Bakterémie od periodontální léčby k objasnění základů sepse

Bakterémie z periodontální léčby k objasnění základů sepse Hypotéza V kontextu kardiovaskulárního onemocnění (CVD) a sepse tato studie předpokládá, že (1) periodontální onemocnění způsobuje specifický fenotyp CVD, který lze do určité míry zvrátit léčbou periodontálního onemocnění; (2) že nechirurgickou periodontální léčbu lze použít jako model lidské bakteriémie pro hodnocení biomarkerů, které lze použít na klinice sepse; (3) že endogenní antimikrobiální peptidový profil určuje závažnost bakteriémie; (4) že proteinázy z orálního biofilmu mohou ovlivnit závažnost bakteriémie vyvolané orálními bakteriemi a jejich produkty.

Cíle A. Jaké jsou dlouhodobé klinické a s omicsem související CVD-fenotypické účinky léčby periodontálního onemocnění ve srovnání s neléčenou skupinou? B. Lze biomarkery použít k detekci bakteriémie nebo předchozí bakteriémie? C. Souvisí účinky bakteriémie na kardiovaskulární biomarkery s individuálním antimikrobiálním peptidovým profilem? D. Souvisí přítomnost bakteriálních proteáz, jako je gingipain, s bakteriémií způsobenou periodontální léčbou a systémovou odpovědí na bakteriémii? Popis projektu Aby bylo možné odpovědět na klinické problémy stomatologického křesla a jednotky péče o intenzitu sepse, výzkumníci navrhli studii Bacteremia Study. Cíl 1 je intervenční studie, zatímco Cíl 2 a 3 zkoumají patofyziologické základy této asociace. Při studiu dlouhodobých účinků parodontologické léčby na fenotyp CVD Malmö Offspring Dental Study (MODS) účastníci, kteří nevyhledali zubní péči, přestože jim bylo řečeno, že mají onemocnění parodontu, budou pozváni jako neléčená kontrola. Primární výslednou proměnnou budou změny v celkové ploše karotického plaku (TPA) za rok.

V cíli 2 a 3 parametry použité k rozboru různých aspektů bakteriémie. Profil AMP se může lišit u subjektů se závažnější bakteriémií (měřeno kultivací krve) oproti subjektům bez bakteriémie. Primárním výsledkem bude koncentrace biomarkerů CVD během a po bakteriémii (pozitivní hemokultura) ve srovnání s těmi, kteří mají negativní hemokulturu.

Nábor Účastníci jsou náborováni ve švédské zubní službě Skåne v Lundu, v oddělení pro parodontologii. Kritériem pro zařazení je periodontální onemocnění – jeden kvadrant s ≥ 2 zuby s > 5 mm hloubkou kapsy (PD) a tento kvadrant bude ošetřen při odběru vzorků krve. Léčba je mechanická nechirurgická parodontologická léčba. Kritériem vyloučení je stav, který vyžaduje profylaktická antibiotika při parodontální léčbě.

Počet přijatých účastníků Studie přijme 100 účastníků plus opětovné vyšetření účastníků MODS, kteří nevyhledali parodontální léčbu. Bohužel dostupná literatura o bakteriémii při parodontální léčbě je velmi heterogenní (13–75 %), takže je obtížné provést smysluplný výpočet síly. Vyšetřovatelé rozhodli o 100 účastnících a toto bylo schváleno Úřadem pro etický přezkum.

Kardiovaskulární fenotypizace Na začátku a po 1 roce a 2 letech účastníci podstoupí kardiovaskulární fenotypizaci na klinické výzkumné jednotce ve Skåne University Hospital (Klinska Forskningsenheten, KFE). Kardiovaskulární fenotypizace v tomto projektu je založena na několika níže uvedených subklinických parametrech, avšak nejdůležitější je ultrazvuk karotické tepny pro posouzení oblasti a stability karotického plátu. Docent Jönsson je prvním autorem a Olle Melander spoluautorem publikace zkoumající souvislost mezi onemocněním parodontu a celkovou plochou karotidového plaku. Zobrazování karotid v tomto projektu provádí stejný člověk za použití stejného zařízení jako v Jönsson et al..

• Ultrazvuk karotid (GE logiq E9) obou karotid.

• Přítomnost karotického plaku.
• Počet karotických plaků.
• Oblast karotického plaku(ů).
• Vizuální čepice.
• Stupeň stenózy.
• Médium šedé stupnice (GSM) karotického plaku.
• Statistický geometrický znak (SGF) - skvrnitost plaku. GSM a SGF (ve skutečnosti SGF/plocha plaku nebo SGF/stupeň stenózy) je vyjádřením heterogenity plaku na ultrazvuku a koreluje s plochou plaku obarvenou na lipidy, makrofágy a krvácení, stejně jako expresi cytokinů. Zatímco GSM udává celkovou echogenitu v plaku, SGF je měření, které popisuje rozložení úrovní šedé stupnice v plaku.

Další parametry kardiovaskulární fenotypizace zahrnuté v projektu:

• Krevní tlak - krevní tlak vsedě.
• BMI a měření boků/pasu.
• Celkový cholesterol (TC), LDL-C a HDL-C.
• Hladina glukózy v krvi nalačno (FBG) a HbA1c.
• GWAS pro geny spojené s CVD. Krevní kultura a sekvenování krve 16S Ve všech časových bodech se odebírá krev pro kultivaci a analýzu 16S sekvenování krve. Pro kultivaci byli flebotomové ve studii vyškoleni sestrami na infekční klinice, jak odebírat krev pro kultivaci - 4 kultivační baňky krve na časový bod - jedna anaerobní a jedna aerobní na každé paži.

Krev bude odebrána a DNA bude extrahována z PBMC. Pro následné sekvenování bude použito sekvenování 16S amplikonu s bioinformatickým potrubím založeným na variantách sekvenování amplikonu (ASV), což zvyšuje rozlišení a umožňuje identifikovat větší část bakterií s druhovým rozlišením. Výsledky ze sekvenování krve 16S pak budou porovnány s obsahem orálního biofilmu.

Biomarkery Biomarkery hrají v tomto projektu dvě důležité role – za prvé jsou to biomarkery bakteriémie, které vyšetřovatelé vyhodnocují, a sekvenování krevních bakterií je rovněž považováno za biomarker předchozí bakteriémie, jak je popsáno výše. Za druhé, a to je možná ještě důležitější, společně odrážejí systémovou reakci. Bakterémie může vyvolat sepsi, ale reakce hostitele je to, co tento stav způsobuje.

Pro analýzu jsou biomarkery rozděleny na ty, které jsou okamžitě odeslány do nemocniční laboratoře, a biomarkery, které vyšetřovatelé analyzují, když jsou odebrány všechny vzorky. Okamžitě analyzované biomarkery jsou

• Prokalcitonin (PCT)
• Vysoce citlivý troponin T (hsTNT)
• Vysoce citlivý C-reaktivní protein (hs-CRP)
• N-terminální prohormon mozkového natriuretického peptidu (NT-proBNP)

V pozdější fázi budou vyšetřovatelé také analyzovat:

• Středoregionální pro-adrenomedullin (MR-pro-ADM)
• C-terminální pro-endotelin-1 (CT-pro-ET-1)

Když vyšetřovatelé shromáždí všechny vzorky, využijí multiplexní přístup pro detekci nových biomarkerů, jako je proteomika OLINK.

Antimikrobiální peptidy Antimikrobiální peptidy budou analyzovány pomocí kvantitativního sledování vybraných reakcí hmotnostní spektrometrií (SRM-MS), v souladu s dříve publikovanými pracemi skupiny.

Proteázy Proteázy, a zejména gingipain z Porphyromonas gingivalis, si získaly pozornost díky nedávné publikaci popisující účinky gingipainu na progresi Alzheimerovy choroby. Proteinázy a specificky gingipain budou analyzovány v GCF a také v plazmě. Díky předchozímu financování výzkumníci ve spolupráci s Innovagen vytvořili protilátky proti gingipainu, které budou hodnoceny ve spolupráci s docenty Bertilem Kinnbym a Claesem Wickströmem z univerzity v Malmö.

Statistika Statistika cíle 1 - Aspekt intervenční studie bude primárně založen na změnách celkové plochy karotického plaku (TPA). Roční změna TPA bude nejprve posouzena u neléčených subjektů z MODS. Změny TPA budou považovány za závislou proměnnou v lineární regresi. Jako nezávislá proměnná bude použita periodontální léčba versus neléčená kontrola. Dalšími nezávislými proměnnými budou matoucí faktory, jako je věk, kouření, vzdělání, léky, krevní tlak atd. Vyšetřovatelé pak budou pokračovat používáním biomarkerů souvisejících s omiky, jako jsou proteiny OLINK, jako nezávislých proměnných.

Statistika cíle 2 - Aby bylo možné prozkoumat souvislost mezi kardiovaskulárními biomarkery a bakteriémií, vyšetřovatelé budou zkoumat každý časový bod (obrázek 1) samostatně. K prozkoumání asociace mezi bakteriémií a biomarkery CVD budou použity pozitivní hemokultury / předchozí hemokultury / jednotky tvořící kolonie (CFU) jako závislé proměnné a biomarkery jako nezávislé proměnné v logistických/lineárních regresích, které se upraví o zmatky. ROC křivky budou konstruovány pro testování biomarkerů bakteriémie v příslušných časových bodech, aby se predikovalo pozitivní hemokultura / předchozí hemokultura.

Statistika cíle 3 - Pro posouzení dopadu profilu AMP budou jednotlivé peptidy zahrnuty do analýzy hlavních složek (PCA). Bude sestaven lineární regresní model s biomarkery jako závislými proměnnými a hemokulturními a PCA faktory jako nezávislými proměnnými.

Statistika cíle 4 - Proteázy budou zahrnuty jako nezávislé proměnné v logistických a lineárních regresních modelech s hemokulturou a biomarkery jako závislými proměnnými.

Výsledky ze sekvenování krve pro mikrobiom budou analyzovány ve vztahu k účinkům na biomarkery a hemokulturu v cílech 3 a 4.

Význam Pro pochopení této souvislosti bude důležité důkladné prozkoumání souvislostí mezi KVO a periodontálním onemocněním a toho, jak může periodontální onemocnění ovlivnit průběh KVO. Desetiletí časté bakteriémie nízkého stupně mohly způsobit závažnější poškození kardiovaskulárního systému, který si vyžádal personalizovanější pozornost kardiologů. Tato studie objasňuje, co by měl kardiolog hledat.

V kontextu sepse má současný projekt potenciál přispět k tomu, aby nemoc přežilo více pacientů se sepsí, a to přesnějším a rychlejším zacílením na bakterie, které tento stav iniciovaly. Biomarker, který je citlivější na bakteriémii než hemokultura a umožňuje rychlou analýzu, by přispěl ke zkrácení doby korekce antibiotik, což je nejdůležitější faktor pro kratší hospitalizaci a méně úmrtí na sepsi.