A táplálékkiegészítők hatása a terhesség alatt a diftéria-tetanusz-pertussis vakcinázásra adott antitestválaszokra csecsemőknél: randomizált vizsgálat Gambiában

Szerepek Adatkúra, formális elemzés, írás - eredeti vázlat, írás - áttekintés és szerkesztés

táplálékkiegészítők

Tartozás Kings ’College London, Női és Gyermekegészségügyi Minisztérium, St Thomas’ Hospital, London, Egyesült Királyság

Szerepek Konceptualizálás, vizsgálat, projekt adminisztráció, írás - áttekintés és szerkesztés

Tagság MRC egysége Gambia a londoni higiénés és trópusi orvoslás iskolában, Banjul, Gambia

Szerepek Adatmegőrzés, nyomozás, írás - áttekintés és szerkesztés

Tagság MRC egysége Gambia a londoni higiénés és trópusi orvoslás iskolában, Banjul, Gambia

Szerepek Adatmegőrzés, nyomozás, írás - áttekintés és szerkesztés

Tagság MRC egysége Gambia a londoni higiénés és trópusi orvoslás iskolában, Banjul, Gambia

Szerepek Módszertan, írás - áttekintés és szerkesztés

Tagság MRC egysége Gambia a londoni higiénés és trópusi orvoslás iskolában, Banjul, Gambia

Szerepek konceptualizáció, finanszírozás megszerzése, felügyelet, írás - áttekintés és szerkesztés

Tagság MRC egysége Gambia a londoni higiénés és trópusi orvoslás iskolában, Banjul, Gambia

Szerepek konceptualizálás, adatkezelés, hivatalos elemzés, finanszírozás megszerzése, vizsgálat, módszertan, projekt adminisztráció, források, felügyelet, írás - eredeti tervezet, írás - áttekintés és szerkesztés

London London Kings College, Női és Gyermekegészségügyi Minisztérium, St Thomas Kórház, London, Egyesült Királyság, MRC Gambia egység a londoni Higiénés és Trópusi Orvostudományi Iskolában, Banjul, Gambia

  • Sandra G. Okala,
  • Momodou K. Darboe,
  • Fatou Sosseh,
  • Bakary Sonko,
  • Tisbeh Faye-Joof,
  • Andrew M. Prentice,
  • Sophie E. Moore

Ábrák

Absztrakt

Háttér

Táplálkozási szempontból hiányos környezetnek való kitettség a magzati élet és a korai csecsemőkorban hátrányosan megváltoztathatja az immunrendszer ontogenitását és befolyásolhatja a csecsemő azon képességét, hogy optimális immunválaszt alakítson ki az oltásokkal szemben. Megvizsgáltuk az anyai táplálékkiegészítők terhesség alatti hatásait a csecsemők antitestválaszaira a diftéria-tetanus-pertussis (DTP) vakcinára, amely a kiterjesztett immunizációs programban (EPI) szerepel.

Módszerek és megállapítások

A korai táplálkozás és immunfejlesztés (ENID) kísérlet egy randomizált, részben elvakult vizsgálat volt, amelyet 2010 áprilisa és 2015 februárja között végeztek Gambia nyugati Kiang vidéki régiójában, az erőforrásokban szegény régióban, amelyet krónikus alultápláltság sújt. Terhes nők (1. táblázat: A terhességi kiegészítők kiosztott napi bevitelének táplálkozási összetétele.

Hat hónapos kortól kezdve a csecsemőket randomizálták, hogy vagy megerősítetlen LNS pasztát, vagy ugyanazt az MMN-del dúsított készítményt kapják. A jelenlegi elemzés szempontjából azonban a csecsemő intervenciós karjait nem veszik figyelembe, mivel a mellékelt eredményeket a csecsemő-kiegészítés megkezdése előtt értékelték.

Véletlenszerűség

A randomizálást nyolcas blokkokban hajtottuk végre, automatizált rendszer segítségével, amely a prenatális és csecsemőkiegészítők nyolc kombinációját tükrözi. A vizsgálat antenatális karjai részben nyitottak voltak, mert nem volt lehetséges megvakítani a projekt munkatársait vagy a vizsgálat résztvevőit a kiegészítő típushoz (tabletta vagy LNS); az összes nyomozót azonban elvakította a résztvevők kiosztása.

Eljárások

A nőket a beiratkozáskor szokásos szülés előtti vizsgálatra hívták meg az Orvosi Kutatási Tanács (MRC) Keneba klinikájára, majd ismét a 20. és 30. hetes terhességnél. E látogatások mindegyikén az anyai antropometriát és a magzati biometria ultrahang-mérését egy tanulmányi szülésznő végezte el. A beiratkozási látogatás magzati méretét használták a GA becsléséhez. Minden mérést szabványosított és validált berendezéssel és szabványos működési eljárásokkal hajtottunk végre.

Laboratóriumi elemzések

A Luminex xMAP technológián alapuló, validált többszörös immunvizsgálatot alkalmaztunk a DTP vakcina három komponense: pertussis toxin (Ptx), diftéria toxoid (Dtxd) és tetanusz toxin (Ttx) elleni szérum-specifikus IgG antitest válaszok mérésére [20, 21]. Ezt a vizsgálatot úgy választottuk meg, hogy annak előnye, hogy a Ptx, Dtxd és Ttx antitesteket egyetlen vizsgálati eljárásban mérjük, kis mintatérfogat (5 μl) és kis mennyiségű antigén alkalmazásával, összehasonlítva más ELISA módszerekkel. Házon belüli referencia szabványokat használtak, kalibrálva a nemzetközi szabványokkal (lásd alább).

Kovariátusok

Az anya születési dátumát és életkorát a Nyugat-Kiang Demográfiai Felügyeleti Rendszerből állapították meg [17]. Az anyák paritását a korábbi terhességek számaként számoltuk, ideértve az élveszületéseket és a halva született gyermekeket, a beiratkozáskor végzett kérdőív adatainak felhasználásával. A beiratkozott nőktől megkérdezték, hogy arab és/vagy angol iskolába jártak-e és hány évig. Bináris változót (Igen/Nem) hoztak létre annak alapján, hogy a nők legalább egy évig jártak-e arab/és/vagy angol iskolában, mert az iskolalátogatás alacsony volt, a nők 77,3% -a (549/710) nem járt iskolába. Az anya testtömeg-indexét (BMI) súly (kg)/magasság (m) 2 -ként számoltuk. Az anyák morbiditását a terhesség alatti morbiditási epizódok számának és a vizsgálatba bevont hetek számának elosztásával számoltuk. Az LNS termékek (PE, PE + MMN) esetében az edényekben maradt (üres, félig üres és tele) pótlék mennyiségén alapuló megfelelőségi pontszámot generáltuk, és a tabletták számát a palackban hagytuk ( MMN és FeFol). Minden nő esetében a megfelelés százalékos arányát úgy generáltuk, hogy elosztottuk a nő által elfogyasztott LNS-edények vagy tabletták számát a kapott számmal, és megszoroztuk 100-mal.

A koraszülést (PTB) GA-ként határozták meg születéskor. 1. ábra A vizsgálat folyamatábrája.

A CONSORT diagram bemutatja a vizsgálat résztvevőinek áramlását. A vetélést a WHO definíciója alapján határozták meg a magzat idő előtti elvesztéséről a terhesség 23. hetéig. CONSORT, a jelentéstételi próbák konszolidált standardjai; FeFol, vas-folsav; MMN, több mikroelem; PE, fehérje-energia.

A 2. táblázat bemutatja a 710 anya-csecsemő jellemzőit kiegészítő csoportonként. A beiratkozáskor az átlagos anyai életkor 30,3 (SD 6,8) év volt, az átlagos GA 13,7 (3,4) hét volt, és a nők 18,9% -a volt alsósúlyú (2). A nőknek antenatalis kiegészítőket adtak átlagosan 26,5 (3,4) hétig. Minden ötödik nő hivatalos oktatásban részesült (22,7%). Az átlagos születési súly 3,01 (0,40) kg volt, a csecsemők 8,9% -a LBW volt (2. táblázat. A résztvevők jellemzői az anyai kiegészítő csoportok szerint .

Az oltóanyag első adagját (12 hét) követően a csecsemők 55,5% -a mutatott védő antitest-titert a diftéria ellen, 24 hét alatt (három adag után) 96,8% -ra nőtt. A tetanusz esetében a védő szint az első adag után 97,3% volt, a 24. héten 99,6% -ra emelkedett. Végül a pertussis esetében ez az arány az adagok között 50,1% és 88,2% között nőtt. Minden antigén esetében nem észleltünk szignifikáns különbséget a válaszadók arányában a kiegészítő csoportokban a 12. vagy 24. héten (S3 táblázat).

A 2. ábrán és a 3. táblázatban bemutatjuk a DTP antitestek kiigazított átlagos koncentrációit kiegészítõ csoportok szerint, a csoportok közötti különbségek hatásméreteivel együtt. 12 hetes csecsemőkorban az átlagos anti-diftéria titer szignifikánsan magasabb volt azoknál az anyáknál született csecsemőknél, akik MMN-t (0,16 NE/ml, 95% -os konfidencia intervallum [CI] 0,14–0,19) vagy PE + MMN-t (0,14 IU/ml) kaptak, 0,12–0,16) terhesség alatt, összehasonlítva a FeFollal (0,10 NE/ml, 0,09–0,12). Ez az anti-diftéria koncentrációk átlagos (95% CI) növekedésének felel meg, az MMN csoportban 42,4% (20,1-64,6), a PE + MMN csoportban 29,4% (6,4-52,5), a FeFolhoz képest. Megfigyeltük azt is, hogy az átlagos (95% CI) anti-diftéria titer 33,4% -kal (11,5–55,3) volt magasabb az MMN-csoportban a PE-csoporthoz képest. A FeFol-csoporthoz képest az átlagos (95% CI) anti-tetanus titer 9,0% -kal (5,5–12,5), 7,8% -kal (4,3–11,4) és 7,3% -kal (4,0–10,7) volt magasabb az MMN-ben, PE, illetve PE + MMN csoportok. Az átlagos (95% CI) pertussis elleni titer alacsonyabb volt a PE csoportban (4,1 EU/ml, 3,8–4,4), összehasonlítva a FeFollal (13,5%, 8,8–18,2), az MMN (10,7%, 6,0–15,5), és PE ​​+ MMN (14,8% -kal, 10,3–19,3) csoportok.

Az antitestkoncentrációkat log transzformáltuk, és a beszámoláshoz az átlagértékeket és a 95% CI-t transzformáltuk a logaritmus skáláról, és diftéria és tetanusz antitest titer esetén IU/ml-ben, pertussis antitest titer esetén pedig EU/ml-ben fejeztük ki. Az (A), (C) és (E) esetében az átlagokat az anyai változókkal korrigálták: kiegészítési csoport, kiegészítésnek való megfelelés, életkor, Hb-szint a 30. terhességi héten, formális oktatás (igen/nem), morbiditás és BMI; és csecsemőváltozókkal: GA a szüléskor, nem, WLZ az első oltáskor, Hb-szint 12. héten, morbiditás, EBF (igen/nem), születési szezon (száraz/esős) és Fourier-kifejezések az első oltás hónapjában. A (B), (D) és (F) pontokban az átlagokat a fent említett tényezőkkel állítottuk be, a csecsemő WLZ harmadik oltásának, a Hb-szintnek a 24. héten, a morbiditásnak és az EBF-nek (igen/nem) születéstől egészen 24 hét. A kiegészítő csoportok összehasonlításához Student t tesztet használtunk. BMI, testtömeg-index; CI, konfidencia intervallum; DTP, diftéria-tetanusz-pertussis; EBF, kizárólag szoptatott; FeFol, vas-folsav; GA, terhességi kor; Hb, hemoglobin; MMN, több mikroelem; PE, fehérje-energia; WLZ, súly-hosszúság-z-pontszám.

Ezután összehasonlítottuk a 24 hetes csecsemőkorban mért DTP antitestek átlagos koncentrációját a kiegészítő csoportok között, az egyes összehasonlítások hatásméreteivel (2. ábra; 3. táblázat). A csoportokban nem figyeltek meg szignifikáns különbségeket az átlagos anti-diftéria titerekben. Ezzel szemben az átlagos tetanusz-titer magasabb volt a PE + MMN csoportban (3,75 NE/ml, 3,56–3,95), összehasonlítva a FeFollal (3,4%, 0,19–6,5), az MMN-vel (4,0%, 0,96–7,0), és PE ​​(4,4% -kal, 1,1–7,7) csoportok. A pertussis esetében az átlagos antitest-titer magasabb volt a PE-ben (9,4% -kal, 3,3–15,5) és a PE + MMN-csoportban (15,4% -kal, 9,6–21,2), összehasonlítva a FeFol-csoporttal (74,9 NE/ml, 67,8–82,8) ). Ezenkívül az átlagos pertussis-titer magasabb volt a PE-csoportban (93,0 EU/ml, 83,7–103,4) az MMN-csoporthoz képest (8,7% -kal, 2,4–14,9) és magasabb volt a PE + MMN-csoportban (106,7 NE/ml, 97,4–117,0) mind az MMN (14,6% -kal, 8,7–20,5), mind a PE-vel (6,0% -kal, 0,05–11,9) összehasonlítva.

A kiegészítők 12 és 24 hét közötti antitestkoncentrációk változására gyakorolt ​​hatásainak vizsgálatához összehasonlítottuk a kiigazított átlagok arányát a 24. és 12. héten a kiegészítõ csoportok között, és kiszámítottuk az egyes összehasonlítások hatásméretét (4. táblázat, kiigazítatlanul). az S6 táblázatban bemutatott adatok). Az átlagos anti-diftéria titer növekedése nem különbözött szignifikánsan a kiegészítő csoportok között. Az átlagos (95% CI) anti-tetanusz titer nagyobb volt a FeFol csoportban (6,6-szoros, 6,1-7,1) az MMN-hez (5,1-szeres, 4,7-5,5), PE-hez (5,2-szeres, 4,9-5,6), és PE ​​+ MMN csoportok (5,6-szoros, 5,2–6,1). Az átlagos pertussis-titer 24-szeresére (21,8-ról 27,5) emelkedett 12 és 24 hét között a PE csoportban, ami 20,4% (12,9–28), 27,7% (20,5–34,8) és 12,7% (5,9) volt. –19,6) nagyobb növekedés a FeFol, MMN és PE ​​+ MMN csoportokhoz képest. A PE + MMN csoportban nagyobb volt az átlagos pertussis-titer növekedése a FeFol (7,7%, 0,45–14,9) és az MMN (14,9%, 8,1–21,8) csoportokhoz képest is. Összességében megjegyezzük, hogy kevés volt a különbség a kiigazítatlan és kiigazított modellek között (S4 táblázat; S5 táblázat; S6 táblázat).

Vita

Élelmezésbizonytalan környezetben, Afrika szubszaharai vidékén, azoknál a nőknél született csecsemőknél, akik terhesség alatt táplálékkiegészítést kaptak MMN és PE ​​kombinációját tartalmazó terhesség alatt, a korai csecsemőkorban adott rutin vakcinákra mérhetően jobban reagáltak az ellátás színvonalához képest (napi FeFol ). Tudomásunk szerint ez az első randomizált vizsgálat, amely a terhesség alatt adott átfogó táplálékkiegészítő csomag hatását vizsgálja az oltásokra adott antitest-válaszokra az élet első 6 hónapjában. Ez megerősíti a korábbi megállapításokat, amelyek az anya táplálkozási állapotának és kiegészítésének közvetlen szerepét jelzik a csecsemő immunfejlődésében és működésében.

Ezen túlmenően a vakcina sajátos paraméterei módosíthatják az anyai kiegészítők hatásait, de mivel a kombinált DTP vakcinában ugyanazt az adjuvánst és az alkalmazás módját alkalmazták, a megfigyelt hatásméretek eltérései valószínűleg összefüggenek az immunogenitás változásaival. A tetanusz toxoid vakcina ismert, hogy erősebb immunogén, mint a Dtxd és az egész sejtes pertussis, különösen immunhiányos egyének, például koraszülöttek körében [38]. Ezért ennek a tanulmánynak a megállapítása azt sugallja, hogy a gyenge immunogenitású vakcinák - például a nemrégiben bevezetett orális rotavírus vakcina - csecsemőreakciói javulhatnak az anya táplálkozási állapotának javulásával.

Jelentősen nagyobb arányban számoltunk be védő DTP antitest-titerrel rendelkező csecsemőkből 24 hetes korban az oltóanyag növelő dózisa után, mint a vakcina első dózisa után 12 héttel. Ez az antitest-titer növekedés várhatóan kapcsolódik az elsődleges növelési stratégiához, amelyet általában az oltások hatékonyságának és immunogenitásának növelésére, valamint a válaszadók számának növelésére alkalmazzák az első immunizálás után, valamint a specifikus memória B és T limfociták csökkenését. Megfigyeltük azt is, hogy az első oltáshoz képest általában nagyobb a hatásméret, és a csecsemők körében nagyobb az antitest-titer növekedése, a legalacsonyabb válaszokkal a kezdeti immunizálás után. Ez arra utal, hogy az antenatalis kiegészítésnek nagyobb hatása lehet az oltóanyag alapdózisára adott válaszokra, de kevés hatása van a következő adagokra, amelyeket úgy terveztek, hogy valamennyi csecsemő, beleértve az alacsony válaszreakciót is, helyreálljon és elérje a védőszintet.

Vizsgálatunk fő erőssége egy randomizált kísérleti tervezés alkalmazása, amely átfogó táplálék-kiegészítési stratégiát alkalmaz, a DTP-re, az EPI részeként gyermekkorban általánosan alkalmazott oltóanyagra adott antitest-válaszok robusztus értékelésével, valamint egy nagy reprezentatív képviselő alkalmazása. minta populáció. A DTP antitest-titereket 12 és 24 hetes korban mértük, és értékeltük az immunválasz kialakulásának képességére gyakorolt ​​kiegészítő hatásokat az elsődleges dózis és a vakcina két emelő dózisa után. A lehetséges anyai, csecsemő és környezeti hatásmódosítók részletes értékelése lehetővé tette a kiegészítés által közvetített hatások robusztus értékelését.

Mivel az antitestek anyai transzferje a placentán vagy az anyatejen keresztül csecsemőkorban megváltoztathatja az oltással szembeni immunválaszokat [39], ennek a vizsgálatnak a korlátai közé tartozik az anyatej antitest szintjének vagy az oltás előtti antitest szintjének mérésének hiánya csecsemőknél. Felismertük továbbá, hogy a csecsemőknél mért antitest-titerek bizonyos mértékben tükrözhetik az anyai antitestkoncentrációkat a terhesség előtti vagy alatti terhelés előtti saját oltásukra adott válaszként, és legalábbis a tetanusz esetében a megbízható adatok hiányát. az anyai oltási állapot a jelenlegi vizsgálat további korlátozását tükrözi. Azt is elismerjük, hogy az antitestmérések nem biztos, hogy a hosszú távú immunvédelem megfelelő mutatói; a jövőbeli vizsgálatoknak ezért be kell építeniük a beoltott gyermekek morbiditásának longitudinális megfigyelését.

Megjegyezzük azt is, hogy a vizsgálat PE és PE ​​+ MMN csoportjaiban (mindkettő LNS formában megadva) a megfelelés szignifikánsan alacsonyabb volt, mint a FeFol és az MMN karokban (mindkettő tabletta formájában), és hogy ehhez jelentősen az anyai Hb nagyobb mértékű csökkenése a beiratkozás és a 30 hetes terhesség között az LNS csoportokban (megjegyezve, hogy a napi vasdózis a karokon 60 mg-nál standard volt). Máshol feltételeztük, hogy ennek a nagy mennyiségű LNS-nek a gyengébb megfeleltetése e termékek alacsonyabb elfogadhatóságát tükrözi ebben a populációban, nem pedig a kiegészítés közösségen belüli megosztásának következménye [16]. Megjegyezzük azonban, hogy ez az alacsonyabb megfelelés és a Hb-szintek különbsége a vizsgálati ágak között nem magyarázza a megfigyelt eredményeket. Végül, a vizsgálat eredményei csak azokra a populációkra korlátozódnak, amelyeknél a terhesség alatt széles körű táplálkozási hiányosságok tapasztalhatók, és csecsemőknél és kisgyermekeknél magas a fertőzés aránya.

Összegzésképpen kimutattuk, hogy a tápanyag-kiszolgáltatott terhes nőknek a tápanyagellátás szempontjából veszélyeztetett terhes nőknek a tápanyag-kiegészítők mikrotápanyagok és makrotápanyagok adása Afrika szubszaharai vidékén javítja a korai csecsemőkori oltásokra adott antitestek válaszát. A megfigyelt hatások a DTP vakcina egyes komponenseinek kezdő adagjára adott válaszként voltak a legszembetűnőbbek, a teljes ütemterv beérkezése után kevésbé volt szignifikáns hatás. Annak ellenére, hogy a megfigyelt hatásméretek szerények voltak, még az ellenanyag-válasz kismértékű javulása is hozzájárulhat ahhoz, hogy a csecsemő túllépje a védtelen antitest-titer küszöbértékét. Továbbá, mivel az antitest-titerek az oltás utáni kezdeti csúcsot követő idővel természetesen csökkennek, a magasabb kezdeti antitest-titerek hosszabb védelmet nyújthatnak és javíthatják a vakcina hatékonyságát. Eredményeink tehát potenciális klinikai jelentőséggel bírnak, jelezve, hogy a terhes nők táplálkozási utánpótlása segíthet kompenzálni az immunológiai sérülékenységet a korai csecsemőkor kritikus időszakában. További vizsgálatra érdemes annak lehetősége, hogy az afrikai populációkban alacsonyabb hatékonyságú vakcinák előnyei nagyobbak lennének.