Identifiering av nya biomarkörer för miljöenteropati hos barn med hjälp av en evidensbaserad metod (EE)

Titel på protokoll:

Identifiering av nya biomarkörer för miljöenteropati hos barn med hjälp av en evidensbaserad metod

Bakgrund

Undernäring hos barn är ett stort problem i tredje världens länder. En av de primära mekanismerna bakom undernäring hos barn är att konsumtion av mat av låg kvalitet och frekventa gastrointestinala (GI) infektioner skadar tarmslemhinnan hos barn. Tarmarna klarar alltså inte av att ta upp de tillgängliga näringsämnena och fungerar inte heller som en effektiv barriär mot translokation av GI-flora till den systemiska cirkulationen. De begränsade energiresurserna som är tillgängliga för barnet avleds för att övervinna dessa inflammatoriska utmaningar på bekostnad av normal tillväxt. Denna störning i tarmarna (enteropati) kallas Environmental Enteropathy (EE). Eftersom EE tros vara en föregångare till kronisk undernäring, kommer att upptäcka EE tidigt med användning av biomarkörer i blodet, urinen eller avföringen att vi kan förutsäga kronisk undernäring hos barn tidigt. Syftet med denna forskning är att identifiera biomarkörer för EE.

Mål

1. Att testa nya kandidatbiomarkörer för EE i en kohort av barn 6-15 månader i ett landsbygdsdistrikt i Pakistan.
2. Att studera de histopatologiska egenskaperna hos tunntarmsslemhinnan hos måttligt till allvarligt undernärda barn i studiekohorten A, och korrelera fynden med biomarkörerna som studerades i mål 1.
3. Att studera de histopatologiska egenskaperna hos tunntarmsslemhinnan hos barn (välnärda eller undernärda) som genomgår UGI-endoskopi för någon klinisk indikation, t.ex. hämtning av främmande kropp, utvärdering av UGI-blödning etc. (kohort B) och korrelera fynden med de blod-, urin- och avföringsbiomarkörer som studerades i mål 1.
4. Att identifiera nya kandidatbiomarkörer för EE genom att studera mRNA-uttryck i tunntarmsslemhinnan hos barn med och utan EE för ett brett spektrum av proteiner involverade i inflammation, hormonell dysfunktion, immunsystem och tight junction struktur och funktion.

Metoder

I en kohort av barn som redan följs för tillväxt och infektioner sedan födseln för RESPAK-studien i Matiari, Sindh (kohort A), kommer utredarna att samla in blod, urin och avföring vid 6 och 9 månaders ålder och testa för biomarkörer inklusive GLP-2 , Claudin 3, CRP, Reg 1, serumcytokinprofil, plasmaaminosyraprofil, Neopterin och Myeloperoxidas. Dessa biomarkörer kommer att korreleras med kliniska surrogat av EE, inklusive Height for Age Z-poäng (HAZ) och Weight for Age Z-poäng (WAZ) för barn vid 6, 9, 12 och 15 månaders ålder, och förändringen i HAZ och WAZ poäng mellan 6, 9, 12 och 15 månaders ålder Utredarna kommer att identifiera 20-30 barn i kohort A som är måttligt eller allvarligt undernärda och har en historia av frekvent eller långvarig diarré vid 10-11 månaders ålder, vars diagnos fortfarande är okänd trots en omfattande icke-invasiv upparbetning och som misslyckas med att svara på första raden av näringsinsatser. Dessa barn kommer att genomgå övre GI-endoskopi vid Aga Khan University, i linje med American Society for Gastroenterologlists (ASGE) riktlinjer för utvärdering av barn som är FTT och har associerad frekvent eller långvarig diarré(1). De duodenala biopsierna som erhålls genom endoskopierna kommer att användas för H&E-färgning (standardvård för att diagnostisera celiaki, andra inflammatoriska och autoimmuna orsaker till enteropati) samt EE-forskning, inklusive studie av inflammation, hormondysfunktion och tight junction-fel vid AKU, University of Chicago och University of Virginia.

I en separat kohort av barn (kohort B) 6-24 månader gamla som presenterar för våra samarbetande pediatriska gastroenterologer vid Aga Khan University eller på Children's Hospital Lahore för UGI-endoskopi för lämplig indikation, ytterligare duodenalbiopsier och blod/urin/avföringsprover kommer att samlas in efter informerat samtycke. Arbetet med dessa barn kommer att vara enligt beskrivningen ovan.

RNA:t kommer att extraheras från hela biopsiprovet som erhålls, och mRNA-målen som uttrycks differentiellt hos barn med och utan EE kommer att identifieras, så att deras nedströmsproteiner kan identifieras och testas som kandidatbiomarkörer för EE i framtiden.

Skadliga effekter

Att få blod, urin och avföring från barnet vid 6 och 9 månaders ålder kommer att orsaka obehag för barnet, även om det är osannolikt att allvarliga biverkningar orsakas av dessa procedurer. För försökspersoner som inte svarar på nutritionsrehabilitering, och där den första diagnostiska undersökningen inte visar sig, kommer avancerad undersökning att erbjudas enligt ASGE-riktlinjerna, som inkluderar UGI-endoskopi i utvalda fall. Även om det är sällsynt, inkluderar riskerna med endoskopi komplikationer relaterade till generell anestesi, perforering, blödning och infektion.

Etiska problem

Förutom frågan om intrång i privatlivet och insamling av blod, urin och avföring, är den stora etiska utmaningen i kohort A utförandet av UGI-endoskopier hos vissa barn hos vilka orsaken till undernäring är oklar trots första raden av undersökningar och interventioner. Utredarna tror att dessa endoskopier ligger i dessa barns intresse, eftersom ASGE rekommenderar dem som en del av arbetet med barn som inte trivs och har gastrointestinala symtom som kronisk eller återkommande diarré. Endoskopierna kan hjälpa till att identifiera behandlingsbara inflammatoriska, infektiösa eller autoimmuna orsaker till misslyckande hos dessa barn.

Utredarna samlar in ytterligare biopsier för forskning under endoskopierna. Riskerna med endoskopi är främst anestesi och ingrepp. Att ta ytterligare biopsier är relativt säkert eftersom GI-slemhinnan är ett av de snabbaste läkande organen i kroppen och i princip inga kvarvarande tecken på biopsi finns kvar efter 24 timmar efter ingreppet. Endoskopier vid AKU och barnsjukhuset kommer att utföras av experter på pediatriska gastroenterologer. Icke desto mindre är utredarna väl rustade för att hantera alla komplikationer som kan uppstå.

I kohort B tar utredarna ytterligare biopsier från barn som redan genomgår UGI-endoskopier för en lämplig indikation som inte är relaterad till denna studie. Den enda ytterligare risken för försökspersonerna i kohort B är att ta ytterligare biopsier, vilket bör vara minimalt som förklarats ovan.