli pezzi di banana con un cucchiaio/frantoio a mano. Verranno registrati i pesi di tutti gli altri ingredienti. Le potenziali ricette saranno prodotte in piccoli lotti mescolando tutti gli ingredienti in un frullatore elettrico. La preparazione del cibo in diverse fasi, ovvero tostatura, riduzione delle dimensioni delle particelle, miscelazione omogenea e fornitura ai centri nutrizionali sarà monitorata dai ricercatori dell'icddr,b. Il cibo verrà preparato ogni giorno per garantire che non si verifichino contaminazioni impreviste e perdite di nutrienti durante la preparazione. Sebbene gli ingredienti crudi saranno acquistati con molta cura dal mercato locale e conservati in quantità ragionevoli, prepareremo, forniremo e daremo da mangiare ai bambini lo stesso giorno in cui vengono preparati MDCF e RUSF.

Sessioni di alimentazione:

I bambini e le madri/caregiver saranno invitati a recarsi presso i centri nutrizionali istituiti presso le sedi preferibilmente tra le 9-11 e le 15-17 tutti i giorni per il primo mese. Alle mamme sarà richiesto di non somministrare cibo e latte materno nelle 2 ore che precedono l'orario del pasto osservato. Al bambino verranno offerti 25 grammi di MDCF-2 o RUSF per porzione come deciso dalla randomizzazione. Alle madri verrà chiesto di nutrire con il cucchiaio le diete pre-pesate ai loro figli fino a quando non si rifiuta di mangiare, come descritto di seguito. Dopo una pausa di due minuti, la stessa dieta verrà proposta una seconda volta fino a quando non si rifiuterà nuovamente. Dopo una seconda pausa di due minuti, la dieta verrà proposta una terza volta fino a quando non verrà nuovamente rifiutata. Dopo questo terzo rifiuto, l'episodio alimentare sarà considerato come 'terminato'. La durata dell'alimentazione (esclusi i 'periodi di riposo' intermedi) verrà registrata dal cronometro e verrà annotata la durata totale dell'alimentazione. Questo episodio di alimentazione durerà per un massimo di 60 minuti. Verranno forniti anche i volumi misurati di acqua naturale e verrà misurata la quantità di acqua assunta durante questo periodo di pasto di 60 minuti. L'episodio di alimentazione avverrà sotto la diretta supervisione di personale dello studio addestrato. Si considererà che i bambini rifiutano un'ulteriore assunzione se allontanano la testa dal cibo, piangono, chiudono la bocca o stringono i denti, o si agitano, sputano il cibo o si rifiutano di deglutire. La quantità di MDCF-2/RUSF effettivamente ingerita verrà calcolata sottraendo l'avanzo dalla quantità offerta, oppure chiedendo alla madre quando viene nutrito a casa. I bambini arruolati saranno monitorati quotidianamente dagli assistenti di ricerca sul campo per eventuali effetti collaterali/eventi avversi (ad es. eruzione cutanea, orticaria dovuta ad allergia alimentare o qualsiasi cambiamento significativo dello stato clinico) per una settimana. Se si osservano effetti collaterali/eventi avversi, saranno trattati secondo lo standard di cura. Verrà seguita una procedura di produzione standardizzata per controllare la qualità di RUSF e MDCF-2. Ad ogni bambino verranno offerti 25 g della dieta due volte al giorno presso il centro nutrizionale per le prime 4 settimane. Nel mese successivo, al bambino verranno offerti 25 g della dieta presso il centro di alimentazione e verranno forniti altri 25 g in un contenitore pulito per l'alimentazione a casa. Nel terzo mese, due contenitori separati contenenti 25 g di dieta saranno forniti ogni giorno a ciascun bambino iscritto a casa del partecipante. Le informazioni sull'alimentazione saranno raccolte dalle madri e la quantità consumata sarà misurata dagli esclusi. Il cibo sarà conservato in contenitori sterili ea temperatura ambiente tra una sessione di alimentazione e l'altra. La qualità del cibo sarà assicurata facendo testare campioni degli alimenti preparati per microbi e muffe ogni 2 mesi presso icddr,b. I campioni selezionati per il test includeranno alimenti conservati per 2 e 6 ore dopo la cottura. I campioni saranno inoltre testati per l'aflatossina ogni sei mesi presso gli SGS Laboratories di Delhi.

In questo studio lo stato nutrizionale sarà valutato attraverso l'antropometria, confrontandolo con gli standard di riferimento della crescita dell'OMS. All'inizio dello studio si cercheranno informazioni sulle caratteristiche demografiche (ricchezza delle famiglie, standard abitativo, struttura familiare e caratteristiche dei genitori ecc.) e le FRA registreranno il peso dei bambini utilizzando una bilancia digitale con precisione 2g (Seca, modello 728, Germania), lunghezza (utilizzando l'infantometro, Seca, modello 416, Germania) e circonferenza mediana della parte superiore del braccio al mm più vicino (utilizzando un nastro di inserimento non estensibile). L'antropometria verrà eseguita secondo le procedure standard e tutte le misurazioni verranno effettuate tre volte e verrà registrato il valore medio.

Prelievo di campioni fecali Nella fase acuta della stabilizzazione i campioni fecali saranno raccolti a giorni alterni. Durante la fase di riabilitazione, i campioni fecali settimanali (1-2 g) saranno raccolti entro 30 minuti dalla produzione (a casa e trasportati di nuovo all'icddr,b) utilizzando la raccolta di campioni di azoto secco SOP (procedura operativa standard) utilizzata nel recente Sperimentazione clinica pre-POC (Appendice-A). I campioni saranno conservati a -80◦C prima di essere inviati al Gordon Lab alla fine di ogni studio per l'analisi della maturità del microbiota (misurata prima, durante e dopo la cessazione del trattamento con MDCF-2 e RUSF) e la valutazione basata su PCR di carico di enteropatogeno nei campioni fecali (misurato prima e dopo il trattamento con MDCF-2). Un totale di 12 campioni fecali saranno raccolti da ciascun bambino in momenti diversi durante l'intero periodo di studio. Supponendo 62 partecipanti allo studio per braccio, in questo studio verranno raccolti un totale di 1488 campioni fecali. Insieme a quello 2 g di campione fecale saranno raccolti dalle madri all'inizio della fase di stabilizzazione.

Raccolta di campioni di urina Un totale di 7 campioni di urina (2 ml ciascuno) saranno raccolti da ciascun bambino in momenti diversi durante l'intero periodo di studio. Supponendo 62 partecipanti allo studio per braccio, in questo studio verranno raccolti un totale di 868 campioni di urina. Insieme a ciò verranno raccolti 5 ml di campioni di urina dalle madri all'inizio della fase di stabilizzazione.

Raccolta di campioni di sangue Verranno raccolti un totale di 4 campioni di sangue (2 ml ciascuno) in momenti diversi durante l'intero periodo di studio. Ognuno sarà raccolto da ogni bambino all'inizio della fase di stabilizzazione, prima dell'intervento; fine del primo mese di intervento e subito dopo il completamento dell'intervento.

Supponendo 62 partecipanti allo studio per braccio, in questo studio verranno raccolti un totale di 496 campioni di plasma. Insieme a ciò, verranno raccolti 5 ml di campioni di sangue dalle madri all'inizio della fase di stabilizzazione.

Lo stato nutrizionale materno è associato allo stato nutrizionale del bambino, come mostrato dai risultati del nostro studio MAL-ED in otto paesi. Inoltre, i fattori prenatali e materni sono stati determinanti precoci di minore lunghezza per età e il loro contributo è rimasto importante durante i primi 24 mesi di vita. Pertanto, registreremo l'altezza e il peso materno. Al fine di comprendere lo stato biologico di nutrizione della madre, verranno richiesti alla madre campioni di iscrizione di feci, sangue e urine. Questi campioni saranno analizzati per il microbiota intestinale e la proteomica e i risultati saranno correlati con quelli dei bambini arruolati.

Antropometria L'età del bambino sarà verificata sulla base della documentazione (certificato di nascita o scheda di immunizzazione, se disponibile) o del rapporto del caregiver sulla data di nascita del bambino. La lunghezza sarà misurata con un infantometro sensibile a 0,1 cm. Il peso corporeo sarà misurato con una bilancia sensibile a 2g (SECA 7281321009, Amburgo, Germania). I punteggi Z di lunghezza per età (LAZ), peso per lunghezza (WLZ) e peso per età (WAZ) saranno calcolati seguendo gli standard di crescita dell'OMS del Multicentre Growth Reference Study (MGRS). L'edema verrà esaminato premendo la parte superiore di entrambi i piedi per 3 secondi. La circonferenza medio-superiore del braccio (MUAC) verrà misurata utilizzando il nastro TALC MUAC (Regno Unito). La standardizzazione regolare delle apparecchiature di misurazione verrà effettuata utilizzando gli standard ogni giorno da un assistente di ricerca sul campo qualificato.

Analisi di campioni di plasma e feci I campioni di plasma raccolti da questo studio saranno inviati al laboratorio del dottor Jeffrey Gordon nel Center for Genome Sciences and Systems Biology presso la Washington University di St. Louis. Saranno utilizzati metodi avanzati basati sulla spettroscopia di massa e sull'analisi immunologica per ottenere nuove conoscenze sul ruolo dell'immaturità del microbiota intestinale e sugli effetti del tentativo di riparazione acuta di questa immaturità con alimenti complementari diretti dal microbiota di piombo (MDCF-2) su biomarcatori e mediatori di crescita sana. Verranno effettuati confronti con il gruppo di controllo (ovvero quelli che consumano lo standard RUSF di riferimento). Saranno utilizzate la cromatografia liquida ultra performante-spettrometria di massa (UPLC-MS) e la gascromatografia-spettrometria di massa (GC-MS) per profilare analiti di interesse specifico in campioni di plasma e/o fecali, inclusi gli acidi biliari e gli acidi grassi a catena corta (SCFA) ); marcatori della funzione mitocondriale (ad esempio, β-idrossibutirrato, acilcarnitine/acilCoA, intermedi del ciclo TCA); amminoacidi nel siero più campioni fecali [amminoacidi a catena ramificata, triptofano e metaboliti del triptofano correlati alla crescita e allo stato infiammatorio, compresi quelli prodotti dal metabolismo batterico del triptofano (ad es. derivati ​​dell'acido indolacetico)]. Inoltre, i principali mediatori/biomarcatori della crescita lineare (ad es. ormone della crescita e IGF-1), dell'utilizzo di energia (insulina, leptina) e della biologia ossea [IL-6 (interleuchina-6), osteoprotegerina, il peptide C-terminale di collagene di tipo I (CTX, un marker di attività degli osteoclasti/riassorbimento osseo) e il propeptide ammino-terminale del procollagene di tipo 1 (P1NP, un marker di attività degli osteoblasti/formazione ossea)], e l'infiammazione sistemica (CRP, AGP) saranno quantificato utilizzando test ELISA/Luminex consolidati. Le proteine ​​nel sangue saranno identificate utilizzando la scansione SOMAlogic che permette l'identificazione di più di 1300 diverse proteine. Lo studio proteomico condotto su campioni di plasma di bambini con SAM nel nostro precedente studio Pre-POC svolto a Dhaka ha già dimostrato una serie di associazioni significative e clinicamente rilevanti tra determinate proteine ​​e fenotipi clinici utilizzando la scansione SOMAlogic.

Le informazioni raccolte saranno utilizzate per selezionare campioni fecali umani per il trapianto in animali privi di germi; questi animali, che saranno nutriti con le diete dei loro donatori di microbiota umano, saranno utilizzati per caratterizzare ulteriormente i meccanismi che collegano i prototipi di MDCF-2, il microbiota intestinale e la fisiologia/metabolismo dell'ospite. Inoltre, questi biomarcatori plasmatici e fecali saranno utilizzati per determinare che MDCF-2 promuove la riparazione dell'immaturità del microbiota e migliora lo stato biologico nei bambini.

Calcolo della dimensione del campione Nello studio pre-POC di diversi MDCF, il punteggio Z del peso per lunghezza al basale dei bambini che hanno ricevuto MDCF2 (Microbiota Directed Complementary Food 2) era -2,2 e dopo un mese di integrazione era -1,7. Se consideriamo il WLZ -2 al basale e -1,7 alla linea di fondo, SD aggregata (deviazione standard) pari a 0,53, la dimensione del campione è di 49 in ciascun braccio all'80% di potenza e al 5% di significatività. Con il 20% di attrito, 62 bambini dovranno essere iscritti in ciascun braccio. Pertanto, per questo studio, 62 bambini riceveranno MDCF-2 e 62 bambini Riso-lenticchia RUSF.

Analisi dei dati:

I due gruppi di bambini con Post SAM-MAM verranno confrontati al basale e in momenti diversi, come mostrato nell'illustrazione sul disegno dello studio. Le variabili di esito clinico per il confronto includeranno il tasso di aumento di peso, gli indici antropometrici e la morbilità. Tutti gli analiti menzionati nella sezione 'Analisi di campioni plasmatici e fecali' saranno confrontati tra i gruppi MDCF-2 e RUSF.

Ethical Assurance for Protection of Human rights Lo studio è stato avviato dopo aver ottenuto l'approvazione dell'IRB (Institutional Review Board) da parte dell'icddr,b Research Review Committee e dell'Ethical Review Committee. Prima dell'arruolamento nello studio, il tutore legale dei partecipanti allo studio riceve il consenso scritto informato. Le identificazioni personali prese durante l'iscrizione e altre procedure di studio vengono tenute sotto chiave.

I rischi/eventi avversi attesi per questo protocollo sono quelli relativi alla raccolta di campioni di sangue, alla raccolta di campioni fecali e all'alimentazione di alimenti complementari diretti al microbiota. Nessuno di questi si qualifica come evento avverso grave (SAE). Gli eventi avversi attesi (EAE) correlati al prelievo di sangue sono i seguenti:

• malessere
• Dolore
• introduzione dell'infezione
• sanguinamento

• svenimento o lividi

  • Saranno prese precauzioni per evitare l'introduzione dell'infezione disinfettando il sito della venipuntura e utilizzando attrezzature sterili
  • Il rischio di sanguinamento e lividi sarà ridotto al minimo dall'immediata applicazione della pressione dopo la venipuntura
  • Il partecipante (bambino) sarà in posizione seduta o supina durante i prelievi di sangue per evitare lesioni da svenimento

Tutti i possibili eventi avversi saranno trattati in modo appropriato. Questi includeranno:

• Vomito
• Diarrea
• Eruzione cutanea
• Orticaria da allergia alimentare
• Distensione addominale
• Dolore addominale Valutazione degli eventi avversi Sia gli eventi avversi gravi che quelli non gravi saranno valutati per gravità; rapporto con la partecipazione allo studio; Azioni prese; e risultati. Tutti i SAE devono essere segnalati all'ERC (Ethical Review Committee) di icddr,b entro 24 ore dalla conoscenza dell'evento da parte del sito che sarà a sua volta distribuito allo sponsor. Ciò avverrà tramite comunicazione telefonica diretta, fax o e-mail.

icddr,b Le linee guida raccomandate dall'IRB dovrebbero essere seguite per classificare gli eventuali eventi avversi che si verificano.

Gravità:

1. Blando
2. Moderare
3. Acuto

Rapporto con la partecipazione allo studio:

1. Decisamente correlato: chiara associazione temporale, nessun'altra possibile causa
2. Possibilmente correlato: associazione temporale meno chiara, possibili altre cause
3. Non correlato: indipendentemente dallo studio, esistono prove che l'evento è sicuramente correlato a un'altra eziologia

Azioni:

Nessuno Terapia correttiva (richiesta più di una dose di medicinale) Interruzione definitiva dalla partecipazione allo studio Ospedalizzazione Altro

Risultati:

Accordi di collaborazione sconosciuti continui risolti Questo progetto è uno sforzo di collaborazione tra i ricercatori della Washington University School of Medicine e l'International Center for Diarrheal Disease Research, Bangladesh (icddr,b). I lavori clinici e le attività sul campo saranno intraprese a Dhaka e Kurigram, in Bangladesh, sotto la diretta supervisione del Principal Investigator, mentre le analisi di laboratorio saranno condotte presso il Gordon Lab della Washington University di St. Louis. Tutte le unità di ricerca ei ricercatori che collaborano hanno una lunga storia di collaborazioni internazionali. Tutti i ricercatori hanno comunicato durante lo sviluppo di questo progetto e si sono impegnati per la sua implementazione di successo.

Strutture disponibili icddr,b ha un laboratorio di trasformazione alimentare ben attrezzato che faciliterà gli esperimenti sulle ricette dietetiche. Abbiamo studi in corso nell'area di Baoniabad a Mirpur. Vi si trovano diversi uffici di progetto. Ancora più importante, abbiamo un ottimo rapporto con la comunità. Il Terre des Hommes che gestisce la SNU a Kurigram dove si svolgerà una parte del processo. In passato abbiamo contribuito allo sviluppo della SNU e vi abbiamo svolto studi. La SNU gode di un'ottima reputazione nella comunità.

Centro per le scienze del genoma, Washington University di St. Louis:

I campioni di feci saranno aliquotati a icddr,b. I campioni di feci saranno inviati al laboratorio del Prof Jeffery Gordon a St Louis per il sequenziamento del gene dell'RNA ribosomiale 16S ad alto rendimento. La presenza/abbondanza di un'ampia gamma di enteropatogeni nei campioni di feci prima e dopo il trattamento con MDCF-2 sarà determinata utilizzando un test basato sulla PCR (Polymerase Chain Reaction). I campioni di feci possono anche essere utilizzati per coltivare ceppi batterici costituenti da utilizzare in studi futuri su topi gnotobiotici nel Gordon Lab. È pertinente menzionare qui che i test e le attrezzature per eseguirli sono attualmente disponibili solo in pochi laboratori al mondo, compreso quello di St Louis. Il Centro ospita un team interdisciplinare, multidipartimentale e multigenerazionale di ricercatori provenienti da più scuole che si concentrano su genomica comparativa, genomica statistica e biologia dei sistemi Serve come "banco di prova" per lo sviluppo di nuove strategie per educare studenti e docenti che desidera lavorare all'interfaccia delle scienze biologiche, fisiche, computazionali e ingegneristiche.