An ecosystem approach to understanding preschool child growth in rural Panama: Potential nutritional benefits and infection risks of an agricultural intervention

Agricultural interventions have been used in a variety of contexts to improve preschool child nutritional outcomes.However, recent reviews have demonstrated that these interventions often show much weaker improvements in child growth than expected.Many were conducted in areas endemic for soil-transmitted helminths (STH), which are known to diminish preschool child growth.Further, intensified agricultural practices and exposure have been shown to increase STH infections.Using an Ecosystem Approach to Health, we explored the intended nutritional improvements and unintended infection consequences of an agricultural intervention for subsistence farming families in rural Panama.We followed 238 families in the intervention, called VERASAN, who had been in the program for 1 or 5 years, or who had joined VERASAN at the beginning of the study.In a longitudinal design, we followed families over one agricultural cycle in 2012, from land preparation (February-March) until harvest (September-October).In addition to gathering data on agricultural practices and production in the previous and study years (2011 and 2012), we tracked household food insecurity, child diet composition and diversity, infections and growth over the study, making measurements during land preparation, the growing season (June-July), and harvest.Our results revealed successes of the VERASAN program in increasing knowledge of agricultural techniques, intensifying and diversifying production, and increasing production of staples.These improvements translated into improved household food security and child dietary diversity.However, we showed that infections with the STHs Ascaris lumbricoides and hookworms were common in preschool children in these communities.Through a visual survey of the home environment and collection of soil samples for analysis for free-living eggs and larvae of these parasites, we showed that their occurrence in the soil was related to water and sanitation infrastructure and presence of dogs, and infections in preschool children were related to these variables, in addition to vegetation cover in the yard, and child defecation and play behaviours involving soil.Of particular interest, our results showed that water and sanitation infrastructure both reduced risk of infection through improved hygiene, and increased risk through improving survival of eggs and larvae in the soil.Further, aspects of household agriculture, including increased exposure to agriculture, longer time spent working in the plot by caregivers, and intensified agricultural practices also increased infections in children.Finally, analyses of preschool child anthropometry showed that improvements through iii VERASAN in household food security, diet diversity and composition were associated with improvements in child growth, whereas diarrhea and infections with hookworm were associated with diminished growth.Specifically, height-for-age, representing longer-term nutritional status, was associated with exposure to agriculture, hookworm infections and long-term dietary variables, whereas weight-for-age, representing more recent nutritional status, was associated with recent dietary variables.This is the first study to combine nutrition, infection and environmental measures to understand the combined impacts of these forces on child growth within the context of an agricultural intervention.Together, the results from this case study demonstrate the need for nutrition-focused agricultural interventions to pro-actively address infections in order to achieve their full nutritional benefits for child growth. AbrégéLes interventions agricoles sont utilisées dans plusieurs contextes, pour améliorer les résultats nutritionnels des enfants d'âge préscolaire.Cependant, des rapports récents ont démontré que ces interventions produisent souvent des améliorations beaucoup plus faibles que prévues, en matière de croissance des enfants.La plupart de ces études ont été menées dans des zones ou les helminthes transmis par le sol (STH) sont endémiques et contribuent à diminuer la croissance des enfants d'âge préscolaire.De plus, l'intensification des pratiques agricoles a été prouvée d'augmenter les infections géo-helminthiases.En utilisant une approche éco-systémique envers la santé, nous avons exploré les améliorations nutritionnelles prévues ainsi que les conséquences des infections inattendues qui résultent d'une intervention agricole pour les familles d'agriculteurs de subsistance dans les zones rurales au Panama.Au cours de l'intervention, surnommée VERASAN, nous avons suivi 238 familles qui étaient dans le programme pour une période de un ou cinq ans, ou qui ont joint VERASAN au début de l'étude.Au cours d'une étude longitudinale, nous avons suivi des familles pour plus d'un cycle agricole en 2012, à partir du cycle de semence du sol (février-mars) jusqu'à la récolte (septembreoctobre).En plus de recueillir des données sur les pratiques agricoles et sur la production de l'année précédente par rapport aux années de l'étude (2011 et 2012), nous avons observé les facteurs d'insécurité alimentaire des ménages, de la composition du régime alimentaire des enfants, de la diversité, des infections, et de la croissance au cours de l'étude, effectuant plusieurs mesures lors de la préparation des terres, durant la saison de culture (juin-juillet), et durant la récolte.Nos résultats soulignent les divers succès du programme VERASAN, particulièrement envers la connaissance des techniques agricoles, la production intensifiée, la diversification des cultures, et l'augmentation de production des aliments de base.Ces améliorations sont marquées par un abonnissement de sécurité alimentaire des ménages et par une diversification du régime alimentaire de l'enfant.Nous avons cependant démontré que dans ces communautés, les infections d'Ascaris lombricoïdes et de ankylostomes sont fréquentes chez les enfants d'âge préscolaire.À l'aide d'une étude visuelle de l'environnement habituel et des diverses méthodes de collecte d'échantillons de sol pour l'analyse des œufs vivants et des larves de ces parasites, nous avons pu démontrer que leur présence dans le sol était effectivement liée à l'eau et aux infrastructures d'assainissement, ainsi qu'à la présence de chiens.Les infections chez les enfants v d'âge préscolaire étaient associées à ces variables, en plus du couvert végétal dans les jardins, de la défécation des enfants, ainsi que de leurs comportements de jeu par rapport à la terre dans les entourages.Tout particulièrement, nos résultats ont montré que l'infrastructure d'eau et d'assainissement agissait à la fois a réduire le risque d'infection par le biais de l'amélioration hygiénique, mais en même temps, il augmentait le risque accru dû à la survie des œufs et des larves dans le sol.De plus, les aspects de l'agriculture familiale, y compris la présence accrue de l'agriculture, le temps passé par les soignants, à travailler sur le sol, et les pratiques agricoles intensifiées, seraient aussi des facteurs qui pourraient augmenter les infections chez les enfants.Enfin, les analyses d'anthropométrie chez les enfants d'âge préscolaire ont montré que grâce à VERASAN, des améliorations en sécurité alimentaire des ménages, en diversité alimentaire et en composition, étaient associées à une croissance marquée chez l'enfant, tandis que la diarrhée et les infections à l'ankylostome étaient associées à une croissance réduite.Plus précisément, la mesure 'taille pour âge', qui représente l'état nutritionnel à long terme, a été associée à l'exposition à l'agriculture, l'ankylostome et les variables alimentaires à long terme, alors que la mesure 'poids pour âge', représentant l'état nutritionnel plus récent, a été associée à des variables alimentaires plus récentes.Cette étude est la première à combiner la nutrition, l'infection et les mesures environnementales pour comprendre les effets combinés de ces forces sur la croissance de l'enfant dans le contexte d'une intervention agricole.Ensemble, les résultats de cette étude de cas démontrent la nécessité d'une intervention agricole qui est axée sur la nutrition, pour traiter les infections de manière proactive afin d'arriver à des avantages nutritionnels complets pour la croissance des enfants.vi

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