Effekter av probiotisk konsumtion hos barn med autismspektrumstörning (ASD)

Autism Spectrum Disorder (ASD) är en grupp av neuroutvecklingsavvikelser som börjar i tidig barndom, ofta kännetecknad av problem i kommunikation och socialt beteende. Metaboliter som produceras av tarmmikrobiomet kan påverka mag-tarmkanalen (Gl) och centrala nervsystemets (CNS) funktioner som stödjer närvaron av tarm-hjärnaxeln. Tidigare studier har visat förändringar i tarmmikrobiomet hos barn med ASD jämfört med neurotypiska kontroller. Det är möjligt att kostförändringar, inklusive användning av probiotika, hos barn med ASD positivt kan modifiera Gl- och CNS-funktioner. Få kliniska studier har utförts för att bedöma effekterna av probiotikakonsumtion av barn med ASD på deras mikrobiotasammansättning, tarmfunktion och beteende i utvecklingsländer. Följaktligen är det allmänna syftet med studien att fastställa effekterna av probiotikatillskott i tarmmikrobiotans sammansättning, näringsstatus och immunstatus hos barn med ASD.

En randomiserad crossover-studie kommer att genomföras med barn som diagnostiserats med ASD, som bor i Quitos storstadsdistrikt. Efter att ha verifierat inklusions- och uteslutningskriterierna kommer 66 deltagare att väljas ut. Till en början kommer barn med diagnosen ASD att organiseras slumpmässigt i två grupper. Grupp A (n=33) kommer att få Sb-tillskott i en dos av 250 mg 3 gånger om dagen under en period av 4 månader. Medan Grupp B (n=33) inte får tillskott på 4 månader. Detta kommer att följas av en 30-dagars "washout"-period, under vilken tid ingen av grupperna konsumerar probiotika. Efter denna tid byter barngrupperna behandling i ytterligare fyra månader. Utredarna kommer att analysera beteende, tarmmikrobiom, metabolom, näringsstatus och gastrointestinala symtom för att fastställa förändringarna som orsakas av Sb-konsumtion. Deltagarna kommer att följas upp under månaderna 1, 4, 5, 9 10 av studien. Vid varje uppföljning kommer avförings-, blod- och urinprov att samlas in för de olika analyserna.

En sociodemografisk undersökning kommer att genomföras för att fastställa deltagarnas epidemiologiska parametrar. Varje barns beteendeparametrar kommer att utvärderas med hjälp av psykologiska bedömningar. Tester som kommer att tillämpas är: Autism Diagnostic Observation Schedule, andra upplagan (ADOS-2); Autism diagnostisk intervju-reviderad (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). För utvärdering av näringsstatus kommer antropometriska mätningar (vikt, längd, BMI) att tas och percentiler och Z-poäng beräknas. Dessutom kommer ett 24-timmars återkallelseformulär att tillämpas. Roma IV-test kommer att tillämpas för att utvärdera gastrointestinala symtom. För att fastställa den immunologiska statusen kommer utredarna att mäta interleukiner och tillväxtfaktorer i blod.

När det gäller analysen av tarmmikrobiotan kommer utredarna att börja med DNA-extraktion från avföringsprover. Alla råsekvenser som erhålls från Illumina-sekvenseraren kommer att analyseras för att bestämma: taxonomisk sammansättning, alfa- och betadiversitet, funktionell annotering och differentiell mikrobiell relativ förekomst mellan de två grupperna. Funktionell anteckning kommer att utföras med hjälp av Human Microbiome Project Unified Metabolic Analysis Network (HumanN) programvara. Taxonomisk uppgift kommer att göras med hjälp av Metagenomic Phylogenetic Analysis (Metaphlan) programvara. Mångfaldsstatistik kommer att beräknas med hjälp av Vegan diversity R-paketet. För att jämföra alfadiversitetsanalys kommer Chao 1, Shannon och Simpsons index att beräknas. För jämförelse av beta-diversitet kommer funktionen Analys av ekologiska data (ade4) i R-paketet att användas för att generera huvudkomponentanalys med hjälp av Bray-Curtis, Jaccard, oviktade Unifrac och viktade Unifrac-avståndsmått. Linjär diskriminantanalys kommer att användas i samband med provstorlekseffektmätningstestet (LEfSe) för att utföra differentiell mikrobiell relativ abundansanalys mellan de två grupperna.

Utredarna kommer att utföra metabolomanalys på blod, fekala prover och urin. Metabolomtilldelningen kommer att ske genom 2D-experiment baserade på signal i protonkärnmagnetisk resonans (H-NMR), med hjälp av den mänskliga metabolomdatabasen och den biologiska magnetiska resonansmetabolomdatabasen.