VS002A no tratamento de diarreia aquosa aguda em bebês e crianças pequenas

Hipótese a ser testada:

O ORS "VS002A" à base de aminoácidos reduzirá a duração da diarreia aquosa não relacionada ao cólera em bebês e crianças pequenas quando comparado ao tratamento com o padrão WHO-ORS.

Objetivos específicos:

1. Avaliar e comparar as respostas clínicas (duração da diarreia, produção de fezes, ingestão de SRO e sucesso clínico) em bebês e crianças pequenas que sofrem de diarreia aquosa aguda não relacionada ao cólera tratada com ORS padrão da OMS à base de glicose e ORS à base de aminoácidos "VS002A ".
2. Avaliar e comparar o desequilíbrio eletrolítico como possíveis complicações em bebês e crianças pequenas que sofrem de diarreia aquosa aguda não relacionada ao cólera tratada com ORS padrão da OMS à base de glicose e ORS "VS002A" à base de aminoácidos.

Antecedentes do Projeto, incluindo Observações Preliminares:

Os distúrbios diarreicos constituem uma das principais causas de morbilidade e mortalidade a nível mundial e continuam a ser uma grande preocupação, especialmente para os países em desenvolvimento (Platts-Mills, 2015; OMS/UNICEF, 2013; Berna, 1992). As estimativas mostram que, no ano de 2010, ocorreram globalmente 1,7 mil milhões de episódios de diarreia e 7,6 milhões de mortes em crianças com menos de 5 anos de idade, principalmente no mundo em desenvolvimento; 72% das mortes ocorreram nos primeiros 2 anos de vida (Liu, 2012, 2015; Walker, 2013). Na região do Sudeste Asiático, a diarreia é responsável por mais de 20% do total de mortes entre bebés e crianças pequenas (Liu, 2012, 2015).

As doenças diarreicas infecciosas agudas são causadas por vários patógenos microbianos. Os patógenos bacterianos incluem Vibrio cholerae, Escherichia coli enterotoxigênica, Shigella, Salmonella e Campylobacter. O rotavírus é o patógeno diarreogênico viral mais proeminente e também a principal causa de diarréia infantil, enquanto Entamoeba histolytica, Giardia lamblia e Cryptosporidia são os parasitas importantes que causam diarréia. Com base nos mecanismos patogenéticos, estes organismos podem ser divididos em dois grupos - secretores e invasivos. V. cholerae é o protótipo do patógeno que causa diarreia secretora através da liberação de uma enterotoxina que estimula a secreção intestinal através do acúmulo intracelular de AMP cíclico (Fasano, 2002). Há inflamação insignificante ou alteração estrutural na mucosa intestinal e a diarreia é de natureza aquosa. A perda suficiente de líquidos e eletrólitos leva à desidratação e, portanto, a base do tratamento de pacientes com diarreia secretora infecciosa aguda é a reposição de líquidos. Por outro lado, a Shigella (o protótipo do patógeno invasivo) invade a mucosa intestinal e induz uma reação inflamatória, produzindo uma doença disentérica (Levine, 1982). A quantidade de perda de líquidos é mínima e geralmente são necessários antibióticos para seu manejo. Nos países em desenvolvimento, estudos recentes mostram que as causas microbianas atribuíveis mais comuns de doenças diarreicas moderadas a graves em bebés e crianças pequenas são: rotavírus, Cryptosporidium, E. coli enterotoxigénica produtora de toxina termoestável (ST-ETEC, com ou sem coexpressão de enetrotoxina termolábil) e Shigella (Kotloff, 2013; Liu, 2016).

A intervenção clínica padrão na diarreia aquosa aguda é o uso de solução de reidratação oral (SRO), alimentação contínua e suplementação oral de zinco (OMS/UNICEF, 2013; OMS, 1995). O desenvolvimento de SRO para o tratamento da desidratação por diarreia é um dos avanços terapêuticos mais significativos na história da medicina. Baseia-se nas observações de que mesmo em um intestino delgado secretor é possível alcançar um equilíbrio intestinal positivo de líquidos e eletrólitos pela adição de glicose à solução salina (Pierce, 1968; Fordtran, 1975). A TRO é agora reconhecida como um grande avanço científico de extrema importância prática. A solução TRO atualmente recomendada pela OMS/UNICEF contém glicose, cloreto de sódio, cloreto de potássio e citrato trissódico desidratado, ideal para reidratação de pacientes de todas as idades com desidratação por diarreia aguda de qualquer etiologia. Estima-se que a SRO sozinha possa reidratar com sucesso 90% dos pacientes com desidratação por diarréia aguda que anteriormente necessitariam de terapia intravenosa (Hirschorn, 1991).

Contudo, a TRO com a presente formulação de SRO tem certas limitações – não reduz o volume, a frequência ou a duração da diarreia (Mahalanabis, 1996). Isto constitui um constrangimento à aceitação da TRO como tratamento da diarreia, uma vez que as mães e os prestadores de cuidados de saúde esperam uma recuperação mais precoce e uma gravidade reduzida da doença, o que é parcialmente responsável pela utilização generalizada de medicamentos ineficazes (e muitas vezes prejudiciais) antibióticos e outros agentes antidiarreicos. Estas limitações levaram ao desenvolvimento do conceito de SRO melhorado (inicialmente denominado 'super SRO') (Mahalanabis, 1986). Conceitualmente, uma SRO melhorada deveria ser capaz de reduzir o volume das fezes (aumentando a melhor reabsorção do líquido secretado no intestino delgado), encurtar a duração da diarreia (reduzindo o fluxo de efluentes ileais e estimulando a recuperação do cólon) e reduzir a taxa de falha da TRO em pacientes. com alta taxa de purga. Várias estratégias foram usadas para desenvolver e testar SRO melhorados - incluindo o uso de aminoácidos além da glicose, substituindo a glicose por polímeros de glicose, usando cereais em vez de glicose, adicionando produtos fermentáveis ​​não absorvíveis ao SRO e tornando o SRO hipoglicêmico. -osmolar, reduzindo as concentrações de glicose e sódio. A SRO hipo-osmolar recentemente recomendada é o resultado de uma intensa busca por uma SRO melhorada. Embora a nova SRO hipo-osmolar seja mais eficaz do que a SRO padrão anteriormente, a duração da diarreia ainda não é reduzida e há falhas com a TRO (Alam, 1999). Assim, há espaço para melhorias adicionais da TRO.

O ORS aproveita o mecanismo de transporte intestinal de sódio acoplado à glicose através da membrana luminal pelo cotransportador de proteína sódio e glicose 1 (SGLT1). Embora a absorção de sódio independente de nutrientes através da membrana epitelial da borda em escova intestinal seja prejudicada na diarreia, o co-transporte de sódio e glicose é preservado. Isto permite a absorção de sódio e, portanto, de água, fornecida pelas soluções de reidratação oral (Figura 1). A chave para o sucesso da utilização de SRO para reidratação é o facto de estes processos fisiológicos permanecerem intactos, mesmo no contexto de diarreia grave.

No entanto, embora a SRO melhore substancialmente a absorção de sódio estimulada pela glicose e a correção da desidratação, ela não diminui significativamente a produção de fezes, o que é uma das principais razões para a subutilização da SRO (Greenough, 1993; Wagner, 2015). Embora uma explicação adequada para isto não tenha sido estabelecida, poderia ser explicada se a glicose também estimulasse a secreção de ânions. Na verdade, com base em estudos in vitro sobre o efeito da glicose no cloreto ativo e na secreção de fluidos em células do intestino delgado de camundongos e células de adenocarcinoma colorretal humano (Caco-2), a glicose não apenas aumentou a absorção de sódio via SGLT1, um fenômeno bem estabelecido, mas também estimulou a secreção eletrogênica ativa de cloreto através de um aumento no Ca2+ intracelular (Yin, 2014, AJP Cell). Em condições clínicas ou experimentais, é mais provável que a secreção de cloreto estimulada pela glicose ocorra na região das células vilosas. Estas observações levantam a possibilidade de que nas condições clínicas em que há danos nas vilosidades e absorção prejudicada de sódio estimulada pela glicose, a glicose pode ter efeitos deletérios no movimento geral de fluidos e eletrólitos em virtude de sua estimulação da secreção ativa de cloreto.

Em crianças pequenas com diarreia aquosa aguda não relacionada ao cólera, a taxa de falha do tratamento devido à intolerância à glicose clinicamente evidente é geralmente esperada em torno de 2% (Santosham M, 1982). No entanto, 30% das crianças pequenas peruanas com diarreia aguda tiveram má absorção detectável de glicose, levando à falha do tratamento em 7% dos pacientes (Salazar-Lindo E, 1986). Assim, pode-se levantar a hipótese de que simples modificações dietéticas e/ou alterações na formulação de SRO, de modo que a glicose seja substituída por compostos que não estimulem a secreção de cloreto, possam alterar significativamente o resultado do processo da doença.

Uma vez que certos aminoácidos neutros (por ex. glicina, L-alanina, L-glutamina) também são capazes de aumentar a absorção de íons de sódio e água, uma abordagem para desenvolver uma formulação melhorada de SRO baseou-se na adição de aminoácidos neutros ou seus dipeptídeos ao WHO-ORS (Mahalanabis, 1983). . Os primeiros estudos sobre SRO contendo glicina foram inconclusivos; uma meta-análise de sete ensaios clínicos realizados posteriormente mostrou que as formulações de SRO contendo glicose (ou maltodextrina) e glicina (ou glicil-glicina) não eram clinicamente superiores ao padrão WHO-ORS (Grupo de Estudo Internacional sobre SRO Melhorado, 1991). Um resumo dos oito ensaios clínicos comparando ORS contendo L-alanina com o WHO-ORS também mostrou resultados variáveis; em geral, as diferenças em crianças com diarreia não-cólera não foram estatisticamente significativas (Bhan, 1994). Três ensaios clínicos comparando ORS contendo glutamina com o WHO-ORS mostraram que não apresenta qualquer vantagem clínica em crianças com diarreia não-cólera (Bhan, 1994). Uma coisa comum entre todos os ensaios é que todas as ORS experimentais contendo aminoácidos também continham glicose em quantidades variáveis ​​(9 g/L a 20 g/L); também a maioria destas soluções tinha osmolaridade relativamente elevada (320 - 400 mosmol/L). Um estudo que comparou ORS contendo glutamina sem glicose com o WHO-ORS mostrou eficácia semelhante em crianças com diarreia aguda não-cólera (Gutierrez, 2007); deve-se notar que a glutamina se comporta como a glicose ao estimular a secreção de ânions (Yin, 2014). Num estudo comparando SRO contendo glicose suplementada com L-isoleucina com SRO-OMS em crianças pequenas com diarreia aguda, as diferenças não foram estatisticamente significativas (Alam, 2011). No entanto, em pacientes adultos que sofrem de cólera grave, a SRO suplementada com L-histidina foi considerada superior a uma SRO sem histidina; tanto as soluções experimentais quanto as de controle eram à base de arroz e isentas de glicose (Rabbani GH, 2005). Num outro estudo, uma SRO baseada em peptilose sem glicose foi considerada mais vantajosa e aceitável do que a SRO da OMS para o tratamento da diarreia aquosa principalmente aguda entre crianças (Simakachorn, 1993).

Estudos anteriores sobre VS002:

A Entrinsic Bioscience, uma pequena empresa formada a partir de propriedade intelectual da Universidade da Flórida (UF), desenvolveu um alimento medicinal de hidratação à base de aminoácidos, sem açúcar e de longa duração, que reidrata eficazmente e melhora a função de barreira do intestino após infecções direcionadas ao trato gastrointestinal (GI). A formulação proprietária do VS002 de aminoácidos selecionados não contém glicose. Estudos em humanos e animais demonstram que o VS002 sem açúcar é uma solução de reidratação eficaz em diversas circunstâncias.

A irradiação aumenta a permeabilidade paracelular no intestino com má absorção de nutrientes associada, desequilíbrio de fluidos e translocação bacteriana. Além disso, a irradiação induz a secreção ativa de íons cloreto e a perda de líquidos, além de reduzir o transporte de muitos carboidratos, proteínas e eletrólitos. Numa série de estudos com enterite induzida por radiação com atrofia de vilosidades associada, uma composição ideal de um novo SRO foi definida com base nas observações de que a inclusão de aminoácidos específicos causou o endurecimento da barreira mucosa e a reversão dos sintomas de doença entérica induzida por radiação. disfunção (Yin, 2014). O VS002 consiste, portanto, apenas em aminoácidos que melhoram a absorção de eletrólitos e água e corrigem o aumento da permeabilidade intestinal observado após irradiação e doenças infecciosas.

Foi observado que certas vias baseadas em aminoácidos para o transporte de sódio tornam-se a via dominante para compensar durante períodos de estresse. Essas vias podem ser utilizadas para reidratar as células epiteliais intestinais e restaurar a função intestinal normal. Oito aminoácidos específicos mantiveram a sua capacidade de absorção do lúmen intestinal após a radiação e ao mesmo tempo diminuíram a permeabilidade paracelular: Lisina, Ácido Aspártico, Glicina, Isoleucina, Treonina, Tirosina, Valina e Serina.

Estudos com VS002 demonstraram que a administração de VS002 i) reidrata rapidamente para aumentar a absorção de fluidos e eletrólitos, ii) fortalece a barreira mucosa, diminuindo assim a inflamação local e sistêmica, e iii) aumenta a contagem de criptas e a altura das vilosidades, levando a um aumento na superfície área de absorção. Não há toxicidade associada à administração do VS002 e os resultados de estudos em animais e humanos sugerem que o VS002 pode servir como um cuidado de suporte altamente seguro e eficaz no lugar do SRO padrão (Yin, 2014; Cheuvront, 2018; Clarke, 2018; Sollanek, 2018).

Resultados de estudos in vivo Ratinhos irradiados: Ratinhos irradiados foram tratados com solução salina ou com VS002 durante 14 dias. O tratamento com VS002 reduziu a mortalidade, preservou o peso corporal, diminuiu a pica (indicação de náusea) e melhorou a absorção de eletrólitos e nutrientes (Yin, 2014; 2017) Ratos com enterotoxina de rotavírus: Os ratos foram expostos à enterotoxina de rotavírus (NSP4) e seções do intestino foram testado para transporte in vitro, e o transporte de sódio acoplado à glicose foi significativamente prejudicado, juntamente com aumento da secreção de cloreto na presença de NSP4. A glicose na presença de NSP4 aumentou ainda mais a secreção de cloreto (Yin, 2017) Humanos Saudáveis: Ensaios em humanos saudáveis ​​demonstraram i) segurança do VS002; e ii) eficácia de reidratação em comparação com uma variedade de bebidas comerciais contendo glicose (bebida esportiva, ORS). Esses estudos incluíram adultos com diarreia, soldados saudáveis, jovens estudantes universitários e idosos (> 60 anos). Assim, a administração de VS002 utilizando oito aminoácidos para aumentar a absorção intestinal de água e eletrólitos foi associada à reidratação segura. Veja abaixo mais detalhes do estudo.

O VS002 foi fornecido a > 250 adultos tratados para diarreia na Indonésia e nas Filipinas. O consumo de VS002 foi bem tolerado por todos os sujeitos, sem eventos adversos (Olveda, 2016; Abdulah, 2018).

Um estudo em soldados e civis americanos saudáveis ​​(n = 26, homens e mulheres) examinou o efeito da reidratação através de uma bebida esportiva comum ou VS002 após um ataque de desidratação hipertônica ou isotônica (3-4% da massa corporal). A reidratação via VS002 resultou em melhor reidratação do espaço extracelular em comparação à bebida esportiva comum, bem como maior retenção de líquidos no grupo VS002 (p < 0,05). O consumo de VS002 foi bem tolerado por todos os indivíduos, sem eventos adversos (Cheuvront, 2018).

Outro estudo avaliou a capacidade do VS002 de otimizar a hidratação em comparação com a água em adultos saudáveis ​​(n = 40, homens e mulheres). O consumo de VS002 resultou em melhor retenção em comparação à água (p <0,05). O consumo de VS002 foi bem tolerado por todos os indivíduos, sem eventos adversos (Sollanek, 2018).

A capacidade do VS002 de otimizar a hidratação também foi comparada em adultos mais jovens e mais velhos (n = 24, homens e mulheres). O consumo de VS002 resultou em melhor retenção em comparação à água (p <0,05). O consumo de VS002 foi bem tolerado por todos os indivíduos, sem eventos adversos (Clarke, 2019).

Num estudo randomizado, duplo-cego para avaliar a eficácia do VS002, 587 pacientes adultos receberam WHO-ORS ou VS002 para tratar diarreia. Os resultados de segurança revelaram que nenhum paciente que consumiu VS002 sofreu quaisquer eventos adversos graves, enquanto um pequeno número de pacientes que tomaram WHO-ORS o fizeram. Os dados de eficácia para taxas de cura clínica não foram clinicamente ou estatisticamente significativos entre os grupos de tratamento.

Portanto, levanta-se a hipótese de que o VS002 também será superior ao WHO-ORS no tratamento da diarreia aquosa aguda não relacionada ao cólera em bebês e crianças pequenas.

SRO avançada à base de aminoácidos: VS002A As soluções tradicionais de reidratação oral (SRO) contêm açúcares que estimulam a absorção intestinal de sódio e água através de uma variedade de mecanismos. No entanto, tem sido subestimado que as SRO tradicionais não possuem funções antidiarreicas e podem exacerbar as secreções diarreicas infecciosas (Yin et al., 2017).

Dados de segurança de ORS baseado em aminoácidos avançados: VS002A

Os aminoácidos aditivos alimentares podem ser usados ​​com segurança como nutrientes adicionados aos alimentos como aminoácidos individuais na forma livre, hidratada ou anidra, ou como sais de cloridrato, sódio ou potássio:

(1) L-Alanina; (2) L-Arginina; (3) L-Asparagina; (4) ácido L-aspártico; (5) L-cisteína; (6) L-cistina; (7) Ácido L-Glutâmico; (8) L-Glutamina; (9) Ácido aminoacético (glicina); (10) L-Histidina; (11) LIsoleucina; (12) L-Leucina; (13) L-Lisina; (14) DL-Metionina (não para alimentos infantis); (15) LMetionina; (16) L-Fenilalanina; (17) L-Prolina; (18) L-Serina; (19) L-Treonina; (20) LTriptofano; (21) L-Tirosina; (22) L-Valina.

As fórmulas de aminoácidos EBS são totalmente compatíveis com os requisitos FDA 21 CFR.

Biomarcadores de saúde intestinal Embora a terapia de reidratação oral tenha reduzido grandemente a mortalidade associada à diarreia, o peso da doença diarreica ainda persiste em crianças com menos de 5 anos que vivem em condições insalubres e com recursos limitados de saúde pública. Isto contribui para 43% do crescimento atrofiado e do desenvolvimento cognitivo prejudicado, afetando um quinto das crianças em todo o mundo e um terço das crianças em países de baixo e médio rendimento (PRMB) (Guerrant, 2013; Kosek, 2013). O ciclo vicioso de infecção entérica e desnutrição muitas vezes leva à enteropatia por longos períodos de tempo em crianças pequenas, quando falta água e saneamento adequados (Guerrant, 2013; Owino, 2016). Este tipo de enteropatia é conhecido como Disfunção Entérica Ambiental (DEE).

A EED, anteriormente conhecida como enteropatia tropical ou enteropatia ambiental, é uma condição inflamatória subaguda da mucosa do intestino delgado de etiologia desconhecida (Ramakrishna, 2006). É caracterizada por alterações estruturais no intestino delgado, incluindo atrofia das vilosidades e hiperplasia das criptas, comprometendo a absorção de nutrientes e a barreira patogênica (aumento da permeabilidade e das células inflamatórias), função imunológica intestinal prejudicada, má absorção, falha no crescimento e geralmente assintomática, distinta da doença diarreica. Owino, 2016; Sullivan, 1991).

Os dados dos países de baixa e média renda, incluindo Bangladesh, sobre alterações inflamatórias e patológicas na parede intestinal, como EED, entre crianças com diarreia são limitados. Neste estudo estudaremos a concentração plasmática de citrulina (CIT) como potencial marcador de massa funcional de enterócitos e funções absortivas do intestino, e a relação triptofano-cianurenina (KT) como marcador de inflamação intestinal.

CIT é um aminoácido produzido pelas células epiteliais intestinais e encontrado em menor quantidade em pacientes com enteropatia. Um estudo em animais relatou níveis plasmáticos mais baixos de CIT em bezerros neonatos com diarreia em comparação com o controle saudável (Gultekin, 2019). O triptofano (TRP), um aminoácido essencial derivado de plantas (EAA), é necessário para apoiar o crescimento e a saúde dos humanos. Em resposta à infecção, o TRP é principalmente catabolizado por uma enzima indoleamina 2,3-dioxigenase (IDO) em um metabólito tóxico quinurenina (KYN). Descobriu-se que TRP plasmático baixo, KYN elevado e razão KT elevada estão associados a infecções (por ex. pacientes com doença inflamatória intestinal sofrem de diarreia) e ativação imunológica crônica (Kosek, 2016).