Badania kliniczne „Wstępna weryfikacja koncepcji (Pre-POC)” mające na celu optymalizację prototypów żywności uzupełniającej (MDCF) kierowanej przez wiodącą mikroflorę pod kątem ich zdolności do naprawy niedojrzałości mikroflory i ustalenia ich akceptowalności organoleptycznej (MDCF)

Badacze przeprowadzą 3 badania Pre-POC wśród dzieci w wieku 12-18 miesięcy z MAM (WLZ <-2 do -3) i karłowatością (LAZ <-2 do -3) w ciągu około dwóch lat.

Projekt badania: Randomizowana, kontrolowana próba interwencyjna.

Miejsce badania: Badanie zostanie przeprowadzone w Bauniabadh, Mirpur w mieście Dhaka, które jest podmiejskim obszarem slumsów.

Uczestnicy badania: Uczestnikami badania będą dzieci obojga płci w wieku 12-18 miesięcy z MAM (WLZ: <-2 do -3) i karłowatością (LAZ: <-2 do -3).

Wstępne badanie przesiewowe i rejestracja: Dzieci zostaną przebadane i zapisane na podstawie ankiety przeprowadzonej w gospodarstwie domowym w sekcji 11 Mirpur przez asystentów ds. badań terenowych (FRA) zgodnie z wcześniej określonymi kryteriami włączenia. Po spełnieniu kryteriów rekrutacyjnych i uzyskaniu zgody rodziców lub opiekunów prawnych na udział w badaniu, dzieci z odpowiednią matką/opiekunem zostaną wpisane i losowo przydzielone do jednej z czterech ramion według liczb losowych wygenerowanych komputerowo z wykorzystaniem permutowanych bloków różne długości od czterech do dwunastu dla badania 1. Podobnie, dzieci i matka/opiekun zostaną zapisani i losowo przydzieleni do jednego z trzech ramion zgodnie z wygenerowanymi komputerowo liczbami losowymi przy użyciu permutowanych bloków o długości trzech i dziewięciu odpowiednio dla badania 2 i 3. Kod przypisanego typu MDCF będzie przechowywany w zamkniętych, nieprzezroczystych kopertach do momentu przypisania go zapisanemu dziecku.

Sesje karmienia: Dzieci i matki/opiekunowie zostaną poproszeni o przybycie do centrum żywienia znajdującego się w społeczności w Mirpur, najlepiej w godzinach 9-11 i 15-17 pierwszego dnia. Matki zostaną poproszone o niepodawanie/podawanie pokarmu i mleka matki w ciągu poprzedzających 2 godzin obserwowanego czasu posiłków w dniu obserwowanego karmienia. Tego samego dnia w ośrodku żywienia dziecko otrzyma 25 gramów (w dwóch posiłkach, najlepiej między 9-11 rano i 15-17) MDCF zgodnie z decyzją losowego przydziału. W czasie karmienia matki zostaną poproszone o karmienie swoich dzieci odpowiednio zważoną wcześniej dietą, dopóki nie odmówią one dalszego jedzenia, jak opisano poniżej. Po dwuminutowej przerwie ta sama dieta zostanie zaoferowana po raz drugi, aż ponownie odmówi. Po drugiej dwuminutowej przerwie dieta zostanie zaoferowana po raz trzeci, aż do ponownego odrzucenia. Po tej trzeciej odmowie epizod karmienia zostanie uznany za „zakończony”.7 Stoper rejestruje czas trwania karmienia (z wyłączeniem „okresów odpoczynku”), a całkowity czas karmienia jest odnotowywany. Jeśli dziecko po zjedzeniu całego jedzenia zażąda więcej, zaproponuje mu taką kwotę, jaka była oferowana na początku. Ten epizod karmienia będzie trwał maksymalnie 60 minut. Zostaną również podane odmierzone objętości zwykłej wody i zmierzona zostanie ilość wody pobranej podczas tego 60-minutowego okresu posiłku. Epizod karmienia będzie odbywał się pod bezpośrednim nadzorem przeszkolonego personelu badawczego. Uznaje się, że dzieci odmawiają dalszego przyjmowania, jeśli odsuwają głowę od jedzenia, płaczą, zaciskają usta lub zaciskają zęby, są pobudzone, wypluwają jedzenie lub odmawiają połknięcia.8 Ilość faktycznie spożytego MDCF zostanie obliczona poprzez odjęcie pozostałości od oferowanej ilości. Zostaną dostarczone zważone serwetki; wszelkie jedzenie, które zostanie zwrócone, zwymiotowane lub rozlane, zostanie pobrane, zważone i odjęte od oferowanej kwoty.

Akceptowalność zostanie sklasyfikowana jako „chętnie przyjęta”, jeśli jadła chętnie, nie robiła zamieszania, nie wypluwała, nie wymiotowała ani nie płakała podczas obserwowanego posiłku. Dzieci zostaną sklasyfikowane jako „przyjęte, ale niechętnie”, jeśli zjadły ofiarowany posiłek, ale albo zrobiły zamieszanie, wypluły, zwymiotowały lub płakały podczas obserwowanego posiłku. Trzecią kategorią będą dzieci, które w ogóle nie będą spożywać oferowanej żywności.9

Analizowana będzie ilość spożywanego pokarmu (g), wartość energetyczna (kcal) oraz kategoria dopuszczalności. Zarejestrowane dzieci będą monitorowane podczas codziennych wizyt domowych przez przeszkolonych Asystentów Badań Terenowych pod kątem ewentualnych skutków ubocznych/zdarzeń niepożądanych (np. wysypka, pokrzywka spowodowana alergią pokarmową lub jakiekolwiek istotne zmiany stanu klinicznego) przez tydzień. W przypadku zaobserwowania jakichkolwiek skutków ubocznych/zdarzeń niepożądanych będą one leczone zgodnie ze standardowym postępowaniem zapewnionym w szpitalu Dhaka w icddr,b. Percepcja i ocena cech organoleptycznych przypisanych MDCF przez odpowiednią matkę/opiekuna będzie również oceniana za pomocą 7-punktowej skali hedonicznej. Wyższa wartość, czyli 7, zostanie sklasyfikowana jako „bardzo lubię”, a najniższa wartość 1 jako „bardzo nie lubię”.10

Na początku badania zostaną zebrane informacje na temat charakterystyki demograficznej (zamożność rodzin, standard mieszkaniowy, struktura rodziny i cechy rodzicielskie itp.), a przeszkoleni FRA będą rejestrować nagą wagę dzieci za pomocą wagi cyfrowej z dokładnością do 2 g (Seca, model 728, Niemcy), długość (za pomocą infantometru, Seca, model 416, Niemcy) i obwód w połowie ramienia z dokładnością do mm (za pomocą nierozciągliwej taśmy wprowadzającej). Antropometria zostanie wykonana zgodnie ze standardowymi procedurami, a wszystkie pomiary zostaną wykonane trzykrotnie, a środkowy zostanie zapisany. Wszystkie interwencje w każdym badaniu zostaną przeprowadzone na dzieciach w klinice Mirpur. Matki/główni opiekunowie zostaną poinformowani o przestrzeganiu obecnych praktyk żywieniowych i karmienia piersią swoich dzieci.

Badania pre-POC 1 i 2 będą trwały 8 tygodni i będą składały się odpowiednio z 4 i 3 ramion, z 12-15 dziećmi włączonymi do grupy i co najmniej 10 dzieci na grupę, które ukończą badanie. Nastąpi 2-tygodniowy okres wstępny w celu określenia MAZ przed leczeniem, a dodatkowo obciążenie enteropatogenami zostanie ocenione za pomocą opartego na PCR pomiaru szerokiego zakresu patogenów żołądkowo-jelitowych w tych samych próbkach kału, które zostały użyte do obliczenia wyników MAZ (będą one nie mogą być wykorzystywane jako narzędzia przesiewowe do późniejszego leczenia). Dzieci zostaną losowo przydzielone do jednego z trzech ramion. Zostaną podjęte starania, aby zrównoważyć grupy pod względem płci i rozwarstwić randomizację według wieku (np. 2 poziomy; 12-15 miesięcy i >15-18 miesięcy). Faza leczenia będzie trwała 4 tygodnie, podczas których każdy testowany produkt będzie podawany w ośrodku testowym dwa razy dziennie, w odstępie co najmniej 6 godzin. Nastąpi 2-tygodniowa faza pointerwencji, podczas której zostaną pobrane 2 dodatkowe próbki kału (pod koniec 7 i 8 tygodnia) w celu oceny zmian w mikroflorze, które występują po zaprzestaniu leczenia.

Badanie 3 przed POC będzie miało 3 ramiona. Przetestuje wiodący MDCF zidentyfikowany w badaniu 2 i porówna jego skuteczność w naprawie niedojrzałości mikroflory w porównaniu z obecnym standardem opieki RUSF w ciągu 4-tygodniowego okresu interwencji. Zbadamy wpływ dawkowania 1x vs 2x dziennie wiodącego MDCF na skuteczność w tym badaniu, a także uwzględnimy 4-tygodniowy okres po interwencji (z pobieraniem próbek kału pod koniec 7, 8, 9 i 10 tygodnia) do ocenić trwałość zmian dojrzałości mikrobiomu po zaprzestaniu interwencji i powrocie do diety domowej.

Pobieranie próbek kału Cotygodniowe próbki kału (1-2 g) będą pobierane w ciągu 30 minut od produkcji (w domu i transportowane z powrotem do icddr,b) przy użyciu SOP do pobierania próbek N2 suchego spedytora, zastosowanej w niedawnym badaniu lokalnych RUTF do leczenia SAM (patrz dodatek A). Próbki będą przechowywane w temperaturze -80°C przed wysłaniem do Gordon Lab na koniec każdego badania w celu szybkiej analizy dojrzałości mikrobiomu (mierzonej przed, w trakcie i po zaprzestaniu leczenia każdym prototypem MDCF) oraz opartej na PCR ocenie enteropatogenu obciążenie w próbkach kału (mierzone przed i po leczeniu MDCF). Względna liczebność każdego ze szczepów bakteryjnych, które były konkretnie celem następnej generacji MDCF, zostanie określona na podstawie analizy zestawów danych 16S rRNA (przeprowadzonej w Gordon Lab i sfinansowanej z pierwotnego grantu BMMI Project POC Phase)

Proponowane badania przed POC

Badanie 1: Przetestuj 3 prototypowe MDCF i obecny standard opieki RUSF ryżu i soczewicy dla MAM, aby ustalić wielkość efektu każdego z nich na naprawę MAZ w 4-tygodniowej interwencji 2x dziennie, z 2-tygodniową fazą po interwencji w celu oceny trwałości Zmiany w mikroflorze indukowane przez MDCF:

Ramię 1 - Obecny RUSF stosowany w MAM, podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie Ramię 2 - Prototyp MDCF1, podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie Ramię 3 - Prototyp MDCF2, podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie Ramię 4 - Prototyp MDCF3, podawany 2x /dzień przez 4 tygodnie

Ramię 1 – RUSF na bazie ryżu i soczewicy (uzasadnienie: referencyjny standard opieki dla MAM; nieopracowano w oparciu o wiedzę na temat jego wpływu na mikroflorę jelitową lub niedojrzałość mikroflory).

Ramię 2 – prototyp MDCF z czterema uzupełniającymi się składnikami żywności oraz mlekiem w proszku (uzasadnienie: prowadzenie z dowodami z przedklinicznych modeli gnotobiotycznych naprawy niedojrzałości mikroflory i pozytywnego wpływu na wzrost).

Ramię 3 – prototyp MDCF z czterema uzupełniającymi składnikami żywności bez mleka w proszku (uzasadnienie: ustalenie, czy odstawienie mleka wpływa na wpływ czterech uzupełniających się kombinacji składników żywności na mikroflorę i biomarkery żywiciela).

Ramię 4 – prototyp MDCF z dwoma uzupełniającymi się składnikami żywności (ciecierzyca i mąka sojowa) bez mleka w proszku (uzasadnienie: porównaj skuteczność tego preparatu ze skutecznością preparatu MDCF zawierającego cztery uzupełniające się składniki żywności, który jest podawany grupie 3).

Pobranie próbki kału:

Próbki kału będą pobierane od każdego dziecka podczas rejestracji, 1 tydzień po rejestracji, podczas randomizacji (2 tygodnie) i co tydzień podczas fazy interwencji i po interwencji.

- Zakładając 15 uczestników badania / ramię i 4 ramiona, w Badaniu 1 zostanie pobranych łącznie 540 próbek kału.

Pobieranie krwi:

Od każdego dziecka zostanie pobrane 2 ml próbek krwi przed interwencją i tuż po jej zakończeniu.

- Zakładając 15 uczestników/ramion badania, w Badaniu 1 zostanie pobranych łącznie 120 próbek krwi.

Badanie 2: Wybierz najskuteczniejszy MDCF z badania 1 i porównaj z 2 dodatkowymi prototypami MDCF wykorzystującymi ten sam projekt, co w badaniu 1:

Ramię 1 - „Zwycięzca” z badania 2, podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie. Ramię 2 - Prototyp MDCF4 podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie. Ramię 3 - Prototyp MDCF5 podawany 2x dziennie przez 4 tygodnie.

Pobranie próbki kału:

Próbki kału będą pobierane od każdego dziecka podczas rejestracji, 1 tydzień po rejestracji, podczas randomizacji (2 tygodnie) i co tydzień podczas fazy interwencji i po interwencji.

- Zakładając 15 uczestników badania / ramię i 3 ramiona, w Badaniu 2 zostanie pobranych łącznie 405 próbek kału.

Pobieranie krwi:

Od każdego dziecka zostanie pobrane 2 ml próbek krwi przed interwencją i tuż po jej zakończeniu.

- 15 uczestników badania/ramiona, w Badaniu 2 zostanie pobranych łącznie 90 próbek krwi.

Badanie 3:

Wybierz wiodącego MDCF z badań 1, 2 i przeprowadź ostateczne „odpiekanie” w porównaniu z obecnym RUSF, a także zbadaj wpływ podawania 1x vs 2x dziennie z 4-tygodniowym okresem po interwencji, aby uzyskać dodatkowe informacje na temat trwałości sponsorowanych przez MDCF zmiany w mikrobiocie:

Ramię 1 – Obecny RUSF stosowany w MAM 2x dziennie przez 4 tygodnie, po czym następuje 4-tygodniowa faza pointerwencyjna Ramię 2 – Wiodący MDCF zidentyfikowany w badaniu 2, 2x dziennie przez 4 tygodnie, po czym następuje 4-tygodniowa faza pointerwencyjna Ramię 3 - Wiodący MDCF zidentyfikowany w badaniu 2, 1x dziennie przez 4 tygodnie, po czym następuje 4-tygodniowa faza postinterwencyjna

Pobranie próbki kału:

Kał będzie pobierany co tydzień od każdego uczestnika badania w trakcie 8-tygodniowego badania, w tym 2 tygodnie przed leczeniem, cztery tygodnie podczas leczenia i dwa tygodnie po zaprzestaniu leczenia (11 próbek/dziecko).

- Zakładając 15 uczestników badania / ramię i 3 ramiona, w Badaniu 3 zostanie pobranych łącznie 495 próbek kału.

Zakładając 8-tygodniowy czas trwania badania (badania 1 i 2) oraz 8 tygodni na wysyłkę próbek kału do Washington University, ekstrakcję DNA, amplifikację PCR regionu V4 bakteryjnych genów 16S rRNA, sekwencjonowanie tych amplikonów i analizę danych, przewiduje się, że każdy cykl badania od zakończenia rekrutacji do zakończenia analizy danych wyniesie 16 tygodni. Przewidujemy, że przy tym cyklu czasowym będziemy w stanie ocenić kandydujące MDCF do końca czerwca 2017 r. i ukończyć wszystkie 5 do końca kwietnia 2018 r., kiedy to główny MDCF zostanie nominowany do badania POC.

Zebrane informacje zostaną wykorzystane do wybrania próbek ludzkiego kału do przeszczepienia zwierzętom wolnym od zarazków; zwierzęta te, które będą karmione dietą dawców ludzkiej mikroflory, zostaną wykorzystane do dalszego scharakteryzowania mechanizmów łączących prototypy MDCF, mikroflorę jelitową i fizjologię/metabolizm gospodarza.

Ukierunkowana ultrasprawna chromatografia cieczowa-spektrometria masowa (UPLC-MS) i chromatografia gazowa-spektrometria masowa (GC-MS) zostaną wykorzystane do profilowania analitów o szczególnym znaczeniu w próbkach osocza i/lub kału, w tym kwasów żółciowych i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) ); markery funkcji mitochondriów (np. β-hydroksymaślan, acylokarnityny/acyloCoA, związki pośrednie cyklu TCA); aminokwasy w próbkach kału [aminokwasy rozgałęzione, tryptofan i metabolity tryptofanu związane ze wzrostem i stanem zapalnym, w tym wytwarzane przez bakteryjny metabolizm tryptofanu (np. pochodne kwasu indolooctowego)].

Pobieranie krwi:

Od każdego dziecka przed interwencją i tuż po jej zakończeniu zostaną pobrane próbki krwi po 2 ml.15 uczestników badania / ramię i 3 ramiona, w badaniu 3 zostanie pobranych łącznie 90 próbek krwi.

W celu stworzenia biblioteki mikroflory jelitowej zdrowych rosnących dzieci z tej samej społeczności, od 30 dzieci w wieku 12-18 lat zostanie pobrana jedna punktowa próbka kału (1-2 g) i próbka krwi (2 ml). miesięcy obojga płci, mając WLZ i LAZ: >-1. Nastąpi to dopiero po uzyskaniu zgody uczestników badania.

Dzięki naszym wstępnym pracom laboratoryjnym, jak również wcześniejszym badaniom przeprowadzonym na zwierzętach gnotobiotycznych w Centrum Nauki Genomu Uniwersytetu Waszyngtońskiego, doszliśmy do wniosku, że połączenie składników żywności (ciecierzyca, mąka sojowa, orzeszki ziemne i zielony banan) z mlekiem w proszku lub bez niego będzie warto przestudiować pod kątem wpływu diety na stymulację proliferacji mikroflory dyskryminującej wzrost, a także kosztów i trwałości.

Uczestnicy badania zostaną poproszeni o codzienne przychodzenie do wyznaczonego ośrodka żywienia na terapię żywieniową, aby uniknąć problemu dzielenia się jedzeniem. Otrzymają numer telefonu, pod którym można skontaktować się z personelem kliniki, a członek personelu może odwiedzić gospodarstwo domowe rodziny w celu bezpośredniego obserwowania terapii żywieniowej po wcześniejszym uzgodnieniu.

Pięciodniowe kwestionariusze dotyczące częstotliwości spożywania posiłków będą wypełniane podczas rejestracji, przed randomizacją i co tydzień przez cały okres badania.

Przygotowanie różnych MDCF:

Przygotowanie żywności uzupełniającej do badań klinicznych Pre-POC:

W oparciu o kompatybilne kombinacje uzupełniających się składników żywności zidentyfikowanych w badaniach przedklinicznych opisanych powyżej, badacze zaprojektują i wyprodukują 5 prototypów MDCF w laboratorium przetwarzania żywności icddr,b w ilościach wystarczających do badań klinicznych (3 prototypy MDCF do badania 1, 2 prototypy MDCF do Studium 2 i zakwalifikowany MDCF z Studium 2 na Studium 3). Formuły te będą dopasowane pod względem gęstości energetycznej i zawartości mikroelementów do gotowych do spożycia pokarmów uzupełniających (RUSF) stosowanych w MAM w Bangladeszu i innych krajach oraz będą spełniać wszystkie inne lokalne wymagania dotyczące pokarmu uzupełniającego/uzupełniającego dla dzieci w wieku 12-18 miesięcy dzieci z MAM i karłowatością. Laboratorium Przetwarzania Żywności icddr,b opracuje również aktualny standard opieki RUSF dotyczący ryżu i soczewicy stosowany w leczeniu tych dzieci do wykorzystania w badaniach 1 i 3.

Rozwój produktu

1. Identyfikacja składników żywności: Lokalnie dostępne składniki żywności, w tym zidentyfikowane w przedklinicznych badaniach oscylacji diety (np. ciecierzyca, mąka sojowa, orzeszki ziemne, surowy banan, olej sojowy, cukier oraz z mlekiem w proszku i bez) zostaną użyte do wytworzenia prototypowych MDCF.

   MDCF zostaną wzmocnione premiksem witamin i minerałów, aby spełnić wymagania dotyczące mikroelementów dla żywności uzupełniającej w Bangladeszu (patrz poniżej).

2. Eksperymenty nad opracowaniem receptury: Teoretyczne sformułowanie składników MDCF należy przeprowadzić w oparciu o programowanie liniowe w celu zidentyfikowania kombinacji składników, które skutkowałyby najbardziej odżywczymi recepturami. Gęstość energetyczna MDCF jest docelowa na ~5 kcal/g, a rozkład kalorii ma wynosić 45-50 procent z tłuszczu i 8-12 procent z białka. W oparciu o opinię ekspertów i konsensus w zespole badawczym, zawartość mikroelementów zostanie ustalona na pokrycie 70 procent zapotrzebowania dzieci Non SAM w wieku 12-18 miesięcy. Eksperymenty mające na celu opracowanie receptur i przygotowanie próbek zostaną przeprowadzone w icddr,b Food Processing Laboratory zgodnie ze znormalizowaną procedurą produkcji w celu kontroli jakości MDCF z każdej partii produkcyjnej i zapewnienia, że ​​podczas przetwarzania nie wystąpią nieoczekiwane zanieczyszczenia i straty składników odżywczych. Wszystkie składniki zostaną oczyszczone i posortowane. Potencjalne receptury należy wytwarzać w małych partiach po (gotowaniu/parowaniu/pieczeniu odpowiednio dla każdego ze składników) i mieszaniu wszystkich składników w blenderze elektrycznym. W razie potrzeby należy dostosować konsystencję receptur, zmieniając ilość suchych składników i oleju sojowego. Ponadto należy dostosować kombinację składników mineralnych i witamin, jeśli istnieje jakikolwiek nieprzyjemny smak po dodaniu dużych dawek mikroelementów. Do receptury należy dodać niewielką ilość (1 procent) lecytyny sojowej w celu poprawienia konsystencji i zapobieżenia wydzielaniu się oleju.
3. Ocena właściwości organoleptycznych receptur: Nowe receptury będą oceniane pod względem wyglądu, smaku, konsystencji diet oraz ogólnego stopnia lubienia przy pomocy 7-stopniowej skali hedonicznej. Wyższa wartość, czyli 7, zostanie sklasyfikowana jako „bardzo lubię”, a najniższa wartość 1 zostanie sklasyfikowana jako „najbardziej nie lubię”.
4. Badanie kwestii związanych z bezpieczeństwem żywności i okresem przydatności do spożycia: Badacze ocenią stabilność produktu, w tym jakość mikrobiologiczną, aby uzyskać kluczowe informacje potrzebne do ustalenia wstępnej daty przydatności do spożycia oraz ocenić stabilność zawartości witamin i minerałów oraz potencjał utleniania. Standardowe badania mikrobiologiczne (całkowita liczba żywych bakterii, drożdże, pleśnie, bakterie z grupy coli, Escherichia coli, Bacillus cereus, Staphylococcus, Listeria monocytogenes, Cronobacter sakazaki) zostaną przeprowadzone w Laboratorium Bezpieczeństwa Żywności icddr,b.
5. Sfinalizowanie 5 prototypowych MDCF do badań klinicznych poprzedzających POC: W oparciu o wszystkie wyżej wymienione kryteria, nasz zespół badaczy wybierze 5 MDCF do badań dopuszczalności. badacze oszacują również koszt/kg składników kandydujących MDCF.

Szkolenie personelu terenowego Wszyscy członkowie zespołu terenowego zostaną przeszkoleni w zakresie różnych procedur pobierania próbek kału. Szkolenie będzie prowadzone przez główną grupę trenerów oraz badaczy badania.

Antropometria:

Wiek dziecka zostanie zweryfikowany na podstawie dokumentacji (akt urodzenia lub karta szczepień, jeśli jest dostępna) lub zaświadczenia opiekuna o dacie urodzenia dziecka. Długość będzie mierzona za pomocą infantometru czułego na 0,1 cm (SECA, model nr. 4161721009, Hamburg, Niemcy). Masa ciała będzie mierzona za pomocą wagi czułej na 2 g (SECA 7281321009, Hamburg, Niemcy). Wskaźniki Z dla długości w stosunku do wieku (LAZ), masy w stosunku do długości (WLZ) i masy w stosunku do wieku (WAZ) zostaną obliczone zgodnie ze standardami wzrostu opracowanymi przez WHO w ramach wieloośrodkowego badania referencyjnego wzrostu (MGRS) 11. Obrzęk zostanie zbadany przez naciśnięcie górnej części obu stóp przez 3 sekundy. Obwód środkowego ramienia (MUAC) zostanie zmierzony za pomocą taśmy TALC MUAC (Wielka Brytania). Standaryzacja urządzeń pomiarowych: Przeprowadzona zostanie regularna standaryzacja wagi dziecięcej oraz tablicy długości/długości ze znaną wagą i długością.

Analiza próbek osocza i kału

Próbki osocza zebrane w tym eksploracyjnym badaniu poprzedzającym POC zostaną wysłane do laboratorium Jeffreya Gordona znajdującego się w Centrum Nauk o Genomie i Biologii Systemów na Uniwersytecie Waszyngtońskim w St. Louis. Zaawansowane metody oparte na spektroskopii mas i testach immunologicznych zostaną wykorzystane do uzyskania nowej wiedzy na temat roli niedojrzałości mikroflory jelitowej oraz skutków próby naprawy tej niedojrzałości za pomocą prototypów żywności komplementarnej ukierunkowanej na mikrobiom ołowiu (MDCF) na biomarkery i mediatory zdrowej wzrost.

Ten wstępny test wpływu MDCF na niedojrzałość mikroflory i reakcje gospodarza na interwencję dietetyczną dostarczy kluczowych zestawów danych, które umożliwią obliczenie mocy dla naszego planowanego badania potwierdzającego słuszność koncepcji w większej populacji. W obecnym eksploracyjnym pre-POC każde dziecko w każdej grupie 12-15 uczestników badania będzie służyło jako jego/jej własna kontrola. Dodatkowe porównania zostaną wykonane w ramach i pomiędzy czterema grupami leczenia (tj. tymi, które spożywają referencyjny standard RUSF i jeden z trzech różnych preparatów MDCF).

Kał będzie zbierany co tydzień od każdego uczestnika badania w trakcie 8-tygodniowego badania, w tym 2 tygodnie przed leczeniem, cztery tygodnie podczas leczenia i dwa tygodnie po zaprzestaniu leczenia. Ponadto 2 ml próbki krwi można pobrać tuż przed rozpoczęciem 4-tygodniowej interwencji MDCF i tuż po zakończeniu 4-tygodniowej interwencji.

Ukierunkowana ultrasprawna chromatografia cieczowa-spektrometria masowa (UPLC-MS) i chromatografia gazowa-spektrometria masowa (GC-MS) zostaną wykorzystane do profilowania analitów o szczególnym znaczeniu w próbkach osocza i/lub kału, w tym kwasów żółciowych i krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (SCFA) ); markery funkcji mitochondriów (np. β-hydroksymaślan, acylokarnityny/acyloCoA, związki pośrednie cyklu TCA); aminokwasy w surowicy plus próbki kału [aminokwasy rozgałęzione, tryptofan i metabolity tryptofanu związane ze wzrostem i stanem zapalnym, w tym wytwarzane przez bakteryjny metabolizm tryptofanu (np. pochodne kwasu indolooctowego)].

Ponadto kluczowe mediatory/biomarkery wzrostu liniowego (np. hormon wzrostu i IGF-1), wykorzystania energii (insulina, leptyna) i biologii kości [IL-6, osteoprotegeryna, C-końcowy peptyd kolagenu typu I (CTX , marker aktywności osteoklastów/resorpcji kości) i amino-końcowy propeptyd prokolagenu typu 1 (P1NP, marker aktywności osteoblastów/tworzenia kości)], a ogólnoustrojowe zapalenie (CRP, AGP) będą oznaczane ilościowo za pomocą ustalonego testu ELISA/ Testy Luminex.

Zebrane informacje zostaną wykorzystane do wybrania próbek ludzkiego kału do przeszczepienia zwierzętom wolnym od zarazków; zwierzęta te, które będą karmione dietą dawców ludzkiej mikroflory, zostaną wykorzystane do dalszego scharakteryzowania mechanizmów łączących prototypy MDCF, mikroflorę jelitową i fizjologię/metabolizm gospodarza. Ponadto te biomarkery osocza i kału zostaną wykorzystane do określenia, czy cechy naszych modeli przedklinicznych są najlepiej skorelowane z reakcjami u dzieci; wiedza ta pomoże w projektowaniu prototypów MDCF nowej generacji o najwyższej skuteczności w zakresie wyników wzrostu.

Obliczenie wielkości próbki:

Głównym wynikiem tego badania będzie zmiana wyniku Microbiota-for-Age Z (ΔMAZ) po 4 tygodniach interwencji. Nasza poprzednia praca5 wykazała, że ​​średni MAZ 18-miesięcznych dzieci z MAM wynosił -1,60+ 0,36 (SEM), podczas gdy dla dobranych wiekowo zdrowych dzieci średni MAZ wynosił -0,52+0,22, z różnicą między średnimi 1,08+0,41. Używając funkcji power.t.test R dla sparowanego testu t (tj. parowanie próbek od dziecka przed i po interwencji), przy założonym SD równym 1 i hipotezie jednostronnej, 15 dzieci w każdym ramieniu pozwoli nam uchwycić poprawę MAZ > 0,7 z mocą 80% i progiem istotności równym 0,05. W związku z tym badacze przewidują, że będą wystarczająco mocni, aby z pewnością wykryć zmianę MAZ o wielkości, która odróżniała mikroflorę zdrowych dzieci od tej u dzieci z MAM w naszym poprzednim badaniu

Analiza danych :

Analiza danych zostanie przeprowadzona przy użyciu tego samego podejścia, które zastosowano do obliczania dojrzałości mikroflory i zastosowania tych narzędzi we wcześniejszym badaniu interwencyjnym RUTF dotyczącym leczenia dzieci z SAM w icddr,b5.

Podstawową miarą wyniku w każdym badaniu jest średnia wywołana leczeniem zmiana wyniku MAZ w stosunku do wartości wyjściowej dla każdej grupy w badaniu. Różnice (95% CI) między grupami leczenia zostaną ocenione przy użyciu jednoczynnikowej analizy ANOVA, a następnie testu HSD Tukeya lub podobnego testu post hoc (jeśli jest to właściwe). Prototyp MDCF o największej średniej wielkości efektu w tych badaniach poprzedzających POC i akceptowalnych właściwościach organoleptycznych zostanie wybrany do kolejnego badania klinicznego POC w celu zbadania wyników klinicznych u dzieci z MAM po SAM.