Child and maternal malnutrition: A cohort study from a drought-prone area in southern Ethiopia

Abstract

Bakgrunn: I Etiopia er underernæring hos barn og mødre fortsatt store folkehelseproblemer, spesielt i landlige og fattige husholdninger. Landet er langt fra å nå de globale ernæringsmålene, selv om ernæringspolitikk og ulike intervensjonsprogrammer er implementert. Den mulige årsaken til at tidligere intervensjoner ikke nådde målet kan være utilstrekkelig forståelse for de lokale kontekstene. For å løse dette problemet, er det avgjørende å forstå husholdningsegenskaper, sesongmessige mønstre av matusikkerhet i husholdninger og kostholdsmangfold i forhold til barns og mødres underernæring, ved å bruke en kohortstudie i et tørkeutsatt område. Videre kan evaluering av romlig gruppering av underernæring etter kontroll for kjente risikofaktorer i den lokale konteksten med høy befolkningsvekst hjelpe til med å utforme effektive og effektive underernæringstiltak for tørkerammede områder.

Generelt mål: Det overordnede målet med studien var å forbedre vår forståelse av barns og mødres underernæring gjennom en kohortstudie i sammenheng med landlige tørkeutsatte områder i Sør-Etiopia.

De spesifikke målene var: 1) For å evaluere sesongmessige mønstre av matusikkerhet i husholdninger, kostholdsmangfold og husholdningsegenskaper i forhold til sløsing og stunting blant barn i husholdninger fulgt i ett år (artikkel I); 2) For å bestemme effektene av husholdningsegenskaper og sesongvariasjoner i matusikkerhet og matmangfold på mødres underernæring og å vurdere om mødres underernæring er assosiert med underernæring hos barn (artikkel II); 3) Å undersøke om barns forkrøpling og mødres underernæring var romlig gruppert, etter å ha kontrollert for kjente risikofaktorer for underernæring blant barn og deres mødre (artikkel III).

Metoder: Alle tre studiene rapportert i denne oppgaven er en del av en kohortdesignstudie som ble utført i Boricha-distriktet i det sørlige Etiopia. Vi samlet inn data fire ganger i løpet av et år: mars 2017, juni 2017, september 2017 og desember 2017. Vi målte barnets og mors høyde og vekt, og omkrets på midten av overarmen. Vi målte sesongvariasjon av matusikkerhet i husholdninger ved å bruke det validerte verktøyet til Household Food Insecurity Access Scale (HFIAS) og husholdningens kostholdsmangfold ved å bruke verktøyet Household Dietary Diversity Score (HDDS). Vi målte formuesstatus og sosiodemografiske kjennetegn ved husholdningene. Mors underernæring ble identifisert ved å bruke lav omkrets på midten av overarmen og lav kroppsmasseindeks. En kohort på 897 husstander med 935 barn, i alderen 6 til 47 måneder, ble fulgt opp i ett år for å måle mønstrene og determinantene for forkrøpning av barn og barnesløseri (artikkel I). De samme husholdningene med 892 biologiske mødre ble også fulgt opp i samme periode for å bestemme risikofaktorene for mødres underernæring i kohortstudien (Paper II). En multi-level mixed-effect modell ble brukt for å måle risikofaktorene for sløsing av barn og stunting av barn (Paper I), og bestemme risikofaktorene for mors underernæring (Paper II). Logistisk regresjonsmodell med å erklære data som tidsserier ble brukt for å identifisere mulige risikofaktorer for romlig gruppering av barns stunting og mødres underernæring (artikkel III). I mellomtiden brukte Paper III de identifiserte risikofaktorene fra Paper I og II for å evaluere romlig gruppering av underernæring, etter å ha kontrollert de kjente risikofaktorene. I Paper III brukte vi Kulldorfs romlige skanningsstatistikk for å evaluere om barns stunting og mødres underernæring var romlig gruppert i tørkeutsatte områder, etter å ha kontrollert for kjente risikofaktorer for barns og mødres underernæring. Vi gjennomførte kartlegging og visualisering av den romlige fordelingen av barns stunting og mødres underernæring (Paper III).

Resultater: I Paper I viste kohortstudien vår at husholdningskarakteristikker som fattigdom, utdanning og husholdningens matusikkerhet og kostholdsmangfold var assosiert med sløsing eller stunting blant små barn. Den høyeste forekomsten av svinn skjedde i samme sesong som den høyeste forekomsten av matusikkerhet. Stunting skjedde imidlertid noen måneder etter perioden med høyest forekomst av matusikkerhet. I Paper II var mors underernæring høyere i førhøstsesongen, da matusikkerheten var høyest. Dessuten hadde husholdninger med underernærte mødre høyere underernæringsrater for barn. I Paper III fant vi at romlig gruppering av barns forkrøbling og mødres underernæring blant husholdninger i tørkeutsatte områder kan skyldes den ikke-tilfeldige fordelingen av kjente risikofaktorer for barns stunting og mødres underernæring, som fattigdom og mors egenskaper.

Konklusjoner: Våre funn fra det tørkeutsatte distriktet i det sørlige Etiopia kobler sesongvariasjoner av husholdningenes matusikkerhet og kostholdsmangfold, som indikatorer på landbruksproduksjon, med sløsing av barn, svemming av barn og mødres underernæring. Stunting hos barn og mors underernæring viste ikke romlig variasjon etter at vi kontrollerte for kjente risikofaktorer; som antydet at romlig klynging før kontroll av kjente risikofaktorer for underernæring kan skyldes den ikke-tilfeldige fordelingen av individuelle og husholdningsegenskaper. Dette skjedde under den lokale konteksten av økologisk nedbrytning, høyt befolkningspress og gjentatte tørkeperioder i et landlig bondesamfunn i Sør-Etiopia. Disse funnene kan være nyttige for å utforme effektive og effektive underernæringstiltak i områder som er berørt med tilbakevendende tørke.

Background: In Ethiopia, child and maternal malnutrition continue to be major public health problems, especially in rural and poor households. The country is far from reaching the global nutrition targets, even though nutritional policies and various interventional programs have been implemented. The possible reason why previous interventions did not achieve the target could be insufficient understanding about the local contexts. To address this issue, it is crucial to understand household characteristics, seasonal patterns of household food insecurity and dietary diversity in relation to child and maternal malnutrition, using a cohort study in a drought-prone area. Moreover, evaluating spatial clustering of malnutrition after controlling for the known risk factors in the local context of high population growth could aid in designing efficient and effective malnutrition interventions for drought-affected areas.

General Objective: The overall aim of the study was to improve our understanding about child and maternal malnutrition through a cohort study in the context of rural drought-prone areas of southern Ethiopia.

The specific objectives were: 1) To evaluate seasonal patterns of household food insecurity, dietary diversity, and household characteristics in relation to wasting and stunting among children in households followed for one year (Paper I); 2) To determine the effects of household characteristics and seasonal variations in food insecurity and food diversity on maternal malnutrition and to assess whether maternal malnutrition is associated with child malnutrition (Paper II); 3) To examine whether child stunting and maternal malnutrition were spatially clustered, after controlling for known risk factors for malnutrition among children and their mothers (Paper III).

Methods: All three studies reported in this thesis are part of a cohort design study that was conducted in the Boricha district of southern Ethiopia. We collected data four times in a year: March 2017, June 2017, September 2017, and December 2017. We measured child and maternal height and weight, and mid-upper arm circumference. We measured seasonal variation of household food insecurity using the validated tool of the Household Food Insecurity Access Scale (HFIAS) and household dietary diversity using the Household Dietary Diversity Score (HDDS) tool. We measured wealth status and socio-demographic characteristics of the households. Maternal malnutrition was identified using low maternal mid-upper arm circumference and low body mass index. A cohort of 897 households with 935 children, aged between 6 and 47 months, were followed up for one year to measure the patterns and determinants of child stunting and child wasting (Paper I). The same households with 892 biological mothers were also followed up for the same period to determine the risk factors for maternal malnutrition in the cohort study (Paper II). A multilevel mixed-effect model was used to measure the risk factors for child wasting and child stunting (Paper I), and determine the risk factors for maternal malnutrition (Paper II). Logistic regression model with declaring data to be time-series was employed to identify possible risk factors for spatial clustering of child stunting and maternal malnutrition (Paper III). Meanwhile, Paper III used the identified risk factors from Papers I and II to evaluate spatial clustering of malnutrition, after controlling the known risk factors. In Paper III, we employed Kulldorf’s spatial scan statistics to evaluate whether child stunting and maternal malnutrition were spatially clustered in drought-prone areas, after controlling for known risk factors for child and maternal malnutrition. We carried out mapping and visualization of the spatial distribution of child stunting and maternal malnutrition (Paper III).

Results: In Paper I, our cohort study demonstrated that household characteristics such as poverty, education and the household’s food insecurity and dietary diversity were associated with wasting or stunting among young children. The highest prevalence of wasting occurred in the same season as the highest prevalence of food insecurity. However, stunting occurred some months after the period with the highest prevalence of food insecurity. In Paper II, the maternal malnutrition was higher in the pre-harvest season, when food insecurity was highest. Moreover, households with malnourished mothers had higher child malnutrition rates. In Paper III, we found that spatial clustering of child stunting and maternal malnutrition among households of drought-prone area could be due to the non-random distribution of known risk factors for child stunting and maternal malnutrition, such as poverty, and maternal characteristics.

Conclusions: Our findings from the drought-prone district of southern Ethiopia links seasonal variation of household food insecurity and dietary diversity, as indicators of agricultural production, with child wasting, child stunting and maternal malnutrition. The child stunting and maternal malnutrition did not demonstrate spatial variation after we controlled for known risk factors; that implied that spatial clustering before controlling known risk factors for malnutrition could be due the non-random distribution of individual and household characteristics. This occurred under the local context of ecological degradation, high population pressure, and repeated droughts in a rural farming community of southern Ethiopia. These findings could be helpful for designing efficient and effective malnutrition interventions in areas affected with recurrent drought.