Identificatie van nieuwe biomarkers voor omgevingsenteropathie bij kinderen met behulp van een op bewijzen gebaseerde aanpak (EE)

Titel protocol:

Identificatie van nieuwe biomarkers voor omgevingsenteropathie bij kinderen met behulp van een op bewijzen gebaseerde aanpak

Achtergrond

Ondervoeding bij kinderen is een groot probleem in derdewereldlanden. Een van de belangrijkste mechanismen achter ondervoeding bij kinderen is dat de consumptie van voedsel van lage kwaliteit en frequente gastro-intestinale (GI) infecties het darmslijmvlies van kinderen beschadigen. De darmen zijn dus niet in staat om de beschikbare voedingsstoffen op te nemen en functioneren ook niet als een effectieve barrière tegen de verplaatsing van GI-flora naar de systemische circulatie. De beperkte energiebronnen waarover het kind beschikt, worden omgeleid om deze ontstekingsuitdagingen te overwinnen ten koste van normale groei. Deze darmaandoening (enteropathie) wordt Environmental Enteropathy (EE) genoemd. Aangezien EE wordt beschouwd als een voorbode van chronische ondervoeding, zal het vroegtijdig opsporen van EE met behulp van biomarkers in het bloed, urine of ontlasting ons in staat stellen om chronische ondervoeding bij kinderen vroegtijdig te voorspellen. Het doel van dit onderzoek is om biomarkers voor EE te identificeren.

Doelstellingen

1. Om nieuwe kandidaat-biomarkers van EE te testen in een cohort van kinderen van 6-15 maanden oud in een landelijk district in Pakistan.
2. Bestuderen van de histo-pathologische kenmerken van dunnedarmslijmvlies van matig tot ernstig ondervoede kinderen van studiecohort A, en bevindingen correleren met de biomarkers bestudeerd in doel 1.
3. Bestudering van de histopathologische kenmerken van dunnedarmslijmvliezen van kinderen (goed gevoed of ondervoed) die UGI-endoscopie ondergaan voor een klinische indicatie, b.v. verwijdering van vreemd lichaam, evaluatie van UGI-bloedingen enz. (cohort B) en de bevindingen correleren met de bloed-, urine- en ontlastingsbiomarkers bestudeerd in doel 1.
4. Identificatie van nieuwe kandidaat-biomarkers voor EE door mRNA-expressie te bestuderen in het slijmvlies van de dunne darm van kinderen met en zonder EE voor een breed scala aan eiwitten die betrokken zijn bij ontstekingen, hormonale disfunctie, het immuunsysteem en de structuur en functie van nauwe verbindingen.

methoden

In een cohort van kinderen die al sinds de geboorte worden gevolgd op groei en infecties voor de RESPAK-studie in Matiari, Sindh (cohort A), zullen onderzoekers bloed, urine en ontlasting verzamelen op een leeftijd van 6 en 9 maanden en testen op biomarkers, waaronder GLP-2 , Claudine 3, CRP, Reg 1, serumcytokineprofiel, plasma-aminozurenprofiel, Neopterine en myeloperoxidase. Deze biomarkers zullen worden gecorreleerd met klinische surrogaten van EE, waaronder lengte voor leeftijd Z-score (HAZ) en gewicht voor leeftijd Z-score (WAZ) van kinderen van 6, 9, 12 en 15 maanden oud, en de verandering in HAZ en WAZ scores tussen 6, 9, 12 en 15 maanden oud Onderzoekers zullen 20-30 kinderen in cohort A identificeren die matig of ernstig ondervoed zijn en een voorgeschiedenis hebben van frequente of langdurige diarree op een leeftijd van 10-11 maanden, van wie de diagnose onbekend blijft ondanks een uitgebreid niet-invasief onderzoek en die niet reageren op eerstelijns voedingsinterventies. Deze kinderen zullen een endoscopie van het bovenste gedeelte van het maagdarmkanaal ondergaan aan de Aga Khan University, in overeenstemming met de richtlijnen van de American Society for Gastroenterologists (ASGE) voor de evaluatie van kinderen die FTT zijn en geassocieerd zijn met frequente of langdurige diarree(1). De via de endoscopieën verkregen duodenale biopsieën zullen worden gebruikt voor H&E-kleuring (standaardzorg voor de diagnose van coeliakie, andere inflammatoire en auto-immuunoorzaken van enteropathie) en voor EE-onderzoek, waaronder onderzoek naar ontsteking, hormoondisfunctie en tight junction-storing bij AKU, Universiteit van Chicago en Universiteit van Virginia.

In een apart cohort van kinderen (cohort B) van 6-24 maanden oud die bij onze samenwerkende pediatrische gastro-enterologen aan de Aga Khan University of in het Children's Hospital Lahore komen voor UGI-endoscopie voor elke geschikte indicatie, aanvullende duodenale biopsieën en bloed-/urine-/ontlastingsmonsters zal worden verzameld na geïnformeerde toestemming. Het onderzoek dat bij deze kinderen wordt gedaan, zal zijn zoals hierboven beschreven.

Het RNA zal worden geëxtraheerd uit het gehele verkregen biopsiemonster en de mRNA-doelen die differentieel tot expressie worden gebracht bij kinderen met en zonder EE zullen worden geïdentificeerd, zodat hun stroomafwaartse eiwitten kunnen worden geïdentificeerd en getest als kandidaat-biomarkers voor EE in de toekomst.

Bijwerkingen

Het verkrijgen van bloed, urine en ontlasting van het kind op de leeftijd van 6 en 9 maanden zal ongemak voor het kind veroorzaken, hoewel ernstige bijwerkingen als gevolg van deze procedures onwaarschijnlijk zijn. Voor proefpersonen die niet reageren op voedingsrevalidatie en bij wie de eerste lijn van diagnostisch onderzoek niet onthullend is, zal geavanceerd onderzoek worden aangeboden volgens de ASGE-richtlijnen, waaronder UGI-endoscopie in geselecteerde gevallen. Hoewel zeldzaam, omvatten risico's van endoscopie algemene anesthesiegerelateerde complicaties, perforatie, bloeding en infectie.

Ethische problemen

Naast de kwestie van inbreuk op de privacy en het verzamelen van bloed, urine en ontlasting, is de belangrijkste ethische uitdaging in cohort A het uitvoeren van UGI-endoscopieën bij sommige kinderen bij wie de oorzaak van ondervoeding onduidelijk is ondanks eerstelijnsonderzoeken en interventies. Onderzoekers denken dat deze endoscopieën in het belang zijn van deze kinderen, aangezien de ASGE ze aanbeveelt als onderdeel van het onderzoek bij kinderen die niet goed gedijen en gastro-intestinale symptomen hebben zoals chronische of terugkerende diarree. De endoscopieën kunnen helpen bij het identificeren van behandelbare inflammatoire, infectieuze of auto-immuunoorzaken van groeiachterstand bij deze kinderen.

Onderzoekers verzamelen aanvullende biopsieën voor onderzoek tijdens de endoscopieën. De risico's verbonden aan endoscopie zijn voornamelijk met anesthesie en procedure. Het nemen van extra biopsieën is relatief veilig, aangezien GI-slijmvlies een van de snelst genezende organen van het lichaam is en er na 24 uur na de procedure in wezen geen resterend teken van de biopsie overblijft. Endoscopieën bij AKU en het kinderziekenhuis worden uitgevoerd door deskundige kindergastro-enterologen. Desalniettemin zijn onderzoekers goed uitgerust om eventuele complicaties aan te pakken.

In cohort B nemen onderzoekers aanvullende biopsieën van kinderen die al UGI-endoscopieën ondergaan voor een geschikte indicatie die geen verband houdt met dit onderzoek. Het enige extra risico voor de proefpersonen in cohort B is het nemen van aanvullende biopsieën, die minimaal zouden moeten zijn, zoals hierboven uitgelegd.