GIGA Studie: Verbeteren zuivel ingrediënten de weerstand tegen een voedselinfectie met een verzwakte E. coli stam?

Diarree is een belangrijke oorzaak van ziekte en sterfte in alle regio's van de
wereld en binnen alle leeftijdscategorieën. Het jaarlijkse aantal gevallen van
enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) in ontwikkelingslanden wordt geschat op
840 miljoen, met nog eens 50 miljoen asymptomatische dragers onder kinderen
jonger dan 5 jaar oud. Voedselinfecties komen ook frequent voor bij reizigers
naar tropische landen, met een incidentie tot 80%. Antibiotica kunnen als
behandeling gebruikt worden, maar de toenemende resistentie van pathogenen
tegen antibiotica is een belangrijk nadeel. Het bevorderen van de weerstand van
mensen tegen voedselinfecties door middel van functionele voedingsingrediënten
is daarom een aantrekkelijk alternatief.
De sponsor wil graag zuivel-gebaseerde producten en/of ingrediënten ontwikkelen
die in staat zijn om de beschermende respons van babies/kinderen tegen
infecties te verbeteren, en daarmee de ernst van de infectieuze diarree te
verminderen. Gebaseerd op eigen onderzoek van de sponsor zijn
producten/ingrediënten afkomstig van zuivel geïdentificeerd die mogelijk in
staat zijn om te beschermen tegen infectie. In deze proof-of-concept studie wil
de sponsor de ondersteuning van de beschermende respons door deze
producten/ingrediënten verder onderbouwen. Het product van interesse voor deze
studie is een minimaal bewerkt melk product van de sponsor.
Een E. coli challenge model in volwassenen is gekozen omdat het een goed
gecontroleerde in vivo setting biedt om proof-of-concept te verkrijgen, en
waarvan gerapporteerd is dat het gevoelig is voor nutritionele interventies.
Als dit succesvol is, is een nutritionele veldstudie in baby's een logische
vervolgstap.

Doel van de GIGA studie is om te onderzoeken of een minimaal bewerkt
melkproduct in staat is om de veranderingen in gerapporteerde frequentie van de
ontlasting en maag-darm klachten die geïnduceerd worden door de
diarree-veroorzakende E. coli te verminderen.

De GIGA studie is een dubbel-blinde parallelle 4 weken durende interventie
studie. Proefpersonen zullen willekeurig worden toegewezen aan één van de drie
behandelingsgroepen: controle product wei hydrolysaat, en testproduct minimaal
bewerkt melkproduct hoge dosis, of minimaal bewerkt melkproduct lage dosis
(n=40 per groep). Proefpersonen krijgen de instructie om hun normale patroon
van fysieke activiteit en dieet te handhaven, maar hun calcium inname (en met
name zuivel inname) te verlagen en te standaardiseren. Zuivel heeft een hoog
calcium gehalte, en draagt significant bij aan de totale dagelijkse calcium
inname. Met deze dieetrichtlijnen zal de calciuminname beperkt worden tot
gemiddeld 500 mg/dag.
Gedurende de hele studie zullen de proefpersonen het studie product tweemaal
daags innemen. Voor en na een 2 weken run-in periode wordt een
ontlastingmonster en bloedmonster verzameld. Op dag 14, na een
gestandaardiseerde avondmaaltijd en overnacht gevast te hebben, zullen de
proefpersonen op dag 14 geïnfecteerd worden met een levende verzwakte diarree
veroorzakende E. coli stam (stam E1392/75-2A; collectie NIZO; dosis 1E10 CFU).
Op verschillende tijdstippen voor en na de diarree veroorzakende E. coli
infectie rapporteren de proefpersonen informatie in een online dagboek over
consistentie van de ontlasting, de frequentie en ernst van de symptomen. Verder
zullen gedurende de hele studie adverse events en compliance aan de
studierichtlijnen geregistreerd worden. Na infectie, van dag 14 tot dag 18, en
op dag 27/28, worden 24 h ontlasting monsters verzameld. In een sub-groep van
proefpersonen (n=40), zal uitademingslucht verzameld worden tijdens een bezoek
aan huis, na een gestandaardiseerde avondmaaltijd op studiedag 13 en 15.

Gedurende 4 weken ontvangen de proefpersonen ofwel controle product (wei hydrolysaat, 23 g/dosering, tweemaal daags), ofwel testproduct: hoge dosis minimaal bewerkt melkproduct (23 g/dosering, tweemaal daags), of lage dosis minimaal bewerkt melkproduct (11 g/dosering, aangevuld met 12 g/dosering controle wei hydrolysaat poeder, tweemaal daags). Het product zal tweemaal daags ingenomen worden tijdens het ontbijt en de avondmaaltijd. Het product zal verstrekt worden in geblindeerde sachets waarin het product in poedervorm zit, wat opgelost moet worden in water of een commercieel verkrijgbare drank, vlak voor inname. Op studiedag 14, na een gestandaardiseerde avondmaaltijd en overnacht gevast te hebben, krijgen alle proefpersonen een inoculatie met de diarree-veroorzakende E. coli (1E10 CFU).

Diarree-veroorzakende E. coli stam E1392/75-2A:
E. coli stam E1392/75-2A is een levend experimenteel oraal vaccin, dat geen
toxines produceert. Acht studies met
deze stam zijn uitgevoerd door NIZO tussen 2002 en 2017 (n=377 proefpersonen).
In het algemeen worden tijdens
deze infectie studies de verwachte adverse events alleen gerapporteerd op de
eerste 1-2 dagen na de diarree
veroorzakende E. coli infectie, en verdwijnen deze klachten vanzelf. AEs
omvatten buikpijn (~70-75% van de
deelnemers), opgeblazen gevoel (~50-55% van de deelnemers), borrelende buik
(~65-70% van de deelnemers),
winderigheid (~75-80 van de deelnemers), toename in stoelgang (~60-65% van de
deelnemers), dunne ontlasting
(~60-65% van de deelnemers), misselijkheid (~55-60% van de deelnemers), en
gevoel van dringende ontlasting (~55-
60% van de deelnemers). Tijdens geen van deze studies zijn serious adverse
events gerapporteerd die gerelateerd
waren aan de infectie. De E. coli stam is gevoeilig voor Ciprofloxacine, wat
een veel gebruikt antibioticum is bij de
behandeling van dit soort E. coli infecties, en dat indien nodig ingezet kan
worden als rescue medicatie. In alle eerdere
studies waren de ziekte episodes die geregistreerd werden zelf-limiterend, en
was er geen antibiotica behandeling
nodig.

Testproduct en controleproduct:
De zuivel componenten in het testproduct minimaal bewerkt melkproduct en, in
mindere mate, het controle product wei hydrolysaat, kunnen allergische reacties
veroorzaken in melk-allergische of melk/lactose-intolerante individuen,
waaronder voor minimaal bewerkt melkproduct ernstige en anafylactische
reacties. Individuen met een bekende sensibilisatie voor melk of melk/lactose
intolerantie zullen daarom geëxcludeerd worden.
Minimaal bewerkt melkproduct en wei hydrolysaat zijn food grade zuivel
producten die verder geen gezondheidsrisico's hebben.
De proefpersonen zullen geen direct gezondheidsvoordeel hebben van deelname aan
de studie.