The Associations of Malaria and Linear Growth Faltering in Infants and Young Children in Malawi

Abstract

Kasvun hidastumisen (ikäisekseen lyhyt) ja malarian maantieteellinen päällekkäisyys viittaa siihen, että ne olisivat yhteydessä toisiinsa, mutta tästä ei toistaiseksi ole selvää näyttöä. Kasvun hidastumista pyritään estämään mm. parantamalla kotona annettavaa täydennysravintoa. Tähän käytetään esimerkiksi rasvapohjaisia ravintolisiä (lipid-based nutrient supplements, LNS). On kuitenkin oltu huolissaan siitä, että rautaa sisältävät LNS-valmisteet voivat lisätä lasten malariariskiä. Siksi pitää selvittää, onko kasvun hidastumisen ja malarian välillä syy-yhteys ja voiko LNS-valmisteiden käyttö estämään kasvun hidastumista lisätä malarian riskiä.

Tämän tutkimuksen tavoitteena oli siksi selvittää, voiko pituuskasvun häiriö ennustaa malariariskiä, aiheuttaako malaria pituuskasvun häiriöitä, hidastaako se lapsen kehitystä, ja lisääkö LNS-valmisteiden käyttö malariariskiä. Näitä selvitettiin käyttäen kansainväliseen iLiNS-projektin (International Lipid-based Nutrient Supplements Project) tutkimuksiin (iLiNS-DOSE ja iLiNS-DYAD-M) Malawin maaseudulla vuosina 2009–2015 osallistuneiden lasten tietoja.

Tutkimuksiin otettiin kaikkiaan 2 725 kuuden kuukauden ikäistä lasta, joiden sairastuvuutta seurattiin viikoittain kotikäynneillä, joilla syntyi malariaepäily. Malariasta kerättiin lisätietoa klinikkakäynneillä. Antropometrisia tietoja kerättiin 6 kuukauden ja 18 kuukauden klinikkakäynneillä, joilla määritettiin LAZ-pistemäärä (length-for-age z), joka kuvaa pituutta ikään nähden. Kasvun hidastumisesta katsottiin olevan kyse, jos LAZ-pistemäärä oli < -2. Kehitystä (hieno- ja karkeamotoriikkaa, kielen kehitystä sekä sosiaalisen ja emotionaalisen kehityksen profiilia [Profile of Social and Emotional Development, PSED]) kuvaavat pistemäärät arvioitiin 18 kuukauden klinikkakäynnillä.

Täydelliset sairastuvuustiedot saatiin 18 kuukauden iässä 2 561 lapselta (94 %), ja heillä ilmoitettiin olleen 28 032 sairausjaksoa, joista 9,7 % oli oletettavasti malariaa. Kaikkien sairauksien esiintyvyyden keskiarvo (SD) oli 16,2 (13,1) jaksoa lapsivuotta kohti, ja näistä 1,1 (1,6) oli oletettavasti malariaa. Lapset kävivät sairauden vuoksi keskimäärin 5,5 kertaa sairaalassa, ja näistä käynneistä 1,7 johtui malariasta. Mikroskoopilla varmistetun malarian esiintyvyys kasvoi 4,7 prosentista 6 kuukauden iässä 9,6 prosenttiin 18 kuukauden iässä. LAZ-pistemäärä 6 kuukauden iässä ei ollut yhteydessä oletetun malarian ilmaantuvuuteen 12 kuukauden iässä (ilmaantumistiheyksien suhde [IRR] = 1,03, 95 %:n luottamusväli = 0,98–1,09, p = 0,394) eikä malarialoisen esiintyvyyteen veressä 18 kuukauden iässä (vallitsevuussuhde [PR] = 1,11, 95 %:n luottamusväli = 0,93–1,33, p = 0,259).

Kuuden ja 18 kuukauden iän välillä keskimääräinen (SD) LAZ-pistemäärän muutos oli -0,44 (0,77) ja kasvun hidastumisen esiintyvyys lisääntyi 26,7 prosentista 41,2 prosenttiin. 18 kuukauden iässä pistemäärien keskiarvot (SD) olivat seuraavat: hienomotoriikka 20,9 (2,2), karkeamotoriikka 17,3 (2,6), kielen kehitys 26,2 (5,0) ja PSED 16,2 (5,4). Oletetun malarian ilmaantuvuuden ja LAZ- pistemäärän muutoksen välillä ei ollut tilastollisesti merkitsevää yhteyttä (B = -0,02, 95 %:n luottamusväli = -0,04–0,01, p = 0,069). Oletetun malarian ilmaantuvuus oli merkitsevästi yhteydessä niiden lasten lisääntyneeseen osuuteen, joiden kasvu oli hidastunut 18 kuukauden iässä (riskisuhde = 1,04, 95 prosentin luottamusväli = 1,01–1,07, p = 0,023). Yhteys oletetun malarian ilmaantuvuuden ja lapsen kehityksen välillä 18 kuukauden iässä oli merkitsevä PSED-pistemäärien osalta (B = -0,21, 95 prosentin luottamusväli = 0,39 – -0,03; p = 0,041) mutta ei muilla lapsen kehityksen osa-alueilla.

LNS-valmisteiden turvallisuudesta todettiin, että oletetun, kliinisen tai varmistetun malarian ilmaantuvuudessa ei ollut eroa erisuuruisia LNS-annoksia käyttäneillä. Verrokkiryhmään verrattuna niin oletetun, kliinisen kuin varmistetunkin malarian IRR-arvojen 95 prosentin luottamusvälit olivat alle 1,20 (mikä tarkoittaa vertailukelpoisuutta [non-inferiority]) kaikissa interventioryhmissä, paitsi 40 g/vrk LNS-valmistetta saaneessa ryhmässä, jossa varmistetun malarian ilmaantuvuus oli 21 % suurempi kuin verrokkiryhmässä.

Yhteenvetona voidaan sanoa, että malawilaisessa maalaisväestössä sekä kasvun hidastuminen että malaria ovat yleisiä, mutta jos lapsia seurataan aktiivisesti ja infektiot hoidetaan hyvissä ajoin, pituuskasvun häiriö 6 kuukauden iässä ei ennusta malarian ilmaantuvuutta 6–18 kuukauden iässä. Tässä populaatiossa malaria ei liity LAZ-arvon muutokseen mutta voi lisätä kasvun hidastumisen riskiä ja heikentää sosioemotionaalista kehitystä. Lopuksi rautaa sisältävien LNS-valmisteiden pitkäaikainen käyttö tietyn suuruisina annoksina ei lisää malarian riskiä tässä populaatiossa, jossa raudanpuute ja moskiittoverkon käyttö sängyn ympärillä ovat yleisiä. Näistä löydöksistä saattaa olla hyötyä suunniteltaessa vauvojen ja pikkulasten kasvun edistämiseen ja malarian hallintaan tähtääviä toimenpiteitä malarian endeemisillä alueilla.

The geographic overlap between stunting (small length for age) and malaria suggests there is a relationship between the two conditions, but current evidence is inconclusive. Interventions aimed to prevent stunting include improving the quality of complementary foods through home fortification with products such as lipid- based nutrient supplements (LNS). However, there are concerns that LNS, which contains iron, can increase the risk of malaria in children. Hence the need to establish whether a causal relationship exists between stunting and malaria; and whether LNS provision to prevent stunting can increase the risk of malaria.

The present study was therefore designed to determine: whether linear growth faltering can predict the risk of malaria; whether malaria causes linear growth faltering and poor child development; and whether LNS provision does not increase the risk of malaria. These aims were addressed using data from children enrolled in the International Lipid-based Nutrient Supplements Project (iLiNS) trials (iLiNS- DOSE and iLiNS-DYAD-M), conducted in rural Malawi between 2009 and 2015.

A total of 2,725 six-month old children were enrolled and followed during weekly morbidity home visits, where a diagnosis of presumed malaria was made. Additional malaria data were collected at clinic visits. Anthropometry data were collected at 6 months’ and 18 months’ clinic visits where length-for-age z scores [LAZ] were obtained. Stunting was defined as LAZ <-2. Developmental outcomes (fine motor scores, gross motor scores, language scores and Profile of Social and Emotional Development [PSED] scores) were assessed at 18 months’ clinic visit.

At 18 months, 2,561 (94%) children had complete morbidity data and reported 28,032 morbidity episodes, 9.7% of which were episodes of presumed malaria. The mean (SD) incidence of all illnesses combined was 16.2 (13.1) episodes per child year, of which 1.1 (1.6) were episodes of presumed malaria. On average, the children made 5.5 visits to the hospital due to illness, of which 1.7 were due to malaria. The prevalence of malaria confirmed by microscopy increased from 4.7% to 9.6% between 6 months and 18 months. There was no association of LAZ at 6 months with subsequent 12-month incidence of presumed malaria (incidence rate ratio [IRR] = 1.03; 95% CI = 0.98 to 1.09; p =0.394) or prevalence of malaria parasitaemia at 18 months (prevalence ratio = 1.11; 95% CI = 0.93 to 1.33; p = 0.259).

Between 6 months and 18 months, the mean (SD) change in LAZ was -0.44 (0.77) and the prevalence of stunting increased from 26.7% to 41.2%. At 18 months, the mean (SD) for fine motor, gross motor, language and PSED scores were 20.9 (2.2), 17.3 (2.6), 26.2 (5.0) and 16.2 (5.4) respectively. There was no statistically significant association of presumed malaria incidence with change in LAZ (B = -0.02, 95% CI = -0.04 to 0.01, p = 0.069). Presumed malaria incidence was significantly associated with increased proportion of children with stunting at 18 months (risk ratio = 1.04, 95% CI = 1.01 to 1.07, p = 0.023). The association of presumed malaria incidence with child development at 18 months was significant for PSED scores (B = -0.21; 95% CI = 0.39 to -0.03; p = 0.041), but not for the other domains of child development.

Regarding the safety of LNS, there were no significant differences in the incidence of presumed malaria, clinical malaria nor confirmed malaria across the different doses of LNS. Compared to the control group, the 95% CIs of the IRRs for presumed malaria, clinical malaria, and confirmed malaria were entirely below 1.20 (suggestive of non-inferiority) in all the intervention groups, except for the 40 g/d LNS where the incidence of confirmed malaria was 21% higher in this group than the control.

In conclusion, in a rural Malawian population, where both stunting and malaria are common, but with active surveillance and early treatment of infections, linear growth faltering at 6 months does not predict malaria incidence from 6 months to 18 months. In this population, malaria is not associated with change in LAZ but may increase the risk of stunting and reduce socio-emotional development. Finally, long term provision of iron-containing LNS at certain doses does not increase the risk of malaria in this population where iron deficiency and mosquito bed net utilization is high. These findings could be useful when designing growth promotion and malaria control interventions for infants and young children in malaria-endemic areas.