Screening Detected Celiac Disease in Children

Abstract

Background:

The prevalence of celiac disease (CD) is estimated to be around 1%, but most CD cases are undiagnosed. Sweden experienced an epidemic of clinically detected celiac disease in children younger than 2 years of age, partly due to changes in infant feeding practices, were the amount of gluten and age at introduction was changed. However, it was not clear if the increase in clinically detected children was due to more CD cases being detected due to symptoms and thus previously undiagnosed, or if it was a true change in CD prevalence. In the revised 2012 ESPGHAN criteria for CD diagnosis, a small intestinal biopsy is no longer mandatory in symptomatic patients when the tTG-IgA levels exceeding ten times the upper limit of normal (> 10xULN) in combination with positivity for EMA and HLA- DQ2 and/or DQ8. Biopsy is still recommended in asymptomatic screening detected cases, were symptoms suggestive of CD is the main difference of the approach to the diagnostic process. Recent studies have shown that screening also detects symptomatic cases, whereas many are unaware of symptoms until after starting on the GFD. Furthermore, there are many pitfalls in the diagnostic process, were the choice of biopsy method and the histopathological evaluation have a significant impact on the diagnostic outcome. To use a capsule device to obtain mucosal specimens was previously considered to be gold standard, but the lesions may be patchy and missed if only one mucosal specimen is obtained. In a clinical setting there can be an advantage of using endoscopy due to the ability to take multiple biopsies. The treatment with a gluten-free diet is a life-long challenge and entails social sacrifices, which may effect the adherence. To be a teenager at the time of diagnosis can be a negative factor, alongside with being screening detected.



Objectives:

To study the total prevalence of clinical and screening detected celiac disease in children born during the Swedish epidemic, and to investigate the effect and accuracy in each step of the diagnostic process to obtain CD diagnosis. Furthermore, to investigate the correlation between the level of the serological markers (tTG-IgA) and the degree of gluten induced enteropathy and applying the revised 2012 ESPGHAN guidelines on screened CD cases.

Additionally, to evaluate the adherence to the GFD in adolescents with screening detected CD.



Method:

We performed a two-phased screening study, ETICS (Exploring the Iceberg of Celiacs In Sweden). A total of 13 279 twelve year old children were investigated, belonging to two different birth cohorts. The first birth cohort was born during the epidemic period in 1993 and the second cohort was born in the post-epidemic period in 1997. The prevalence of clinically detected CD was gathered from the National Swedish Childhood Celiac Disease Register and the total prevalence was estimated together with the ETICS screening study. Screening for CD was conducted by using a serological marker, anti-tissue transglutaminase antibodies (tTG-IgA). The CD diagnosis was confirmed by a small intestinal biopsy using either a suction capsule or endoscopy according to local routine in the study sites. The clinical diagnostic procedure was reviewed by performing endoscopic re-biopsies in children who hade normal or inconclusive primary biopsy. All of the mucosal specimens were re-evaluated by an expert pathologist and when disagreement with the local pathologist, a second expert pathologist re-evaluated the specimens to reach a diagnostic consensus.

The correlation between the degree of enteropathy and the level of the serological markers (tTG-IgA) was investigated by comparing the level of tTG-IgA at the time of biopsy to the degree of gluten induced enteropathy. The revised ESPGHAN guidelines for symptomatic CD was hypothetically applied to the screening cases to evaluate if the biopsy could have been omitted.

The adherence to the GFD was measured both by the change of tTG-IgA levels after 12 months and by self-reported questionnaires were the response alternatives were; always, often, sometimes and never.



Results:

The total prevalence of CD in children born 1993 was 2.9%, with two thirds of the cases being unrecognized. Endoscopic biopsies were inconclusive in 0.6% compared to 7.4% of the capsule biopsies and patchy enteropathy was found in 9% of the children who had conclusive fractions from both proximal and distal duodenum. By controlling the diagnostic process several CD cases were found, re-biopsy resulted in 8 new cases and re-evaluation of all mucosal specimens by an expert pathologist, resulted in additional 6 CD cases. In our screened population all cases with tTG-IgA levels exceeding ten times of normal values (> 10xULN) at a cut-off of 5 U/mL got CD diagnosis and all except for one child got CD diagnosis at a cut-off of 3 U/mL, were the majority had Marsh 3 lesions. The adherence was high in the screened population where 83% had tTG-IgA levels <5 U/mL after 12 months on GFD. Most of the children reported to always (75%) or often (14%) be adherent. There where children who reported to always be adherent but the serological markers were not yet normalized after 12 months. All of these children had halved their initial values, whereof the majority (85%) of these children initially had high serological markers >50 U/mL.



Conclusions:

The prevalence of 3% was unexpectedly high, whereof two thirds were previously unrecognized. This finding underlines the fact that many CD cases remain undiagnosed, but also that the exposure to an unfavourable infant feeding in this birth cohort may have affected the high total prevalence.

The accuracy in the diagnostic procedure is dependant on various factors, where biopsy method and the pathological evaluation are crucial in finding the CD cases. The preferable method for biopsies to be recommended is by using endoscopy and to sharpen the diagnostics to perform re-biopsies and/or re-evaluating in normal or inconclusive biopsies. The revised ESPGHAN guidelines for symptomatic cases seems to be applicable even on screening detected cases, due to the correlation between high levels of tTG-IgA and degree of enteropathy in this group. Screening detected children have a high adherence to the treatment with GFD, which can be measured by using self-reported questionnaires in combination with the change of the serological markers.

Abstract (Swedish)

Popular Abstract in Swedish

Bakgrund och syfte med avhandlingen



Glutenintolerans, celiaki är en av de vanligaste kroniska sjukdomarna bland barn och innebär att man inte tåler gluten, som är ett protein och finns i vete, råg och korn.

Tunntarmen har en veckad slemhinna med fingerlika utskott , tarmludd och hela tarmen har en yta på 250 kvadratmeter, vilket är lika stort som en tennisplan. Den stora ytan är viktig för att tunntarmen ska kunna ta upp all näring. Gluten skadar tarmluddet och det första som händer är att antalet försvarsceller, så kallade T-lymfocyter, ökar i tarmen, därefter minskar tarmludden i höjd och tarmen blir sedan helt slät. Det leder i sin tur till att tunntarmens yta som suger upp näring minskar, Blodbrist med både järnbrist och brist på vitaminerna B12 och folsyra är vanlig bland de med obehandlad glutenintolerans. Många vuxna med oupptäckt glutenintolerans har tecken på benskörhet, så kallad osteoporos, vilket är orsakat av brist på vitamin D och kalcium. I tarmluddet finns även enzymet laktas som bryter ner mjölksockret, laktos, i maten, vilket också kan minska och leda till symtom när man dricker mjölk. För att man ska kunna få glutenintolerans måste man ha vissa genetiska förutsättningarna, vilket innebär att man har generna (HLA-DQ2 /DQ8). Dessa gener anges vanligen förekomma hos 25% av normalbefolkningen, men i Sverige har en förekomst på 53% rapporterats. Det är också nödvändigt att man äter gluten innehållande livsmedel ex bröd, pasta, pizza. Vilka faktorer som påverkar att sjukdomen utvecklas hos den enskilde individen är bara delvis kända. Glutenintolerans finns i 1-2% av den svenska befolkningen och är dubbelt så vanligt hos kvinnor som hos män. Symtomen på glutenintolerans varierar men hos små barn är det ofta besvär ifrån tarmen, såsom diarré eller förstoppning, dåligt näringsupptag och dålig tillväxt som dominerar. Många med celiaki har inga tydliga symtom och en del har inga symtom, vilket innebär att om man inte letar aktivt efter dessa patienter genom blodprov och testa för gluten intolerans , så förblir de oupptäckta. Mörkertalet är stort och många är fortfarande odiagnosticerade .

Det har rapporterats att personer med celiaki i medeltal har väntat i 10 år från första symtom till diagnos. Kunskapen om celiaki har ökat och man har börjat testa i vissa grupper som man vet har en ökad risk för att utveckla celiaki, exempelvis barn med diabetes eller barn med Down alt Turners syndrom.

I mitten av 1980-talet började svenska barnläkare hitta oväntat många fall av glutenintolerans bland småbarn. Den svenska epidemin varade under åren 1984-1996 och ökningen av kliniskt diagnosticerade barn var nästan fyrfaldig, för att sedan åter sjunka till samma nivåer som tidigare. Forskare i Umeå tillsammans med en grupp inom svensk barnläkarförening startade ett nationellt celiaki register . Man fann tre faktorer som delvis skulle kunna förklara epidemin. Den första var att i början av 1980 talet hade det kommit nya rön om att det var lämpligt att minska mängden protein i spädbarnsmaten , som välling och gröt och burkmat. Det ledde till att industrin minskade mängden mjölk i produkterna, men för att få en smaklig produkt tillsattes mjöl, vilket i vissa produkter ledde till att halten mjöl mer än dubblerades. Ungefär samtidigt kom en ny rekommendation till föräldrar att de skulle vänta med att introducera gluten i spädbarnskosten tills sex månader, i stället för fyra månaders ålder. Rådet innebar dock att fler barn började äta högre halter mjöl i samband med att de slutade ammas, vilket senare har visat sig vara en riskfaktor. Man återgick därför till att rekommendera föräldrar att föra in gluten mera gradvis, gärna parallellt med amning och industrin minskade halten vetemjöl i sina produkter, vilket resulterade i att epidemin fick ett slut.

Docent Anneli Ivarsson har i sina forskningsstudier kunnat konstatera att mängden mjöl i spädbarnkosten har stor betydelse och att ge gluten under pågående amning har skyddande effekt. I en senare studie av barn med risk generna för glutenintolerans har man sett att svenska barn har dubbelt så hög risk som amerikanska barn att utveckla glutenintolerans, även om svenska barn ammas längre, skillnaden var att dock att svenska barn fick gluten introducerat i kosten, tidigare i livet jämfört med barn i andra länder. Amning har en skyddande effekt mot infektioner och det har visat sig att barn som är födda på sommarhalvåret har en större risk att får glutenintolerans jämför med barn födda på vintern. Detta fynd kunde kopplas till att barn som föds på sommaren slutar att amma och får gluten under vinterhalvåret då de också utsätts för infektioner. Rotavirus är ett vanligt virus som orsakar diarrée och kräkning hos ffa de små barnen och som ofta leder till allvarlig uttorkning och sjukhusvård. Detta virus är också kopplat till att ökad risk för glutenintolerans pga att viruset skadar tarmen så att gluten kan komma över tarmbarriären och starta en immunologisk process. Det finns en generell ökning av glutenintolerans i västvärlden och man spekulerar om det finns något i livsstilen som påverkar ex att snabbmaten innehåller mycket vetemjöl som har förbehandlats.



Under 1970 talet, då tunntarmskapslarna infördes som klinisk rutin, fastställdes diagnostiska kriterier för glutenintolerans. Dessa innebar att diagnosen ställdes genom att man utförde tre på varandra följande tunntarmsbiopsier, en initial biopsi vid utredning av symtom, en efter en period med behandling med glutenfri kost och en efter en period då barnet hade ätit normalkost. När de serologiska markörerna introducerades i kliniken reviderades diagnoskriterierna 1991 till att gälla en enda biopsi för att faställa tunntarmsskada. ESPGHAN, den europeiska barngastroenterologiska föreningen( European Society for Paediatric Gastroenterology, Hepatology and Nutririon) kom 2012 med reviderade riktlinjer, som är baserade på att höga värden av de serologiska markörerena korrelerar till en högre grad av tarmskada. I praktiken innebär dessa rekommendationerna att om man har en stark misstanke om glutenintolerans pga att barnet har symtom och barnet har en 10-falidgt förhöjda serologiska markörer i blodet, så kan man avstå ifrån att göra en tunntarmsbiopsi. Tunntarmsbiopsi innebär att man undersöker tarmen med antingen med ett kapsel instrument eller ett endoskopsiskt instrument .Tunntarmsbiten skickas sedan till en patologläkare (specialist läkare i sjukdomslära) som preparerar biten i formalin och färgar med olika metoder för att sedan i mikroskopet kunna bedöma om barnet har glutenintolerans. Genom att ta ett blodprov mäter man nivån på anti-kroppar och vid höga nivåer är det med stor säkerhet som man kan anta att skadan i tarmen är förenlig med glutenintolerans. Man måste också kontrollera att barnet har ärftlighet för glutenintolerans och att den glutenfria kosten har effekt innan man ställer diagnosen. Dessa kriterier gäller dock bara barn med symtom Tunntarmsbiopsi är fortfarande obligatoriskt för barn som hittas vi screening. Det har dock framkommit att man hittar barn som har symtom även ibland de screening upptäckta barnen, symtom de blir medvetna om först efter att ha startat behandling med den gluten fria kosten .

Det skulle vara en fördel för många av de screenade barn om riktlinjerna kunda vara samma för alla grupper av barn . Endoskopi kräver narkos, vilket kan innebära en ökad risk exempelvis för barn med Mb Down.



Även metoden för att göra tunntarmsbiopsier har utvecklats. Tidigare var det standardmetoden att använda kapsel, men den metoden innebär att man bara kan bedöma en tarmbit. Det har visat sig att barn kan ha fläckiga förändringar i tarmen och om man bara tar en enda biopsi så kan man missa fall. Fördelen med endoskopi är att man kan ta flera tunntarmsbitar ifrån olika områden av tarmen.



Behandlingen av glutenintolerans går ut på att helt utesluta gluten ur maten. I Sverige får man upptill 16 års ålder ekonomisk hjälp, i form av subventionerade glutenfria livsmedel och man ofta även tillgång till dietist kontakt. Följsamheten är beroende av en rad faktorer, såsom ålder vid diagnos och om man har blivit upptäckt via screening. Andra faktorer som påverkar är bristande tillgänglighet på glutenfria alternativ, svårigheter att acceptera smak och konsistens på den glutenfria maten. Gluten är det som ger brödet en fluffig konsistens, vilket gör att glutenfritt bröd ofta är smuligare och hårdare i konsistensen, man kan dock använda surdeg för att förbättra det glutenfria brödet . Ökad kunskap om glutenintolerans hos omgivningen och socialt stöd är faktorer som också stärker följsamheten, vilket är speciellt viktig för ungdomar med glutenintolerans som ofta upplever ofta många praktiska och sociala problem relaterade till den glutenfria kosten. Cafe´livet är utbrett, men sortimentet av glutenfria alternativ är fortfarande relativt begränsat, vilket ev kan bli förbättrat av trenden att äta glutenfritt, utan att man har glutenintolerans.







DELTAGARE OCH METOD



Ett av syftena med screening studien ETICS (Exploring the Iceberg of Celiacs in Sweden) var att se hur stort mörkertalet var av oupptäckt glutenintolerans bland friska 12 åriga barn , födda både före och efter epidemin. Genom att jämföra två grupper av barn med olika spädbarnkost var det också möjligt att utforska om glutenintolerans kan förebyggas genom att introducera gluten gradvis under pågående amning, eller om det bara medför att insjuknandet senareläggs. ETICS studien var indelad i två etapper(2005-2006, 2009-2010) och utfördes på fem studieorter ; Lund, Växjö, Norrköping, Norrtälje och Umeå . Alla barn i årskurs 6 inbjöds till testning för glutenintolerans genom ett blodprov . Den första etappen omfattade barn födda under toppen av epidemin, 1993, och 10 041 barn inbjudna, varav 7567(75%) barn deltog . Under den andra etappen omfattande barn födda efter epidemin, 1997 , blev 8284 barm inbjudna varav 5712 (69%) deltog. Sammantaget, utgjorde de 18.000 inbjudna barnen 10% av alla barn födda under åren 1993 och 1997. Studien var skolbaserad och forskningssjuksköterskor åkte ut till skolorna för att ta blodproverna i samarbete med skolsköterskorna. De barn som hade förhöjda värden av de serologiska markörerna i blodprovet, kontaktades och fick komma till respektive barnklinik för fortsatt utredning med tunntarmsbiopsi. De lokala rutinerna varierade på studieorterna , vilket gjorde att en del barn fick göra en tunntarmsbiopsi där man använde ett kapselinstrument och en del av barnen fick göra en endoskopisk tunntarmsbiopsi . De barn som hade en tunntarmsbiopsi som blivit bedömd som normal el som inte var bedömbar, fick genomgå ytterliggare en tunntarmsbiopsi, där man enbart använde endoskopi.

I den andra fasen av ETICS studien utfördes alla tunntarmsbiopsier endoskopiskt. Tunntarmsbitarna bedömdes i första hand av patologläkaren på respektive sjukhus och sedan av en expert patolog, som var ovetandes om resultaten. Om bedömningen mellan den lokala och expert patologen inte överensstämde , gjordes ytterliggare en bedömning av en andra expertpatolog. Diagnosen glutenintolerans ställdes genom konsensus av de tre patologernas bedömning.

Följsamheten till den glutenfria kosten bedömdess genom en kombination av frågeformulär där svarsalternativen var följande; alltid, ofta, ibland, sällan eller aldrig och nivån på de serologiska markörerna efter 1 år med glutenfri kost.









RESULTAT

I screening av barn födda 1993 upptäcktes att 2/3 av alla barnen med celiaki var tidigare oupptäckta. Den totala förekomsten av glutenintolerans i denna åldersgrupp var 3%, vilket är den högsta förekomsten som hittills påvisats i Europa och USA. Glutenintolerans var vanligare bland flickor än pojkar.

Genom att skärpa den diagnostiska processen hittade vi fler fall med glutenintolerans, dels genom att biopsera om alla barn som hade en första normal biopsi, vilket resulterade i att ytterliggare tre barn upptäcktes och även genom att låta en expert patolog bedöma alla tunntarmsbitarna, vilket resulterade i att 5 barn fick diagnosen glutenintolerans.

Av de barn som hade tarmbitar som var bedömbara ifrån olika delar av tarmen var det 9% som hade fläckig utbredning av tarmskadan.

När vi jämförde korrelationen mellan nivån på de serologiska markörerna med graden av tarmskada , fann vi att alla barn som hade 10 ggr över de normala nivåerna också hade en högre grad av tarmskada. Om ESPGHANs riktlinjer även gällde för screenade barn, skulle de innebära att 25% av barnen inte skulle ha behövt genomgå en tunntarmsbiopsi för att erhålla diagnos. Det har tidigare rapporterats att följsamheten till den gluten fria kosten kan påverkas negativt om man har blivit upptäckt via screening och även att bli diagnosticerad som tonåring. Det visade sig dock att följsamheten till den glutenfria kosten var hög (75%) bland de screening upptäckta ungdomarna. Majoriteten (82%) svarade i enkäten att de alltid åt glutenfri kost, vilket överrenstämde med att de serologiska värdena hade normaliserats. Det fanns dock en liten grupp som svarade att de alltid följde den glutenfria kosten, men som inte normaliserade värde efter ett år med glutenfri kost.Det var dock så att majoriteten (85%) av dessa barn hade höga värden initialt och deras värde halverades efter 1 år. Bland barnen som rapporterade att de oftast följde den glutenfria kosten hade de flesta av barnen normaliserade värde, medan de barn som rapporterade att de bara följde den gluten fria kosten ibland, hade förhöjda värden.









SLUTSATSER



Glutenintolerans är vanligare bland barn än vad som tidigare var känt och majoriteten av fallen är odiagnosticerade. Varje steg i den diagnostiska processen är av betydelse för hur många fall med glutenintolerans man hittar. Genom att skärpa den diagnostiska processen, med att utföra ytterliggare en biopsi i oklara fall och att låta en expert patolog bedöma tunntarmsbitarna, hittar man ytterliggare fler fall med glutenintolerans.

Enligt ESPGHANs rekommendationer, där man inte behöver göra en tunntarmsbiopsi på barn med höga värden av de serologiska markörerna, verkar överensstämma även på screening upptäckta barn. Detta fynd gör att man behöver ifrågasätta huruvida kriterierna för ställa gluten intolerans diagnos bör ändras för de screenade barnen.

Följsamheten till den glutenfria kosten var hög även hos ungdomar som var screening upptäckta, vilket kan ha påverkats av många faktorer, såsom subventionerade glutenfria livsmedel och god tillgång till dietist. Uppföljningen var dock efter endast ett år, och det krävs fler studier för att värdera om följsamheten kvarstår efter en längre tids behandling med glutenfri kost.

• author: Webb, Charlotta
• supervisor: Annelie Carlsson; Lars Stenhammar; Anneli Ivarsson; Olof Sandström; Lotta Högberg; Fredrik Norberg
• opponent: Professor Mäki, Markku, University of Tampere, Finland
• organization: Paediatrics (Lund)
• publishing date: 2014
• type: Thesis
• publication status: published
• subject: Pediatrics
• keywords: Celiac disease, screening, prevalence, small-bowel biopsy, enteropathy, transglutaminase, gluten-free diet, adherence
• in: Lund University Faculty of Medicine Doctoral Dissertation Series
• volume: 2014:117
• pages: 74 pages
• defense location: Hörsalen LUX C116B, Helgonavägen 3, Lund
• defense date: 2014-11-07 09:00:00
• ISSN: 1652-8220
• ISBN: 978-91-7619-046-3
• language: English
• LU publication?: yes
• id: e8a9ce13-f73f-4653-8418-1d09ec32fd57 (old id 4728935)
• date added to LUP: 2016-04-01 13:06:30
• date last changed: 2019-05-22 04:52:24