A randomized cluster trial to evaluate the effect of iodized salt exposure on birth outcome and infant development in Ethiopia

Marquis, Grace (Supervisor) Les objectifs principaux de cette thèse étaient d'examiner les effets du sel iodé introduit au sein d'une population d'Ethiopie modérément déficiente en iode (1) sur la grossesse et les issues de la naissance, (2) sur la croissance et le développement mental des enfants, (3) sur les fonctions thyroïdiennes et la médiation hormonale du développement cognitif.Soixante districts dans la région Amhara ont été aléatoirement assignés dans le groupe d'intervention (accès tôt au sel iodé) ou contrôle (accès plus tard à travers la pénétration du marché). Des 30 districts d'intervention et 30 districts contrôle, 22 ont été aléatoirement sélectionnés dans chaque groupe pour la collecte des données. Un total de 1220 femmes enceintes qui ont conçu après le début de l'intervention ont été évaluées sur leur statuts en iode et en fer, le sel de leur ménage testé pour sa teneur en iode. Leurs enfants ont été évalué entre 2 et 13 mois, des données collectées sur les caractéristiques socio-économiques, l'historique de gestation, les paramètres de grossesse et de naissance, la mortalité infantile, la stimulation psycho-sociale et l'insécurité alimentaire du ménage. L'alimentation de l'enfant, l'anthropométrie, la teneur en iode de l'urine, l'hémoglobine, le développement moteur mental (Echelles Bayley : cognitif, langage expressif et réceptif, la dextérité) ont également été évalués. Le sérum des enfants a été testé pour les hormones thyroïdiennes, la ferritine et l'inflammation. Une analyse en intention de traiter des covariables, contrôlant pour les grappes, la régression logistique et l'analyse de médiation ont été conduites. Cette étude faisait partie d'un essai clinique randomisé enregistré sous clinicaltrials.gov No : NCT01349634.Un total de 1024 enfants ont été inclus dans l'analyse. Moins de ménages d'intervention utilisent le sel iodé par rapport aux contrôles (92% vs 95%, p=0,01) mais la teneur en iode de l'urine des mères était adéquate et significativement plus élevée dans les villages d'intervention que dans les contrôles (médiane 163 vs 121 µg/L, p<0.0001). En plus, moins de mères (28% vs 41%, p<0,05) et d'enfants (13% vs 20%, p<0,05) étaient carencés en iode au seuil de 50 µg/L dans le groupe d'intervention comparé au contrôle. Les mères étaient en moyenne âgées de 28 ans avec un faible niveau d'éducation (77% illettrées) et peu de ressources (score de 2,4 sur 10) et la plupart avaient des animaux d'élevage (94%). Leurs pratiques d'hygiène et d'accès à l'eau étaient pauvres (61% ont un score <2 sur 3). L'intervention n'a pas significativement réduit les résultats négatifs de la grossesse (fausses couches aOR (95% IC) : 2,5 (0,9 ; 6,9)), les issues de naissances (mort-nés aOR (95% IC) : 1,0 (0,4 ; 2,8)), ou la mortalité infantile (aOR (95% IC) : 0,9 (0,5 ; 1,6)). Les enfants du groupe d'intervention ont obtenu un score cognitif plus élevé (33.3 ± 0.3 vs 32.6 ± 0.3; taille d'effet (d) = 0,17 ; points QI 103 vs 99 ; p=0,01) mais les autres scores du Bayley et les indicateurs de croissance n'étaient pas différents entre les deux groupes. Il y avait des interactions significatives entre l'effet de l'intervention et les niveaux de stimulation, les symptômes de dépression maternelle et les réserves en fer de l'enfant sur la cognition. Les enfants du groupe d'intervention avaient des niveaux moindres d'hormone de stimulation de la thyroïde (TSH) (2,4 ± 1,0 vs 2,7 ± 1,0, taille d'effet =0,8, p<0,01) et la thyroglobuline (Tg) (41,6 ± 1,0 vs 45,1 ± 1,0, taille d'effet =0,14, p<0,05). L'analyse de médiation a montré que le TSH était un médiateur partiel de l'effet de l'intervention sur le développement cognitif des enfants (Sobel z-score= 2,1 ± 0,06, p<0,05). L'exposition tôt au sel iodé pendant la grossesse n'a pas eu de conséquence négative sur la grossesse ni la naissance mais a amélioré le statut en iode des femmes enceintes, le statut en iode de leurs enfants, leur cognition et niveaux d'hormones thyroïdienne. Iodine deficiency disorders (IDD) can result in physical and mental disabilities at all stages of human life. The main objectives of this thesis were to examine the effects of iodized salt introduced in a moderately iodine-deficient population of Ethiopia (1) on the pregnancy and birth outcomes, (2) on the growth and mental development of young children, and (3) on thyroid function and hormonal mediation of children's cognitive development. Sixty villages in 60 districts across six zones in the Amhara region of Ethiopia were randomly assigned to intervention (early access to iodized salt) or control (later access through normal market forces) arms. Out of the 30 intervention and 30 control districts, one village per district in 22 out of the 30 intervention and 22 out of the 30 control districts were randomly selected for data collection. A total of 1220 pregnant women who conceived after the intervention began were assessed for their iodine and iron status, and their household salt was tested for iodine. When their children were 2 to 13 months old, additional data were collected once on socio-demographic characteristics, gestational history, pregnancy and birth outcomes, infant mortality, child psycho-social stimulation in the home, and household food insecurity (HFI). Child's diet, anthropometry, urinary iodine, hemoglobin, motor milestones, and mental development (Bayley III scales: cognitive, expressive language, receptive language, and fine motor) were also assessed. Children's serum samples were tested for thyroid hormones, ferritin, and inflammation markers. An intention-to-treat analysis of covariance, controlling for clusters, logistic regression analysis and mediation analysis were conducted. The study was part of a randomized clinical trial to evaluate the effect of iodized salt on child development, registered at clinicaltrials.gov No: NCT01349634.A total of 1035 children were followed up, of which 1024 were included in the analysis. Even though fewer intervention than control households used iodized salt (92% vs 95%, p=0.01), the maternal urinary iodine levels were adequate and significantly higher in the intervention than in the control villages (median 163 vs 121 µg/L, p<0.0001). Additionally, fewer mothers (28% vs 41%, p<0.05) and children (13% vs 20%, p<0.05) were iodine deficient at less than 50 µg/L in the intervention compared to the control group. The mothers were on the average 28 y of age with low education (77% illiteracy) and low assets (2.4 out of 10); most had livestock (94%). Their water and sanitation practices (61% scored <2 out of 3) were poor. The intervention did not significantly reduce adverse pregnancy outcomes (miscarriage aOR (95% CI): 2.5 (0.9, 6.9), birth outcome (stillbirth aOR (95%Cl): 1.0 (0.4, 2.8)) or infant mortality (aOR (95%CI): 0.9 (0.5, 1.6)). The intervention children had a higher cognitive score (33.3 ± 0.3 vs 32.6 ± 0.3; effect size (d) =0.17; IQ points 103 vs 99; p=0.01) but other Bayley scores and child growth indicators did not differ from control children. There were significant interactions between the intervention effect and levels of psychosocial stimulation, maternal depression, and child iron stores on cognition. Intervention children compared to control children had lower serum thyroid stimulating hormone (TSH) (2.4 ± 1.0 vs 2.7 ± 1.0, effect size=0.18, p<0.01) and thyroglobulin (Tg) (41.6 ± 1.0 vs 45.1 ± 1.0, effect size=0.14, p<0.05) levels. Mediation analysis showed that TSH was a partial mediator of the effect of the intervention on children's cognitive development (Sobel z-score= 2.1 ± 0.06, p<0.05). Early exposure to iodized salt during pregnancy did not reduce adverse pregnancy and birth outcomes but improved pregnant women's iodine status, and their children's iodine status, cognition, and thyroid hormone levels.