Fellesbasert klinisk utprøving med mikrobiota rettet komplementær mat (MDCF) laget av lokalt tilgjengelige matingredienser for behandling av barn med post-alvorlig akutt underernæring Moderat akutt underernæring (post-SAM MAM)

Bakgrunn:

Moderat akutt underernæring (MAM), et stort globalt helseproblem, er definert som sløsing (dvs. vekt-for-høyde mellom <-2 og -3 Z-poeng i WHO Child Growth Standards) og/eller mid-upper-arm circumference (MUAC) større eller lik 115 mm og mindre enn 125 mm. I følge Global Nutrition Report 2017 var 8 % eller 52 millioner barn under fem år akutt underernærte globalt i 2016, og veksthemning eller kronisk underernæring rammet 23 % eller 155 millioner barn. Omtrent ett av 6 barn under 5 år i Sør-Asia led av MAM i 2013 (dvs. 17 %). Disse barna har økt risiko for alvorlig akutt underernæring (SAM), og har tre ganger høyere risiko for dødelighet av vanlige smittsomme sykdommer enn de godt ernærede jevnaldrende. Bangladesh har en av de høyeste underernæringsbyrdene i barndommen i verden. I følge Bangladesh Demographic Health Survey 2014 er forekomsten av stunting i landet blant barn under fem år 36 %, blant dem lider 12 % av alvorlig stunting (LAZ <-3).1 Rundt 15 % av barna er bortkastet (vekt- for-lengde, WLZ <-2); mer enn 2 millioner barn lider av MAM, mens 3 % eller 450 000 barn lider av den dødelige formen for SAM. Underernæring koster Bangladesh anslagsvis 1 milliard dollar i året.

I følge WHOs anbefalinger må spedbarn og barn i alderen 6-59 måneder med MAM innta næringsrike matvarer for å dekke deres ekstra behov for vekt- og høydeøkning og funksjonell restitusjon. Foreløpig er det ingen bevisbaserte anbefalinger om sammensetningen av tilleggsmat som brukes til å behandle barn med MAM. Intervensjoner for å adressere underernæring bør derfor inkludere en sterk komponent i MAM-håndtering. MAM-forebygging bør tas i betraktning i matsikkerhet og andre utviklingsstrategier ettersom situasjonen blir kritisk i befolkninger der matusikkerheten er utbredt. Det er derfor viktig å utvikle intervensjoner som er avhengige av lokalt tilgjengelige matingredienser som i små mengder er i stand til å utnytte den gunstige kraften i tarmmikrobiotaen på spedbarns- og barnvekst.

En av de viktigste faktorene som begrenser virkningen av ernæringsintervensjoner er de underernærte barnas manglende evne til å øke inntaket for å møte økte metabolske krav. I samarbeidsstudier mellom icddr,b og Gordon Lab ved Washington University i St. Louis under Jumpstart Phase of the Breast Milk, Microbiota and Immunity (BMMI) Project, brukte vi Random Forests på bakteriell 16S rRNA (ribosomal RiboNucleic Acid) datasett generert fra månedlige fekale prøver hentet fra en fødselskohort av barn som bor i en urban slum i Dhaka, Bangladesh. Disse barna viste konsekvent sunn vekst (WLZ -0,32+0,98). Det ble identifisert bakteriestammer hvis proporsjonale representasjon definerer en sunn tarmmikrobiota når den samles i løpet av de første 2-3 årene etter fødselen. I en randomisert klinisk studie ved icddr,b med to terapeutiske matvarer (importert terapeutisk mat som er klar til bruk [RUTF, Plumpy'Nut] versus lokalt tilberedt ris/linsebasert Khichuri og Halwa) i barn i Bangladesh med alvorlig akutt underernæring (SAM) ), ble det observert at mikrobiota-umodenhet er ufullstendig og bare forbigående forbedret, med barn forblir markert forkrøplede og undervektige gjennom oppfølgingsperioden. Bangladeshiske barn med MAM viste også betydelig mikrobiotaumodenhet, men mindre alvorlig enn barn med SAM. Mikrobiota-umodenhet fungerer dermed som en potensiell biomarkør for å identifisere spedbarn med risiko for underernæring og for å overvåke behandlings- og forebyggingsstrategier. I vår tidligere studie godkjent av ERC (PR-09023), sammenlignet vi tarmmikrobiotaen til friske barn som bor i slummen i Mirpur med barn innlagt på sykehus for behandling av alvorlig akutt underernæring. Mikrobiotaen ble vurdert ved 16S Ribosomal RNA-sekvensering. Vi fant at tarmmikrobiotaen til barn med SAM ligger kronologisk etter mikrobiotaen til friske barn. For eksempel kan et to år gammelt barn med SAM ha tarmmikrobiotaen som ligner på et ett år gammelt friskt barn. Dette er kjent som umodenhet i tarmmikrobiotaen. Vi har utviklet to målinger for å representere denne tarmumodenhet - den relative mikrobiota-modenhetsindeksen og mikrobiota-for-alder Z-poengsum; SAM er assosiert med betydelig relativ mikrobiotaumodenhet som bare delvis forbedres etter ernæringsintervensjoner. .

Vi har nylig utviklet terapeutisk mat som er klar til bruk, ved å bruke lokalt tilgjengelige matingredienser – ris, linser og kikerter som er kulturelt relevante og akseptable. Vi fant gjennom en dobbeltblind RCT (Randomized Controlled Trial) at den bangladeshiske kikertbaserte og ris-linsebaserte RUTF (Ready To Use Therapeutic Food) vi utviklet var like effektive som den kommersielle peanøttbaserte RUTF og godt akseptert av barn med SAM. Gjennom en kombinasjon av ovennevnte RCT og kliniske translasjonsstudier utført de siste 7-8 årene, har vi identifisert vekstfremmende aldersdiskriminerende gunstig mikrobiota og lokalt tilgjengelige matingredienser som støtter spredning av disse gunstige mikrobiotaene. Dessuten har tidligere studier gjort på gnotobiotiske dyr i Washington University Center for Genome Science ført til at en kombinasjon av matingredienser (kikerter, soyamel, peanøtter og grønn banan) som er informert av studier gjort i Dhaka vil være verdt å studere med respekt. til kostholdets innvirkning på å stimulere spredning av vekstdiskriminerende mikrobiota samt kostnader og bærekraft.

Nylig fullførte vi med suksess en IRB-godkjent studie, "Pre-Proof of Concept kliniske studier for å optimalisere blymikrobiota-dirigerte komplementær mat (MDCF) prototyper for deres evne til å reparere mikrobiotaumodenhet og etablere deres organoleptiske akseptabilitet" (PR-16099). Hovedmålet med denne pilotstudien var å demonstrere et Pre-proof of Concept at visse komplementære matvarer ville ha en gunstig effekt på små barn som lider av MAM, ved å stimulere spredningen av bestemte medlemmer av tarmmikrobiota som er kjent for sine vekstfremmende effekter . I den pilotstudien undersøkte vi Microbiota-for-age Z (MAZ) poengsum så vel som virkningen av spredning av gode medlemmer av tarmmikrobiotaen på visse kroppssystemer. Denne studien ble designet for å teste effekten av tre lokalt produserte MDCF-prototyper (MDCF-1, MDCF-2 og MDCF-3) og en lokalt produsert ris-linsebasert RUSF. Resultatene fra Pre POC-pilotstudien viste definitivt at en av de tre MDCF-ene (nemlig MDCF-2) var assosiert med økte nivåer av visse aminosyrer som har en nøkkelrolle i utvikling av lange bein, utvikling av hjernen og økt produksjon av IGF-1 (Insulin like Growth Factor-1) som er kritiske faktorer i biologien til barns vekst. Det er også effektivt for å stimulere veksten av vekstfremmende medlemmer av tarmmikrobiotaen, for eksempel Faecalibacterium prausnitzii. Basert på resultatet av denne Pre-POC-pilotstudien planlegger vi nå å gjøre en større klinisk studie med den mest lovende MDCF-2 på behandling av Post-SAM MAM-barn, med det primære endepunktet som lineær vekst.

Forskningsdesign og -metoder Vi vil gjennomføre en klinisk studie blant 12-18 måneder gamle barn med Post-SAM MAM (WLZ <-2 til -3) i løpet av omtrent to år. Forsøket vil bli utført ved Bauniabadh og RADDA MCH-FP-klinikken i Mirpur-området i byen Dhaka, og ved Special Nutrition Unit (SNU) som drives av Terre des Hommes (TdH) i Kurigram. TdH SNU har blitt valgt fordi vi ønsker å fremskynde påmeldingen og vi har god erfaring med å jobbe der; den siste effektforsøket vi utførte på våre lokale RUTF-er ble også delvis utført der. Barn vil bli screenet og registrert gjennom husholdningsundersøkelse av feltforskningsassistenter (FRA) etter forhåndsspesifiserte inklusjonskriterier. Ved å oppfylle påmeldingskriteriene og etter å ha mottatt samtykke for studiedeltakelse fra foreldre eller foresatte, vil barna med den respektive moren/omsorgspersonen bli registrert og tilfeldig tildelt en av de to armene i henhold til datamaskingenererte tilfeldige tall. Koden for tildelt type diett vil oppbevares i lukkede ugjennomsiktige konvolutter for hver enkelt, og åpnes først når omsorgspersonen signerer samtykkeerklæringen. Denne utprøvingen vil ikke falle inn under noen typiske legemiddelforsøk. Imidlertid, hvis vi skal vurdere denne studien under en hvilken som helst fase, vil den falle inn under fase II, fordi vi allerede har gjort en pilotforsøk som ser på virkningen på mikrobiota-for-alder Z-score så vel som bivirkninger.

Først og fremst vil det være stabiliseringsfasen, som vil være i 4-8 dager, i løpet av den tiden vil hvert barn bli administrert i henhold til WHO (World Health Organization) / icddr,b retningslinjer for håndtering av SAM. Dette inkluderer programmert fôring, tilskudd av mikronæringsstoffer, fornuftig rehydrering, bredspektret antibiotikabehandling og rask gjenkjennelse og behandling av komplikasjoner. Ved utvinning fra stabiliseringsfasen vil ernæringsrehabilitering fortsette i ca. 2 uker hvor icddr,b-standarden for omsorg kostholdsprotokoll basert på de lokale diettene Halwa og Khichuri vil bli servert. Ved oppgradering fra SAM til MAM (ødemfri WLZ <-2), vil barn bli tilfeldig tildelt en av de to armene (Ris-linsebasert RUSF og MDCF-2).

Ernæringsrehabiliteringskomponenten etter randomisering vil ha 3 faser. Den første fasen vil innebære fôring på stedet av dietten to ganger daglig i 1 måned ved ernæringssentrene etablert i Mirpur og Kurigram. Den andre fasen vil innebære mating av barna én gang på ernæringssenteret og én gang hjemme. I den tredje fasen vil barna få diettene to ganger daglig hjemme. Barna vil bli observert i 4 uker i post-intervensjonsfasen. I løpet av hele studieperioden vil antropometriske data, matmangfoldsdata og prøver (blod, avføring og urin) bli samlet inn. Vi vil samle inn ukentlige kvalitative diettinntaksdata for de siste 24 timene ved å bruke Food Frequency Questionnaires under diettintervensjonen for alle studiedeltakerne.

Randomisering Etter stabiliserings- og ernæringsrehabiliteringsfasen, når barna vil nå MAM-tilstand, vil de bli tilfeldig tildelt en av de to armene (Ris-linsebasert RUSF og MDCF-2). Koden til den tildelte typen behandlinger vil bli oppbevart i lukkede ugjennomsiktige konvolutter inntil den tildeles et påmeldt barn.

Arm 1- Ris-linsebasert RUSF (rasjonale: referansestandard for omsorg for post-SAM, MAM; basert på kunnskap om dens effekter på barnevekst og tarmmikrobiota) Arm 2- MDCF-2 prototype med fire gratis matingredienser uten pulver. melk (rasjonale: lede med bevis fra den nylig fullførte pre-POC kliniske studien for å fremme vekstfremmende mikrobiota og positive effekter på vekst).

Rekruttering, screening og samtykkende barn med SAM vil bli identifisert gjennom direkte observasjon og screening i icddr,b Dhaka Hospital, RADDA-MCH-FP Clinic i Mirpur, SNU of TdH i Kurigram, samt gjennom screening i lokalsamfunnene i Mirpur og Sadar, Ulipur og Chilmari Upazilas fra Kurigram-distriktet. De som trenger stabiliseringsomsorg vil bli innlagt i anleggene nevnt ovenfor hvor standardbehandlingen for akuttfasebehandling av SAM vil bli gitt. Kort fortalt; denne stabiliseringspleien er basert på programmert fôring, tilskudd av mikronæringsstoffer, fornuftig rehydrering, bredspektret antibiotikabehandling og rask gjenkjennelse og behandling av komplikasjoner. De vil deretter bli behandlet med den standardiserte diettprotokollen for ernæringsrehabilitering. Ved oppgradering til MAM vil foreldre til barn som oppfyller MAM-kriteriene for post-SAM MAM-utprøving bli kontaktet om påmelding til studien. En utdannet feltforskningsassistent (FRA) vil forklare studien i detalj, svare på spørsmål fra foreldrene og invitere foreldrene til å registrere barnet i studien.

I begynnelsen av studien vil det bli søkt informasjon om de demografiske karakteristikkene og FRA-er vil registrere barnas vekt ved hjelp av en digital vekt med 2 g presisjon (Seca, modell 728, Tyskland), lengde (ved bruk av infantometer, Seca, modell 416, Tyskland ), og midt på overarmens omkrets til nærmeste mm (ved bruk av en ikke-strekkende innsettingstape). Antropometri vil bli utført i henhold til standard prosedyrer. Studiedeltakere vil bli bedt om å komme til det utpekte ernæringssenteret for ernæringsterapi for å sikre inntak av MDCF/RUSF. De vil få et telefonnummer for å nå klinikkens personale, og et medlem av personalet kan besøke en families husstand for direkte observert ernæringsterapi med forhåndsavtale om nødvendig. Den programmerte fôringen av MDCF-2 eller RUSF i tre måneder etter ernæringsrehabilitering er illustrert i figuren.

Forberedelse av MDCF-2 og RUSF:

Basert på kompatible kombinasjoner av komplementære matingredienser identifisert i Pre-POC-studien nevnt ovenfor, vil vi tilberede MDCF-2 samt RUSF ved icddr,b Food Processing-anlegget i Mirpur og i Kurigram i tilstrekkelige mengder for den kliniske studien. De to diettene vil bli matchet i energitetthet og innhold av mikronæringsstoffer. Energitettheten til MDCF-2 er målrettet til 125 kcal/25 g (per porsjon), og kalorifordelingen er målrettet til å være 45-50 prosent fra fett og 8-10 prosent fra protein. De to porsjonene av MDCF-2 eller RUSF vil gi 250 Kcal og de nødvendige mikronæringsstoffene i tillegg til å gi substratet for den fordelaktige mikrobiota-spredningen. Porsjonene er ment å være en påfyll til det vanlige kostholdet som disse barna får hjemme. Mødre/primær omsorgspersoner vil bli bedt om å opprettholde barnets nåværende kostholds- og ammepraksis.

Eksperimenter med utvikling av MDCF-2-prototypene og vurdering av de organoleptiske egenskapene er gjort i den kliniske pre-POC-studien.

Mat vil bli tilberedt hver dag for å sikre at det ikke oppstår uventet forurensning og tap av næringsstoffer under tilberedningen. Selv om rå matingredienser vil bli veldig nøye anskaffet fra det lokale markedet og lagret i rimelige mengder, vil vi tilberede, dispensere og mate barna samme dag som MDCF-2 og RUSF tilberedes.

Etter å ha mottatt råvarene (ris/linser/kikert) tar vi ut fremmedmaterialene/kornene eller frøene (hvis det er noen) de kan kastes, og deretter i en åpen panne blir råvarene stekt. Vi vil holde temperaturen på 120-130°C for steking. Vanligvis tar det 8-10 minutter å steke 100g av hver råvare. Kontinuerlig omrøring er viktig for å sikre steking av enkeltfrø/korn. Etter fullført steking vil vi holde den til side for avkjøling og deretter male. Vi tar pulveret og siler det med en sil. Etter å ha silt 4 til 5 ganger, tar vi det fine pulveret til blanding med de andre ingrediensene (melkepulver/olje). Vi skal også male sukkeret og det fine pulveret skal brukes til blanding. Til slutt vil vi tilsette det forhåndsveide premix-pulveret. Behandlingen av hel grønn banan er forskjellig fra de andre ingrediensene. Grønn banan med skinn legges i en dyp panne i kokende vann (100°C-110°C) og kokes i ca 17-20 minutter til de er kokte og møre. Skinnet på den grønne bananen vil bli skrellet av og den spiselige hvite delen vil bli tatt og revet i små biter. Deretter tas de i en kjele og får avkjøles. Vi skal knuse de små bananbitene med skje/håndknuser. Vektene til alle andre ingredienser vil bli registrert. Potensielle oppskrifter vil bli produsert i små partier ved å blande alle ingrediensene i en elektrisk blender. Tilberedning av mat under ulike trinn, det vil si steking, partikkelstørrelsesreduksjon, homogen blanding og tilførsel til ernæringssentrene vil bli overvåket av icddr,b-etterforskere. Mat vil bli tilberedt hver dag for å sikre at det ikke oppstår uventet forurensning og tap av næringsstoffer under tilberedningen. Selv om rå matingredienser vil bli veldig nøye anskaffet fra det lokale markedet og lagret i rimelige mengder, vil vi tilberede, dispensere og mate barna samme dag som MDCF og RUSF tilberedes.

Mating økter:

Barna og mødrene/omsorgspersonene vil bli bedt om å komme til ernæringssentrene som er etablert på lokalitetene, helst mellom kl. 9-11 og 15-17 hver dag den første måneden. Mødrene vil bli bedt om ikke å gi mat og morsmelk i løpet av de 2 timene før det observerte måltidet. Barnet vil bli tilbudt 25 gram MDCF-2 eller RUSF per porsjon etter randomisering. Mødrene vil bli bedt om å spise den forhåndsveide dietten til barna sine inntil hun/han nekter å spise, som beskrevet nedenfor. Etter en pause på to minutter vil samme diett bli tilbudt en gang til inntil han/hun nekter igjen. Etter en andre pause på to minutter, vil dietten bli tilbudt en tredje gang inntil den nektes igjen. Etter dette tredje avslaget vil fôringsepisoden anses som "avsluttet". Varigheten av fôringen (unntatt de mellomliggende 'hvileperiodene') vil bli registrert med stoppeklokke, og den totale varigheten av fôringen vil bli notert. Denne fôringsepisoden varer i maksimalt 60 minutter. Målte mengder rent vann vil også bli gitt og mengden vann som tas i løpet av denne måltidsperioden på 60 minutter vil bli målt. Fôringsepisoden vil foregå under direkte tilsyn av utdannet studiepersonell. Barn vil bli betraktet som å nekte videre inntak hvis de beveger hodet bort fra maten, gråter, klemmer munnen eller biter tennene sammen, eller blir urolige, spytter ut maten eller nekter å svelge. Mengden MDCF-2/RUSF som faktisk blir inntatt vil bli beregnet ved å trekke fra resten fra den tilbudte mengden, eller ved å spørre moren når hun blir matet hjemme. De påmeldte barna vil bli overvåket daglig av feltforskningsassistenter for mulige bivirkninger/uønskede hendelser (f. utslett, urticaria på grunn av matallergi eller signifikante endringer i klinisk status) i en uke. Hvis noen bivirkninger/uønskede hendelser observeres, vil de bli behandlet i henhold til standard for omsorg. En standardisert produksjonsprosedyre vil bli fulgt for å kontrollere kvaliteten på RUSF og MDCF-2. Hvert barn vil bli tilbudt 25 g av dietten to ganger daglig på fôringssenteret de første 4 ukene. I den påfølgende måneden vil barnet bli tilbudt 25 g av dietten på fôringssenteret og ytterligere 25 g vil bli gitt i en ren beholder for å mate hjemme. I den tredje måneden vil to separate beholdere som inneholder 25 g diett bli gitt hver dag til hvert påmeldte barn hjemme hos deltakeren. Fôringsinformasjon vil bli samlet inn fra mødre og konsumert mengde vil bli målt fra venstre ut. Maten oppbevares i sterile beholdere og i romtemperatur mellom fôringsøktene. Kvaliteten på maten skal sikres ved å få testet prøver av tilberedt mat for mikrober og mugg hver 2. måned på icddr,b. Prøver valgt for testing vil inkludere mat lagret i 2 og 6 timer etter tilberedning. Prøvene vil også bli testet for aflatoksin hver sjette måned ved SGS Laboratories, Delhi.

I denne studien vil ernæringsstatus bli vurdert gjennom antropometri, sammenlignet med WHOs vekstreferansestandarder. I begynnelsen av studien vil det søkes informasjon om de demografiske kjennetegnene (familienes formue, boligstandard, familiestruktur og foreldreegenskaper etc.), og FRA vil registrere barnas vekt ved hjelp av en digital vekt med 2g presisjon (Seca, modell 728, Tyskland), lengde (ved bruk av infantometer, Seca, modell 416, Tyskland), og omkrets på midten av overarmen til nærmeste mm (ved bruk av en ikke-strekkende innsettingstape). Antropometri vil bli utført i henhold til standardprosedyrene og alle målinger vil bli tatt tre ganger og gjennomsnittsverdien vil bli registrert.

Avføringsprøvetaking I den akutte stabiliseringsfasen vil det bli tatt avføringsprøver hver alternativ dag. Under rehabiliteringsfasen vil ukentlige fekale prøver (1-2g) samles inn innen 30 minutter etter produksjon (hjemme og transportert tilbake til icddr,b) ved bruk av nitrogen tørr shipper prøvesamling SOP (Standard Operating Procedure) brukt i den siste tiden Pre-POC klinisk studie (vedlegg-A). Prøver vil bli lagret ved -80◦C før de sendes til Gordon Lab ved slutten av hver studie for analyse av mikrobiotamodenhet (målt før, under og etter avsluttet behandling med MDCF-2 og RUSF) og PCR-basert vurdering av enteropatogen belastning i fekale prøver (målt før og etter MDCF-2-behandling). Totalt 12 avføringsprøver vil bli samlet inn fra hvert barn på forskjellige tidspunkt i løpet av hele studieperioden. Forutsatt 62 studiedeltakere/arm, vil totalt 1488 fekale prøver samles inn i denne studien. Sammen med det vil 2 g avføringsprøve bli samlet inn fra mødrene i begynnelsen av stabiliseringsfasen.

Urinprøvetaking Totalt 7 urinprøver (2 ml hver) vil bli samlet inn fra hvert barn på forskjellige tidspunkt i løpet av hele studieperioden. Forutsatt 62 studiedeltakere/arm, vil totalt 868 urinprøver bli samlet inn i denne studien. I tillegg vil 5 ml urinprøver bli samlet inn fra mødrene i begynnelsen av stabiliseringsfasen.

Blodprøvetaking Totalt 4 blodprøver (2 ml hver) vil bli tatt på forskjellige tidspunkt i løpet av hele studieperioden. Hver vil bli samlet inn fra hvert barn i begynnelsen av stabiliseringsfasen, før intervensjon; slutten av første intervensjonsmåned og like etter at intervensjonen er fullført.

Forutsatt 62 studiedeltakere/arm, vil totalt 496 plasmaprøver bli samlet inn i denne studien. I tillegg vil det bli tatt 5 ml blodprøver fra mødrene i begynnelsen av stabiliseringsfasen.

Mors ernæringsstatus er assosiert med barns ernæringsstatus, som vist gjennom resultatene fra vår åttelands MAL-ED-studie. I tillegg var prenatale og maternelle faktorer tidlige determinanter for lavere lengde for alder, og deres bidrag forble viktig gjennom de første 24 månedene av livet. Som sådan vil vi registrere mors høyde og vekt. For å forstå den biologiske ernæringstilstanden til moren, vil påmeldingsprøver av avføring, blod og urin bli spurt av moren. Disse prøvene vil bli analysert for tarmmikrobiota og proteomikk, og resultatene korrelerer med resultatene til de registrerte barna.

Antropometri Barnets alder vil bli verifisert mot dokumentasjon (fødselsattest eller vaksinasjonskort, hvis tilgjengelig) eller omsorgspersons rapport om barnets fødselsdato. Lengden vil bli målt med et infantometer som er følsomt for 0,1 cm. Kroppsvekten vil bli målt med en balanse som er følsom for 2g (SECA 7281321009, Hamburg, Tyskland). Lengde-for-alder (LAZ), vekt-for-lengde (WLZ) og vekt-for-alder (WAZ) Z-poeng vil bli beregnet etter WHOs vekststandarder for Multisenter Growth Reference Study (MGRS). Ødem vil bli undersøkt ved å trykke på oversiden av begge føttene i 3 sekunder. Midt-overarmsomkrets (MUAC) vil bli målt med TALC MUAC tape (UK). Regelmessig standardisering av måleutstyret vil bli utført ved bruk av standarder hver dag av utdannet feltforskningsassistent.

Analyser av plasma- og fekale prøver Plasmaprøver samlet inn fra denne studien vil bli sendt til Dr Jeffrey Gordons laboratorium i Center for Genome Sciences and Systems Biology ved Washington University i St. Louis. Avanserte massespektroskopiske og immunoassay-baserte metoder vil bli brukt for å oppnå ny kunnskap om rollen til tarmmikrobiota umodenhet og effekten av å forsøke akutt reparasjon av denne umodenheten med blymikrobiota-rettet komplementær mat (MDCF-2) på biomarkører og mediatorer av sunn vekst. Sammenligninger vil bli gjort med kontrollgruppen (dvs. de som bruker referanse RUSF-standarden). Målrettet ultraytelse væskekromatografi-massespektrometri (UPLC-MS) og gasskromatografi-massespektrometri (GC-MS) vil bli brukt til å profilere analytter av spesifikk interesse i plasma- og/eller fekale prøver, inkludert gallesyrer og kortkjedede fettsyrer (SCFAer) ); markører for mitokondriell funksjon (f.eks. β-hydroksybutyrat, acylkarnitiner/acylCoAs, TCA-syklus-mellomprodukter); aminosyrer i serum pluss fekale prøver [grenkjedeaminosyrer, tryptofan- og tryptofanmetabolitter relatert til vekst og inflammatorisk status, inkludert de som produseres av bakteriell tryptofanmetabolisme (f. indoleddiksyrederivater)]. I tillegg er nøkkelmediatorer/biomarkører for lineær vekst (f.eks. veksthormon og IGF-1), energiutnyttelse (insulin, leptin) og beinbiologi [IL-6 (interleukin-6), osteoprotegerin, det C-terminale peptidet til type I kollagen (CTX, en markør for osteoklastaktivitet/benresorpsjon), og det aminoterminale propeptidet til Type 1 prokollagen (P1NP, en markør for osteoblastaktivitet/bendannelse)], og systemisk inflammasjon (CRP, AGP) vil være kvantifisert ved bruk av etablerte ELISA/Luminex-analyser. Proteiner i blod vil bli identifisert ved hjelp av SOMAlogic-skanningen som tillater identifikasjon av mer enn 1300 forskjellige proteiner. Den proteomiske studien gjort på plasmaprøver fra barn med SAM i vår forrige Pre-POC-studie utført i Dhaka har allerede vist en rekke signifikante og klinisk relevante assosiasjoner mellom visse proteiner og kliniske fenotyper ved bruk av SOMAlogic-skanningen.

Informasjon som samles inn vil bli brukt til å velge menneskelige fekale prøver for transplantasjon til bakteriefrie dyr; disse dyrene, som vil bli fôret med diettene til deres menneskelige mikrobiotadonorer, vil bli brukt til å karakterisere mekanismene som knytter MDCF-2-prototyper, tarmmikrobiotaen og vertens fysiologi/metabolisme ytterligere. I tillegg vil disse plasma- og fekale biomarkørene brukes til å bestemme at MDCF-2 fremmer reparasjon av mikrobiota-umodenhet og forbedrer den biologiske tilstanden hos barn.

Beregning av prøvestørrelse I pre-POC-utprøvingen av forskjellige MDCF-er, var baseline vekt-for-lengde Z-poengsum for barn som fikk MDCF2 (Microbiota Directed Complementary Food 2) -2,2 og etter en måned med tilskudd var -1,7. Hvis vi vurderer WLZ -2 ved baseline og -1,7 ved sluttlinje, pooled SD (standardavvik) som 0,53, er prøvestørrelsen 49 i hver arm ved 80 % kraft og 5 % signifikansnivå. Med 20 % avgang vil 62 barn være pålagt å være registrert i hver arm. Derfor, for denne prøven, vil 62 barn motta MDCF-2 og 62 barn ris-linser RUSF.

Dataanalyse:

De to gruppene av barn med Post SAM-MAM vil bli sammenlignet ved baseline og på forskjellige tidspunkter som vist i illustrasjonen på prøvedesign. De kliniske utfallsvariablene for sammenligning vil inkludere hastigheten på vektøkning, antropometriske indekser og sykelighet. Alle analytter nevnt i avsnittet 'Analyser av plasma- og fekale prøver' vil bli sammenlignet mellom MDCF-2- og RUSF-gruppene.

Ethical Assurance for Protection of Human Rights Studien er startet etter å ha oppnådd IRB (Institutional Review Board) godkjenning av icddr,b Research Review Committee og Ethical Review Committee. Før påmelding til studien tas det informert skriftlig samtykke fra den juridiske vergen til studiedeltakerne. Personlig identifikasjon tatt under innmelding og andre studieprosedyrer holdes låst.

Forventede risikoer/uønskede hendelser for denne protokollen er de som er relatert til innsamling av blodprøver, innsamling av avføringsprøver og fôring av mikrobiotarettet komplementær mat. Ingen av disse kvalifiserer som en alvorlig bivirkning (SAE). Forventede bivirkninger (EAE) relatert til blodprøvetaking er som følger:

• ubehag
• smerte
• introduksjon av infeksjon
• blør

• besvimelse eller blåmerker

  • Forholdsregler vil bli tatt for å unngå introduksjon av infeksjon ved å desinfisere stedet for venepunktur og bruke sterilt utstyr
  • Risikoen for blødning og blåmerker vil bli minimert ved umiddelbar påføring av trykk etter venepunktur
  • Deltakeren (barnet) vil være i sittende eller liggende stilling under blodprøvetaking for å unngå skader fra besvimelse

Alle mulige uønskede hendelser vil bli behandlet hensiktsmessig. Disse vil inkludere:

• Oppkast
• Diaré
• Hudutslett
• Urticaria fra matallergi
• Abdominal distensjon
• Smerter i magen Vurdering av uønskede hendelser Både alvorlige og ikke-alvorlige uønskede hendelser vil bli vurdert for alvorlighetsgrad; forhold til studiedeltakelse; handlinger tatt; og resultater. Alle SAE-er må rapporteres til ERC (Ethical Review Committee) av icddr,b innen 24 timer etter nettstedets bevissthet om hendelsen som igjen vil bli distribuert til sponsoren. Dette vil skje ved direkte telefonkommunikasjon, faks eller e-post.

icddr,b IRB anbefalte retningslinjer vil bli fulgt for å gradere uønskede hendelser, hvis noen som finner sted.

Alvorlighetsgrad:

1. Mild
2. Moderat
3. Alvorlig

Forholdet til studiedeltakelse:

1. Definitivt relatert: Tydelig tidsmessig assosiasjon, ingen annen mulig årsak
2. Muligens relatert: Mindre tydelig tidsmessig assosiasjon, andre årsaker mulig
3. Ikke relatert: Uavhengig av studie, finnes det bevis for at hendelsen definitivt er relatert til en annen etiologi

Handlinger:

Ingen Avhjelpende behandling (mer enn én dose medisin kreves) Permanent avbrutt fra studiedeltakelse Sykehusinnleggelse Annet

Utfall:

Løst Fortsetter ukjente samarbeidsordninger Dette prosjektet er et samarbeid mellom etterforskerne ved Washington University School of Medicine og International Center for Diarrheal Disease Research, Bangladesh (icddr,b). De kliniske arbeidene, feltaktivitetene vil bli utført i Dhaka og Kurigram, Bangladesh, under direkte tilsyn av hovedetterforskeren, mens laboratorieanalysene vil bli utført ved Gordon Lab ved Washington University i St. Louis. Alle forskningsenheter og de samarbeidende etterforskerne har lang historie med internasjonale samarbeid. Alle etterforskere har kommunisert under utviklingen av dette prosjektet og er forpliktet til vellykket implementering.

Fasiliteter tilgjengelig icddr,b har et velutstyrt matforedlingslaboratorium som vil lette eksperimenter med diettoppskriftene. Vi har pågående studier i Baoniabad-området i Mirpur. En rekke prosjektkontorer er lokalisert der. Enda viktigere, vi har et utmerket forhold til samfunnet. Terre des Hommes som driver SNU i Kurigram hvor en del av rettssaken vil bli gjennomført. Tidligere hjalp vi til med utviklingen av SNU og har utført studier der. SNU har et godt rykte i samfunnet.

Center for Genome Sciences, Washington University i St. Louis:

Avføringsprøvene vil bli alikvotert på icddr,b. Avføringsprøver vil bli sendt til Prof Jeffery Gordon's Lab i St Louis for 16S ribosomalt RNA-gensekvensering med høy gjennomstrømning. Tilstedeværelsen/forekomsten av et bredt spekter av enteropatogener i avføringsprøver før og etter MDCF-2-behandling vil bli bestemt ved hjelp av en PCR (Polymerase Chain Reaction)-basert analyse. Avføringsprøver kan også brukes til å dyrke bestanddeler av bakteriestammer for bruk i fremtidige studier på gnotobiotiske mus i Gordon Lab. Det er relevant å nevne her at analysene og utstyret for å utføre disse foreløpig bare er tilgjengelig i noen få laboratorier i verden, inkludert den på St. Louis. Senteret er hjemsted for et tverrfaglig, multi-avdelings, multi-generasjons team av etterforskere fra flere skoler som fokuserer på komparativ genomikk, statistisk genomikk og systembiologi. Det fungerer som "prøvegrunn" for å utvikle nye strategier for å utdanne studenter og fakulteter som ønsker å jobbe i grensesnittet mellom biologiske, fysiske, beregnings- og ingeniørvitenskap.