The relationship among ( i ) the local incidence of cholera, ( ii ) the prevalence in the aquatic environment of Vibrio cholerae , and ( iii ) bacterial viruses that attack potentially virulent O1 and O139 serogroup strains of this organism (cholera phages) was studied in Dhaka, Bangladesh. Over nearly a 3-year period, we found that significantly more environmental water samples contained either a phage or a phage-susceptible V. cholerae strain than both ( P < 0.00001). The number of cholera patients varied seasonally during this period and frequently coincided with the presence of pathogenic V. cholerae strains in water samples that otherwise lacked detectable cholera phages. Interepidemic periods were characterized by water samples containing cholera phages but no viable bacteria. Our data support the conclusion that cholera phages can influence cholera seasonality and may also play a role in emergence of new V. cholerae pandemic serogroups or clones.

Background. Diarrhea is a leading cause of illness and death among children aged <5 years in developing countries. This paper describes the clinical and epidemiological methods used to conduct the Global Enteric Multicenter Study (GEMS), a 3-year, prospective, age-stratified, case/control study to estimate the population-based burden, microbiologic etiology, and adverse clinical consequences of acute moderate-to-severe diarrhea (MSD) among a censused population of children aged 0–59 months seeking care at health centers in sub-Saharan Africa and South Asia.

Abstract Growth faltering in children (low length for age or low weight for length) during the first 1,000 days of life (from conception to 2 years of age) influences short-term and long-term health and survival 1,2 . Interventions such as nutritional supplementation during pregnancy and the postnatal period could help prevent growth faltering, but programmatic action has been insufficient to eliminate the high burden of stunting and wasting in low- and middle-income countries. Identification of age windows and population subgroups on which to focus will benefit future preventive efforts. Here we use a population intervention effects analysis of 33 longitudinal cohorts (83,671 children, 662,763 measurements) and 30 separate exposures to show that improving maternal anthropometry and child condition at birth accounted for population increases in length-for-age z -scores of up to 0.40 and weight-for-length z -scores of up to 0.15 by 24 months of age. Boys had consistently higher risk of all forms of growth faltering than girls. Early postnatal growth faltering predisposed children to subsequent and persistent growth faltering. Children with multiple growth deficits exhibited higher mortality rates from birth to 2 years of age than children without growth deficits (hazard ratios 1.9 to 8.7). The importance of prenatal causes and severe consequences for children who experienced early growth faltering support a focus on pre-conception and pregnancy as a key opportunity for new preventive interventions.

ABSTRACT Background The protozoan parasites in the Cryptosporidium genus cause both acute diarrheal disease and subclinical (i.e. non-diarrheal) disease. It is unclear if the microbiota can influence the manifestation of diarrhea during a Cryptosporidium infection. Methods To characterize the role of the gut microbiota in diarrheal cryptosporidiosis, the microbiome composition of both diarrheal and surveillance Cryptosporidium -positive fecal samples was evaluated using 16S rRNA gene sequencing. Additionally, the microbiome composition prior to infection was examined to test whether a preexisting microbiome profile could influence the Cryptosporidium infection phenotype. Results Fecal microbiome composition was associated with diarrheal symptoms at two timepoints. Megasphaera was significantly less abundant in diarrheal samples when compared to subclinical samples at the time of Cryptosporidium detection (log 2 (fold change) = -4.3, p =10 −10 ) and prior to infection (log 2 (fold change) = -2.0, p =10 −4 ). Random forest classification also identified Megasphaera abundance in the pre- and post-exposure microbiota.as predictive of a subclinical infection. Conclusions Microbiome composition broadly, and specifically low Megasphaera abundance, was associated with diarrheal symptoms prior to and at the time of Cryptosporidium detection. This observation suggests that the gut microenvironment may play a role in determining the severity of a Cryptosporidium infection. Summary Megasphaera abundance in the stool of Bangladeshi infants is associated with the development of diarrhea upon infection with the Cryptosporidium parasite.

Enteric viral pathogens are associated with a significant burden of childhood morbidity and mortality. We investigated the relationship between viral pathogens and child growth among under-5 children. We analyzed data from 5572/22,567 children enrolled in the Global Enteric Multicenter Study across seven study sites (2007-2011). Multiple linear regression was used to examine the association between the viral pathogens and changes of length/height-for-age (HAZ), weight-for-age (WAZ), and weight-for-length/height (WHZ) z-scores, stratified by diarrheal symptoms and adjusted for potential covariates. Rotavirus (18.51%) and norovirus (7.33%) were the most prevalent enteric viral pathogens among symptomatic and asymptomatic under-5 children, respectively. Infection with individual enteric viral pathogens hurts child growth in asymptomatic children. However, the relationship with HAZ was less clear and statistically non-significant. On the other hand, the combined viral pathogens demonstrated a strong negative influence on child growth [WAZ: β coef.: - 0.10 (95%, CI - 0.15, - 0.05); P < 0.001 and WHZ: β: - 0.12 (95% CI - 0.17, - 0.07); P < 0.001] among asymptomatic children. Infection with any viral pathogen was associated with growth shortfalls [HAZ: β: - 0.05 (95% CI - 0.09, 0.00); P = 0.03 and WAZ: β: - 0.11 (95% CI - 0.16, - 0.07); P < 0.001 and WHZ: β: - 0.13 (95% CI - 0.18, - 0.09); P < 0.001], though the relationship with HAZ was less evident and became statistically non-significant in older children. Notably, among symptomatic children with moderate-to-severe diarrhea, individual enteric viral pathogens, as well as the combined effects of these pathogens [WHZ: β: 0.07; (95% CI 0.01, 0.14); P = 0.03] and the presence of any virus [HAZ: β: 0.09 (95% CI 0.05, 0.13) & WAZ: β: 0.08 (95% CI 0.03, 0.12); P < 0.001], exhibited positive effects on child growth. While previous studies hypothesized that several viral pathogens had a conflicting controversial role in child growth, we find clear indications that enteric viral pathogens are associated with growth shortfalls, specifically among asymptomatic children. These findings highlight the need for preventive strategies targeting children with enteric viral pathogens, which could address the consequences of growth faltering.

Rotavirus, a diarrheal pathogen spread via fecal-oral transmission, is typically characterized by a winter incidence peak in most countries. Unlike for cholera and other water-borne infections, the role of environmental and socioeconomic factors on the spatial variation of rotavirus seasonality remains unclear. Here, we analyze their association with rotavirus seasonality, specifically the odds of monsoon cases, across 46 locations from 2001 to 2012 in Dhaka. Drinking water from tubewells, compared to other sources, has a clear protective effect against cases during the monsoon, when flooding and water contamination are more likely. This finding supports a significant environmental component of transmission

Diarrhea is a major cause of both morbidity and mortality worldwide, especially among young children. Cryptosporidiosis is a leading cause of diarrhea in children, particularly in South Asia and Sub-Saharan Africa where it is responsible for over 200,000 deaths per year. Beyond the initial clinical presentation of diarrhea, it is associated with long term sequelae such as malnutrition and neurocognitive developmental deficits. Risk factors include poverty and overcrowding, yet not all children with these risk factors and exposure are infected, nor do all infected children develop symptomatic disease. One potential risk factor to explain these differences is their human genome. To identify genetic variants associated with symptomatic cryptosporidiosis, we conducted a genome-wide association study (GWAS) examining 6.5 million single nucleotide polymorphisms (SNPs) in 873 children from three independent cohorts in Dhaka, Bangladesh: the Dhaka Birth Cohort (DBC), the Performance of Rotavirus and Oral Polio Vaccines in Developing Countries (PROVIDE) study, and the Cryptosporidiosis Birth Cohort (CBC). Associations were estimated separately for each cohort under an additive model, adjusting for height-for-age Z-score at 12 months of age, the first two principal components to account for population substructure, and genotyping batch. The strongest meta-analytic association was with rs58296998 (P=3.73x10-8), an intronic SNP and eQTL of PRKCA . Each additional risk allele conferred 2.4 times the odds of cryptosporidiosis in the first year of life. This genetic association suggests a role for protein kinase C alpha in pediatric cryptosporidiosis and warrants further investigation.

Background: Cryptosporidium, an apicomplexan protozoa, is a leading contributor to diarrheal morbidity and mortality in children under five years old worldwide. As there is no vaccine and no approved drug for Cryptosporidium spp. in young children, a focus on prevention of infection is critical. We undertook a pilot case-control study to define the extent of person-to-person transmission of cryptosporidiosis within families in an urban and rural community in Bangladesh. Methods: We enrolled 48 case families with a Cryptosporidium-infected child aged 6-18 months. Controls were age-sex matched Cryptosporidium-negative children (n=12). Once children were identified, we enrolled all household members. We then followed these individuals for 8 weeks, with weekly surveillance stools and testing with qPCR for Cryptosporidium spp. Findings: In the 48 case families, the rate of secondary infections with Cryptosporidium was 18.6% (22/118) compared to 0 new infections (0/35) in the 12 control families. In the 22 urban Mirpur households, the secondary attack rate was 30% (18/60) in cases compared to 0% (0/14) in controls (chi-square p = 0.018). In contrast, in the 21 rural Mirzapur households, the secondary attack rate was 6.9% (4/58) in case households compared to 0% (0/21) in controls (chi-square p = 0.22). Genotyping by gp60 demonstrated infection with the same subspecies in four of six families. Serologic response to Cryptosporidium infection was associated with younger age, longer duration of infection, and C hominis gp60_IbA9G3R2 infection. Interpretation: The high rate of secondary infection in Mirpur suggests that person-to-person transmission is likely a major source of Cryptosporidium infection for young children living in this region. GP 60 genotyping demonstrated direction of infection in 2 households, and concurrent infection in five household. Further work is needed to understand differences in transmissibility and differences in immunity to different genotypes.

Background: Malnourished children are more prone to infectious diseases including severe diarrhea compared to non-malnourished children. Understanding of the differences in the presentation of severe diarrhea such as cholera in children with varying nutritional status may help in the early identification and management these children. However, data are scarce on differences in the presentation in such children. Thus, we aimed to identify the clinical differentials among children with cholera with or without malnutrition. Methods: Data were extracted from diarrheal disease surveillance system (DDSS) of the Dhaka Hospital of icddr,b for the period, January 2008 to December 2017. Among under-five children, cholera positive (culture confirmed) and malnourished children (weight-for-age, weight-for-length or height-for-age Z score (WAZ, WHZ or HAZ) ?-2) were considered as the cases (n=305) and children with cholera but non-malnourished (WAZ, HAZ, and WHZ ≥-2.00 to ≤+2.00) were the controls (n=276). Results: A total of 14,403 under-five children were enrolled in the surveillance system during the study period. After adjusting for potential covariates such as maternal illiteracy and slum dwelling, it was revealed that under-five malnourished children with cholera significantly more often presented to the hospital during evening hours (6 pm to 12 mid-night) (OR=1.64, 95% CI=1.16-2.31, P<0.05), had fathers who were illiterate (OR=1.70, 95% CI=1.11-2.62, P<0.05), presented with history of cough within last 7 days (OR=1.64, 95% CI=1.10-2.43, P<0.05), dehydrating diarrhea (OR=1.70, 95% CI=1.15-2.53, P<0.05), and had longer hospitalization (OR=1.50, 95% CI=1.05-2.14, P<0.05). Conclusions: The study results underscore the importance of understanding of the basic differences in the presentation of severe cholera in malnourished children for prompt identification and the subsequent management of these children. These observations may help policy makers in formulating better case management strategy.