Effekter av probiotisk forbruk hos barn med autismespektrumforstyrrelse (ASD)

Autismespektrumforstyrrelse (ASD), er en gruppe nevroutviklingsavvik som begynner i tidlig barndom, ofte preget av problemer med kommunikasjon og sosial atferd. Metabolitter produsert av tarmmikrobiomet kan påvirke mage-tarmkanalen (Gl) og sentralnervesystemets (CNS) funksjoner som støtter tilstedeværelsen av tarm-hjerne-aksen. Tidligere studier har vist endringer i tarmmikrobiomet hos barn med ASD sammenlignet med nevrotypiske kontroller. Det er mulig at kostholdsendringer, inkludert bruk av probiotika, hos barn med ASD kan positivt modifisere Gl- og CNS-funksjoner. Få kliniske studier har blitt utført for å vurdere effekten av probiotikaforbruk av barn med ASD på deres mikrobiotasammensetning, tarmfunksjon og atferd i utviklingsland. Følgelig er det generelle målet med studien å bestemme effekten av probiotikatilskudd i tarmmikrobiotasammensetning, ernæringsstatus og immunstatus hos barn med ASD.

En randomisert crossover-studie vil bli utført inkludert barn diagnostisert med ASD, bosatt i Metropolitan District of Quito. Etter å ha verifisert inkluderings- og eksklusjonskriteriene, vil 66 deltakere bli valgt ut. I utgangspunktet vil barn med diagnosen ASD bli tilfeldig organisert i 2 grupper. Gruppe A (n=33) vil få Sb-tilskudd i en dose på 250 mg 3 ganger daglig i en periode på 4 måneder. Mens gruppe B (n=33) ikke får tilskudd på 4 måneder. Dette vil bli fulgt av en 30-dagers "utvaskingsperiode", hvor ingen av gruppene bruker probiotika. Etter dette tidspunktet vil barnegruppene endre behandling i ytterligere fire måneder. Etterforskerne vil analysere atferd, tarmmikrobiom, metabolom, ernæringsstatus og gastrointestinale symptomer for å bestemme endringene forårsaket av Sb-forbruk. Deltakerne vil bli fulgt opp i månedene 1, 4, 5, 9 10 av studien. Ved hver oppfølging vil det bli tatt avførings-, blod- og urinprøver for de ulike analysene.

En sosiodemografisk undersøkelse vil bli brukt for å bestemme de epidemiologiske parametrene til deltakerne. Atferdsparametrene til hvert barn vil bli evaluert ved hjelp av psykologiske vurderinger. Tester som vil bli brukt er: Autism Diagnostic Observation Schedule, Second Edition (ADOS-2); Autismediagnostisk intervju-revidert (ADI-R); Wechsler Intelligence Scale for Children (WISC); Adaptive Behaviour Assessment System (ABAS); Wechsler Preschool and Primary Scale of Intelligence (WPPSI); Battelle Developmental Inventory (BATELLE). For evaluering av ernæringsstatus vil det bli tatt antropometriske mål (vekt, høyde, BMI) og prosentiler og Z-skårer vil bli beregnet. I tillegg vil et 24-timers tilbakekallingsskjema bli brukt. Roma IV-test vil bli brukt for å evaluere gastrointestinale symptomer. For å bestemme den immunologiske statusen vil etterforskerne måle interleukiner og vekstfaktorer i blod.

Når det gjelder analysen av tarmmikrobiotaen, vil etterforskerne starte med DNA-ekstraksjon fra avføringsprøver. Alle råsekvenser oppnådd fra Illumina-sekvenseren vil bli analysert for å bestemme: taksonomisk sammensetning, alfa- og beta-diversitet, funksjonell merknad og differensiell mikrobiell relativ overflod mellom de to gruppene. Funksjonell merknad vil bli utført ved hjelp av Human Microbiome Project Unified Metabolic Analysis Network (HumanN) programvare. Taksonomiske oppgaver vil bli gjort ved hjelp av Metagenomic Phylogenetic Analysis (Metaphlan) programvare. Mangfoldsberegninger vil bli beregnet ved hjelp av Vegan diversity R-pakken. For å sammenligne alfa-diversitetsanalyse vil Chao 1, Shannon og Simpsons indeks beregnes. For sammenligning av beta-mangfold vil funksjonen Analysis of Ecological Data (ade4) i R-pakken brukes til å generere hovedkomponentanalyse ved å bruke Bray-Curtis, Jaccard, uvektet Unifrac og vektet Unifrac avstandsmåling. Lineær diskriminantanalyse vil bli brukt i forbindelse med prøvestørrelseseffektmålingstesten (LEfSe) for å utføre differensiell mikrobiell relativ abundansanalyse mellom de to gruppene.

Etterforskerne vil utføre metabolomanalyse på blod, avføringsprøver og urin. Metabolomoppgaven vil være ved 2D-eksperimenter basert på signal i proton kjernemagnetisk resonans (H-NMR), ved bruk av den humane metabolomdatabasen og den biologiske magnetiske resonansmetabolomdatabasen.