# name
Characterization of pneumonia among children under five years of age hospitalized in Thimphu, Bhutan

# metadata.dc.contributor.other[].value
Universitat de Barcelona. Facultat de Medicina i Ciències de la Salut

# metadata.dc.description.abstract[].value
[eng] The general objective of this thesis was to describe the epidemiology, aetiology, clinical presentation, and radiological findings of pneumonia among Bhutanese children to better characterize childhood pneumonia in Bhutan and to contribute to the understanding of this disease in the local context. This thesis also aimed to assess the diagnostic and prognostic performance of host-response biomarkers alone, combined, or in addition to clinical scoring scales to risk-stratify children hospitalized with pneumonia and predict their outcome.

The first article acknowledges the need for local research in Bhutan and comments on
the specific challenges experienced when trying to conduct it.
The second article is a systematic review that summarizes current knowledge around
childhood pneumonia in Bhutan and identifies knowledge gaps in this area. The findings
of this review were used as the starting point to guide further research and to establish
the objectives of the Respiratory Infections in Bhutanese Children (RIBhuC) study.
We reported the findings of the RIBhuC study in articles 3 to 6 of this thesis. In brief, the
RIBhuC study took place between 1 July 2017 and 30 June 2018. We prospectively
enrolled all children between 2 and 59 months admitted to the Jigme Dorji Wangchuck
National Referral Hospital (JDWNRH) in Thimphu with WHO-defined clinical pneumonia,
provided parents or caregivers consented to study participation. On admission, we
performed a comprehensive physical examination, including anthropometric and vital
signs measurements. We recorded demographic and clinical data from medical files and
through family interviews. We performed an antero-posterior chest radiograph within 24
hours of admission and classified children according to radiological findings following
WHO radiological criteria. We collected blood samples upon enrolment or as soon as
possible after enrolment for haematology, biochemistry, and bacterial culture, and two
drops of blood on filter paper for the identification of Streptococcus pneumoniae by realtime
polymerase chain reaction (RT-PCR). In addition, we measured plasma levels of
eleven host-response biomarkers, including six markers of immune and endothelial
activation: interleukin-6 (IL-6), interleukin-8 (IL-8), soluble triggering receptor expressed
on myeloid cells-1 (sTREM-1), soluble tumour necrosis factor receptor 1 (sTNFR1),
angiopoietin-2 (Angpt-2), and soluble fms-like tyrosine kinase 1 (sFlt1). Finally, we
collected respiratory samples through nasopharyngeal washing for the molecular
identification of seventeen respiratory viruses and four atypical bacteria and the
detection and capsular typing of Streptococcus pneumoniae.
The third article describes the aetiological profile and the demographic and clinical
characteristics of this cohort of children admitted with WHO-defined clinical pneumonia.

The fourth article reports data on the prevalence of pneumococcal nasopharyngeal
carriers and on the pneumococcal serotypes circulating among Bhutanese children with
clinical pneumonia before the introduction of the pneumococcal conjugate vaccine in the
country. We identified and compared respiratory viruses among children with and
without pneumococcal nasopharyngeal colonization to contribute to the understanding
of the interplay between pneumococcal nasopharyngeal colonization and viral coinfections.
The fifth article describes the radiological findings of the RIBhuC cohort and the
differences in radiological outcomes by demographic characteristics, aetiology, clinical
features, and host-response biomarker levels. We also evaluated the utility of hostresponse
biomarkers in discerning between bacterial and viral pneumonia, taking
radiological endpoint pneumonia as a proxy for bacterial aetiology.
The sixth and last article of this thesis assessed the performance of a wide range of
clinical characteristics, laboratory testing, clinical scoring scales, and host-response
biomarkers to risk-stratify children with clinical pneumonia in Bhutan and predict their
outcome.

# metadata.dc.description.abstract[].value
[spa] El objetivo principal de esta tesis fue identificar y reducir las lagunas de conocimiento
sobre la epidemiologia, la etiologia, la presentacion clinica y los hallazgos radiologicos de
la neumonia infantil en Butan para caracterizar esta enfermedad y contribuir a su
comprension en el contexto local. Esta tesis tambien tuvo como objetivo evaluar el rol
diagnostico y pronostico de ciertos biomarcadores por si solos, combinados o en adicion
a escalas de puntuacion clinica para estratificar el riesgo de los ninos hospitalizados con
neumonia y predecir su resultado clinico.

El primer artículo senala la necesidad de realizar investigacion a nivel local y comenta los
desafios especificos encontrados en un pais como Butan para llevarla a cabo.
El segundo artículo es una revision sistematica que resume el conocimiento actual sobre
la neumonia infantil en Butan y que identifica las lagunas de conocimiento en este
campo. Se utilizaron los resultados de esta revision y las carencias de conocimiento para
enfocar los objetivos del estudio RIBhuC (del ingles Respiratory Infections in Bhutanese
Children).
Se detallan los principales hallazgos del estudio RIBhuC en los artículos 3 a 6 de esta
tesis. El estudio RIBhuC se llevo a cabo entre el 1 de julio del 2017 y el 30 de junio del
2018 en el Hospital Nacional de Referencia Jigme Dorji Wangchuck, en Thimphu. Se
recluto prospectivamente a todos los ninos entre 2 y 59 meses ingresados por neumonia
clinica segun los criterios de la OMS, siempre que los padres o cuidadores aceptaran
participar en el estudio. Al ingreso, se realizo un examen fisico completo incluyendo
mediciones antropometricas y toma de signos vitales. Se recogieron datos demograficos
y clinicos mediante entrevistas con los familiares y a partir del expediente medico. Se
realizo una radiografia de torax anteroposterior en las primeras 24 horas del ingreso y se
20
clasificaron los ninos segun los criterios radiologicos de la OMS. Se recogieron muestras
de sangre en el momento del reclutamiento, o lo antes posible despues del
reclutamiento, para analisis de hematologia y bioquimica, cultivo bacteriano, e
identificacion de Streptococcus pneumoniae mediante la reaccion en cadena de la
polimerasa en tiempo real a partir de dos gotas de sangre recogidas en papel de filtro.
Tambien se midieron los niveles plasmaticos de once biomarcadores de respuesta del
huesped, incluyendo seis marcadores de activacion endotelial e inmune: la interleucina-6
(IL-6), la interleucina-8 (IL-8), el receptor de activacion soluble expresado en celulas
mieloides-1 (sTREM-1), el receptor soluble del factor de necrosis tumoral 1 (sTNFR1), la
angiopoyetina-2 (Angpt-2), y la tirosina quinasa-1 soluble similar a fms (sFlt1).
Finalmente, se recogieron muestras respiratorias mediante lavado nasofaringeo para la
identificacion molecular de 17 virus respiratorios y 4 bacterias atipicas, asi como para la
deteccion y tipificacion capsular neumococica.
El tercer artículo describe el perfil etiologico y las caracteristicas demograficas y clinicas
de esta cohorte de ninos butaneses ingresados con neumonia clinica.
El cuarto artículo presenta la prevalencia de portadores nasofaringeos neumococicos y
los serotipos neumococicos circulantes entre los ninos butaneses ingresados con
neumonia clinica antes de la introduccion de la vacuna antineumococica conjugada en el
pais. Comparamos la prevalencia y tipos de virus respiratorios entre ninos con y sin
colonizacion nasofaringea neumococica para contribuir a la comprension de la
interaccion entre la colonizacion nasofaringea neumococica y las coinfecciones virales.
El quinto artículo describe los hallazgos radiologicos y evalua las diferencias en cuanto a
caracteristicas demograficas, etiologicas, clinicas y niveles de biomarcadores segun las
caracteristicas radiologicas. En este articulo, tambien se evalua la utilidad de
biomarcadores para diferenciar entre neumonia bacteriana y viral, considerando el
hallazgo de neumonia radiologica (condensacion, derrame pleural o ambos) como
indicador de neumonia bacteriana.
El sexto y último artículo de esta tesis evalua el rendimiento de caracteristicas clinicas,
pruebas de laboratorio, escalas de puntuacion clinica y biomarcadores para estratificar el
riesgo pronostico de los ninos con neumonia clinica en el momento del ingreso y predecir
su resultado clinico.

# metadata.dc.source[].value
Tesis Doctorals - Facultat - Medicina i Ciències de la Salut

# metadata.dc.subject.classification[].value
Malalties de l'aparell respiratori en els infants

# metadata.dc.title[].value
Characterization of pneumonia among children under five years of age hospitalized in Thimphu, Bhutan