Mikrobiota-rettet mat for barn med alvorlig akutt underernæring

Byrde: I henhold til Global Nutrition Report 2021 ble 45,4 millioner barn under 5 år rapportert å være bortkastet. Asia er et hjem for mer enn tre fjerdedeler av alle disse barna som lider av sløsing. I følge Bangladesh Multiple Indicator Cluster Survey 2019 ble rundt 10 % under 5 barn bortkastet, mens 2,3 % led av alvorlig form for sløsing også kjent som alvorlig akutt underernæring (SAM). SAM er definert av Verdens helseorganisasjon (WHO) som vekt-for-lengde Z-score (WLZ) på mindre enn -3 og/eller tilstedeværelse av bilateralt pedalødem og/eller en midtoverarmsomkrets mindre enn 115 mm.

Det er funnet at SAM-barn lider av relativ tarmmikrobiell umodenhet, som er relatert til at veksten deres vakler. Bruksklar terapeutisk mat (RUTF) er en nøkkelkomponent i behandlingsprotokollen for SAM-barn og er mye brukt over hele verden. Som imidlertid viser seg å være delvis effektiv eller ineffektiv for å reparere tarmmikrobielle umodenhet hos SAM-barn. For å bekjempe dette er det nødvendig med en rimelig terapeutisk matformulering som kan brukes til å behandle akutt underernæring hos barn med potensial til å gjenopprette tarmmikrobielle kolonier relatert til vekst og tidlig barndomsutvikling.

Kunnskapsgap: Forskere ved icddr,b har i samarbeid med Washington University i St. Louis utviklet en Microbiota-Directed Complementary Food (MDCF) formulering (basert på lokalt tilgjengelige matingredienser) som har potensial til å reparere tarmmikrobiotaen til barn med underernæring . Resultater fra en nylig utført studie av MDCF på barn i Bangladesh som lider av moderat akutt underernæring (MAM) viste at barna som mottok maten viste betydelig raskere veksttakt sammenlignet med de som ble behandlet med en standard klar-til-bruk kosttilskudd. Tidlig bevis er imidlertid begrenset til et lite utvalg av barn med MAM. Dette etterlater en mangel på data om rollen til mikrobiota-styrte matintervensjoner på ernæringsmessig så vel som mikrobiell utvinning og proteomisk forbedring hos barn med SAM.

Relevans: For å møte ernæringsbehovet til SAM-barn, har forskere kommet opp med en ny intervensjon kalt Microbiota-Directed Food (MDF), en terapeutisk mat som er klar til bruk ved å modifisere den originale MDCF-oppskriften for å møte ernæringsbehovet til SAM-barn så vel som å få den i samsvar med de eksisterende WHO/UNICEF-spesifikasjonene for en ernæringsintervensjon for behandling av akutt underernæring. Den foreslåtte formuleringen MDF med et relativt lavere kaloriinnhold vil forbedre ernæringsstatusen ved å modulere og forbedre den tarmmikrobielle dysbiosen som er tilstede hos SAM-barn. Derfor foreslår etterforskerne denne POC-forsøket for å generere bevis på effekten av den nye intervensjonen på ponderal vekst, mikrobiell og proteomisk utvinning blant barna med SAM sammenlignet med standard RUTF.

Hypotese: Den lokalt utviklede MDF vil være gunstig for ernæringsmessig utvinning, reparasjon av tarmmikrobiota og gjenoppretting av plasmabiomarkører for sunn vekst sammenlignet med standard RUTF blant barn som lider av SAM.

Hovedmål:

• Å vurdere rollen til MDF i å forbedre vekt-for-lengde Z-score (WLZ) for SAM-barn

Sekundære mål:

• For å undersøke effekten av MDF for å reparere tarmmikrobiotaen til SAM-barn
• For å overvåke endringen som produseres av MDF i rebalansering av kroppssammensetningen til SAM-barna mot et mer passende forhold mellom mager og fett som er tilstede hos SAM-barn
• Å utforske virkningen av MDF for å gjenopprette plasmabiomarkører for sunn vekst
• Å måle effekten av MDF for å forbedre vekt-for-alder Z-score (WAZ) hos barn med SAM
• Å måle effekten av MDF for å forbedre Length-for-Age Z-score (LAZ) hos barn med SAM
• For å vurdere akseptabiliteten av MDF blant SAM-barn
• Å måle inntaket av MDF av SAM-barn

Studere design:

Dette vil være en dobbeltblindet, parallell-gruppe, enkel randomisert kontrollert studie.

Studieside:

Denne studien vil bli utført blant innbyggere i Kurigram-distriktet. Kurigram District ligger i Nordvest-Bangladesh (Rangpur-divisjonen).

Randomisering:

Ved påmelding vil barn bli randomisert til en av de to intervensjonsarmene ved å bruke permutert blokk-randomiseringsmetode for å sikre jevn fordeling på tvers av intervensjonsarmene over tid.

Rekruttering, screening og samtykke:

Folketelling, screening, påmelding av studiedeltakere vil bli gjort i Kurigram. Til å begynne med vil 6-<24 måneder gamle barn bli screenet av helsearbeidere i studien gjennom samfunnsovervåking ved måling av MUAC (måler vekt og lengde/høyde der det er mulig) til barna. Foreldre til kvalifiserte barn som oppfyller inklusjonskriteriet vil bli kontaktet om påmelding til studien. En utdannet feltforskningsassistent vil forklare studien i detalj, svare på spørsmål fra foreldrene og invitere foreldrene til å registrere barnet i studien. Etter å ha innhentet samtykke fra foreldrene, i begynnelsen av studien, vil barnet sammen med foreldrene bli invitert til studieklinikken hvor innledende antropometrisk vurdering (vekt, lengde, MUAC) vil bli gjort, og de vil bli vurdert videre for kvalifisering av studiemedisinsk personell angående eventuell samtidig sykdom. Hvis det blir funnet kvalifisert, vil en appetitttest bli utført blant disse barna. For appetitttesten vil standard RUTF bli tilbudt hvert barn. Hvis et barn hadde en kroppsvekt på <4 kg, vil hun/han bli tilbudt en mengde på 11,5 g, 23 g vil bli tilbudt hvis kroppsvekten er mellom 4 og 9,9 kg, 46 g hvis mellom 10 og 14,9 kg og 69 g for de ≥15 kg. Et barn vil anses for å ha bestått appetitttesten hvis hun/han har inntatt den nødvendige mengden i henhold til kroppsvekten innen 45 minutter. Hvis et barn består appetitttesten, vil han eller hun bli vurdert for påmelding til studiet. Vår begrunnelse bak bruken av 45 minutter som varighet for appetitttesten var basert på tidligere publiserte artikler.

Hvis barnet består appetitttesten, vil vår studieassistent søke tilleggsinformasjon fra foreldrene om de demografiske kjennetegnene (familiens formue, boligstandard, familiestruktur og foreldreegenskaper etc.), matusikkerhet i husholdningen (HFIAS), vaksinasjonsstatus av barna.

Intervensjonslevering og fôring:

Studiedesignet omfatter en 3-måneders periode med ernæringsintervensjon og 12 måneders post-intervensjonsoppfølging. Anbefalt ernæring for SAM-barna er ca 150-200 Kcal/kg/dag inkludert amming. Ettersom omsorgsleverandørene vil oppmuntre studiebarna til å motta dietten mens de fortsetter å få sitt vanlige kosthold, har etterforskerne derfor satt et målinntak til 175 kcal/kg/dag i henhold til nasjonale og internasjonale retningslinjer. Hvert barn vil få en passende mengde av den terapeutiske dietten (~500kCal/92g pose) basert på deres vekt fra registreringsdagen. Intervensjoner er isokaloriske.

Begge studieintervensjonene vil bli levert til deltakernes hjem av prosjektmedarbeidere på en ukentlig basis ettersom poseversjoner vil bli produsert av en næringsmiddelindustri. Moren, eller hovedomsorgspersonen vil mate deltakeren hjemme. Mor/primær omsorgsperson vil bli bedt om å mate barnet direkte fra posen. Hvis barnet ikke føler seg komfortabel med å spise direkte fra posen, kan de også skje med eller bruke riktig vaskede hender for å gi barna dietten til han/hun nekter å spise. Barn vil bli ansett for 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. Når barnet nekter å ta, vil mødre/omsorgspersoner bli bedt om å gi en pause og deretter prøve etter en stund.

Mor/omsorgsperson vil være riktig opplært til å overvåke barnet sitt for eventuelle bivirkninger/uønskede hendelser (f.eks. utslett, urticaria på grunn av matallergi eller betydelige endringer i klinisk status). Og hvis noen bivirkninger/uønskede hendelser observeres, vil de bli bedt om å kontakte studieteamet umiddelbart. I tillegg vil de påmeldte barna bli overvåket og omsorgspersoner vil også bli spurt hver uke av trente feltforskningsassistenter om sykdom/bivirkninger/uønskede hendelser (f.eks. økning i diaré, flatulens, oppkast, hudutslett eller urticaria på grunn av matallergi eller noen betydelige endringer i klinisk status). Hvis noen bivirkninger/uønskede hendelser observeres, vil de få standard behandling ved nærmeste helseinstitusjon eller annet høyere senter om nødvendig.

Ved hvert ukentlige matleveringsbesøk vil alle brukte og ubrukte matpakker fra forrige uke samles inn for veiing for å estimere inntak i perioden. I tillegg vil studiepersonell be mødre/omsorgspersoner om å vurdere barnets smak av tillegget på en 7-punkts hedonisk skala. En poengsum på 7 vil bli rangert som "liker ekstremt" og den laveste verdien 1 vil bli rangert som "liker ikke ekstremt". Hedonisk skaladata vil bli samlet inn en uke etter oppstart av intervensjonen.

Sykelighetsdata vil bli samlet inn ukentlig i intervensjonsperioden og annenhver uke i løpet av de tre første månedene av oppfølgingsperioden.

Det lange skjemaet Caregiver Reported Early Development Instruments (CREDI) vil bli evaluert for alle barna ved påmelding, ved slutten av intervensjonen og tre måneder etter avsluttet intervensjon.

Spørreskjemaer for matfrekvens (FFQ) vil fylles ut ved påmelding, før randomisering og månedlig i hele intervensjonsperioden og i løpet av de tre første månedene av oppfølgingsperioden og tre månedlige i resten av perioden for å vurdere næringsinntaket.

Antropometri:

Antropometrisk vurdering vil bli utført av opplært studiepersonell ved påmelding, annenhver ukes intervall i intervensjonsfasen og deretter månedlig de tre første månedene av oppfølgingsperioden og deretter tre måneder i resten av perioden frem til studiens slutt.

Analyse av kroppssammensetning:

Bioelectrical Impedance Analysis (BIA) er en metode for å vurdere kroppssammensetningen ved å måle kroppsfettet i forhold til mager kroppsmasse. BIA vil bli brukt til å måle totalt fett og fettfritt i begynnelsen, ved slutten av intervensjonen og tre måneder etter fullført intervensjon.

Innsamling av avføringsprøver:

1-2 g avføringsmateriale vil bli samlet inn fra hvert barn ved innskriving, månedlig i intervensjonsperioden, ved slutten av intervensjonen og 4, 5, 6, 9, 12. måned under oppfølgingsperioden og slutten av studien .

Blodprøvesamling:

2 mL blodprøver vil bli samlet inn fra hvert SAM-barn ved registrering og like etter at intervensjonen er fullført og ved 9. måned under oppfølgingsperioden og ved slutten av studien.

Samling av munnpinne:

Muntlig vattpinneprøver vil bli samlet inn ved å bruke et kommersielt sett fra hvert barn ved påmelding, etter intervensjon/behandling og ved slutten av oppfølgingsperioden for måling av mikrobiota.

Standardbehandling Alle deltakere vil motta standardbehandling ved påmelding og gjennom hele studieperioden, inkludert screening for vanlige sykdommer og rutinemedisiner, i henhold til den nasjonale protokollen. Standardbehandling for samfunnshåndtering av alvorlig akutt underernæring i henhold til nasjonal retningslinje. Behandling for alle angitte tilstander vil bli gitt i henhold til IMCI-retningslinjene og den nasjonale protokollen gratis. Alle samtidige behandlinger vil bli registrert i det aktuelle studiecaserapportskjemaet (CRF).

Alle omsorgspersoner vil motta grunnleggende ernæringsmessig og generell helseveiledning ved hvert besøk. Omsorgspersoner vil få informasjon om akutt underernæring samt fordelene ved behandling.