Beobachtungsstudie zum Zusammenhang zwischen Parodontalerkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Ein möglicher Zusammenhang zwischen Parodontitis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen wurde erstmals in den 1980er Jahren vermutet. Epidemiologische Studien, die in den letzten 20 Jahren durchgeführt wurden, haben eine starke Korrelation zwischen Parodontitis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen gezeigt. Die Literatur ist jedoch etwas geteilt, da einige Studien eine moderate Korrelation gezeigt haben, während andere unabhängige (unsignifikante) Korrelationen zwischen den beiden gezeigt haben. Dies hinterlässt eine Lücke im Wissen der Ermittler, die durch spezifische Studien zusammengeführt werden muss. Es wurde berichtet, dass 52 % der untersuchten atherosklerotischen Plaques die gleichen Pathogene enthielten, die Parodontitis verursachen. Aus diesem Grund werden diese Bakterien im Laufe dieser Studie behandelt.

Parodontitis, die entweder als Gingivitis oder Parodontitis bekannt ist, wird durch das Vorhandensein von Bakterien in den Zahnfleischtaschen im Mund verursacht, die im Laufe der Zeit durch Endotoxinproduktion eine systemische Entzündung verursachen können. Einige Beispiele für Bakterien, die Parodontitis verursachen, sind Porphyromonas gingivalis und Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Dies sind gramnegative, anaerobe Bakterien, die nach erfolgreicher Etablierung im Subgingivalraum gedeihen können. Es ist bekannt, dass diese beiden Bakterien in orale Epithelzellen eindringen, was die Möglichkeit schafft, dass sie anderswo, wie z. B. in Herzkranzgefäßen, in Epithelzellen eindringen könnten. Diese Bakterien werden aus dem Patienten kultiviert und die durch Kulturtechniken bestimmten relativen Mengen davon werden verwendet, um die Prävalenz der Parodontalerkrankung bei dem Patienten zu bestimmen. P. gingivalis ist von besonderer Bedeutung, da bekannt ist, dass es bei Patienten mit aktiver Parodontitis auftritt und nicht häufig bei Patienten ohne Parodontitis. Es kann durch das schwarze Pigment identifiziert werden, das bei der Kultur produziert wird. Tryptischer Soja-Serum-Bacitracin-Vancomycin (TSBV)-Agar ist ein selektives Medium, das A. actinomycetemcomitans isolieren kann. Die Identität von A. actinomycetemcomitans kann anhand des Wachstums „sternförmiger“ Kolonien auf dem TSBV-Agar, die Katalase-positiv sind, bestätigt werden. Die durch Kultur bestimmte relative Menge dieser Bakterien wird verwendet, um mit dem Grad der koronaren Herzkrankheit zu korrelieren, basierend auf den Gruppen, denen jedes Subjekt zugeordnet ist. So kann die Grundlage für einen Zusammenhang zwischen den beiden Zuständen bestimmt werden.

Systemische Entzündungen treten als Folge der Freisetzung entzündungsfördernder Zytokine als Reaktion auf eine Infektion auf. Einige der freigesetzten Zytokine umfassen das hochempfindliche C-reaktive Protein (hs-CRP), Interleukin-1 (IL-1) und Interleukin-6 (IL-6). Hs-CRP ist ein Protein, das während der akuten Phase der Reaktion auf eine Entzündung aktiv ist. Sein Blutspiegel ist bei chronischen Entzündungen deutlich erhöht und bei Patienten mit akuten Koronarsyndromen durchweg erhöht. IL-1 ist ein entzündungsförderndes Zytokin, das auch als Folge einer systemischen Entzündung freigesetzt wird. Insbesondere wurde festgestellt, dass es als Reaktion auf Lipopolysaccharid (LPS) von gramnegativen Bakterien ausgeschieden wird und bei Patienten mit vermehrter parodontaler Erkrankung erhöht ist. IL-6 ist wie IL-1 ein entzündungsförderndes Zytokin, das Teil der Akute-Phase-Reaktion auf eine Infektion ist. Es wurde stark mit zunehmenden koronaren Herzerkrankungen korreliert und hat sich sogar als prädiktiver Marker für die Sterblichkeit bei koronarer Herzkrankheit (KHK) erwiesen. Zusätzlich zu seiner Rolle bei KHK wurde festgestellt, dass IL-6 auch bei Parodontalerkrankungen erhöht ist, was die Möglichkeit für die Grundlage der Verbindung zwischen diesen beiden Erkrankungen schafft.

Ziel dieser Studie ist es, ein besseres Verständnis des Zusammenhangs zwischen Parodontitis und koronarer Herzkrankheit zu erreichen, indem der Schweregrad der koronaren Herzkrankheit mit dem Vorhandensein und der Menge der Parodontalerreger P. gingivalis und A. actinomycetemcomitans korreliert wird. Das Ausmaß der durch diese Erreger verursachten systemischen Entzündung und der koronaren Herzkrankheit wird ebenfalls bewertet. Dadurch wird bestimmt, ob eine koronare Herzkrankheit mehr mit einem dieser spezifischen Krankheitserreger als mit dem anderen in Verbindung gebracht werden kann und welche Ebenen der systemischen Entzündung mit diesen beiden Erkrankungen zusammen in Verbindung gebracht werden können.

Es werden Proben aus parodontalem Gewebe entnommen, kultiviert und die Menge der vorhandenen spezifizierten Pathogene mit der Art und dem Ausmaß der Herz-Kreislauf-Erkrankung des Patienten korreliert. Bluttests werden auch durchgeführt, um das Ausmaß der systemischen Entzündung zu beurteilen, die als Folge von Parodontitis und Herz-Kreislauf-Erkrankungen auftritt.

Die Probanden werden basierend auf ihrem kardiovaskulären Status einer von 3 Gruppen zugeordnet:

• Gruppe 1 umfasst Patienten ohne bekannte KHK in der Vorgeschichte.
• Gruppe 2 umfasst Patienten mit bekannter KHK in der Anamnese ohne vorangegangenen Myokardinfarkt (MI).
• Gruppe 3 umfasst Patienten mit bekannter KHK in der Anamnese und früherem Myokardinfarkt.

Diagramme für Patienten, die in der Kardiologieklinik untersucht werden sollen, werden von einem Mitglied des Studienteams vorgescreent, um festzustellen, ob der Patient für die Studie geeignet ist. Die Patienten werden in einem privaten Rahmen eingewilligt, und für jeden Patienten, der der Teilnahme an der Studie zustimmt, wird eine für die Studie relevante Vorgeschichte von Herz-Kreislauf-Erkrankungen erhoben. Saubere Zahnseide wird verwendet, um eine Probe der Zahnfleischflüssigkeit zwischen den unteren Zähnen des Patienten zu entnehmen. Es wurden keine Maßnahmen ergriffen, um die Zahnseide zu sterilisieren, daher geeignete aseptische Techniken, einschließlich der Verwendung steriler Handschuhe, um eine Kreuzkontamination zu verhindern. Es werden drei Proben entnommen: in der Mittellinie der Zähne, hinter dem rechten oder linken seitlichen Schneidezahn und vor dem rechten oder linken ersten Backenzahn. Die Entscheidung, die rechte oder linke Seite des Mundes des Patienten zu entnehmen, wird randomisiert (Münzwurf), es sei denn, dem Patienten fehlen auf einer Seite Zähne und die Probe muss von der Seite entnommen werden, die eine ordnungsgemäße Probe ergibt. Mindestens 2 der 3 Proben müssen entnommen werden. Diese Proben werden in 3 beschriftete (mit Studienidentifikationsnummer und Probenort) versiegelte Fläschchen mit Thioglykolat-Brühe gegeben und 48 Stunden lang kultiviert. Eine Probe wird dann mit einer Pipette vom Boden des Thioglykolat-Mediums entnommen (um anaerobe Bakterien zu extrahieren) und auf spezifischen Medien für das Vorhandensein von P. gingivalis und A. actinomycetemcomitans unter Verwendung anaerober Vorsichtsmaßnahmen in der Mikrobiologie des University Medical Center (UMC) kultiviert Labor. P. gingivalis wird auf einem speziellen Columbia-Agar kultiviert, der mit Schafsblut, Bacitracin, Colistin und Nalidixinsäure angereichert ist, um für die Isolierung von P. gingivalis zu selektieren. A. actinomycetemcomitans kann mit einem spezialisierten tryptischen Soja-Serum-Bacitracin-Vancomycin (TSBV)-Agar isoliert werden, einem spezialisierten Agar, der grampositive und gramnegative Aerobier und Anaerobier hemmt. Jede Probe wird auf eine Agarplatte ausgestrichen, die mit der Studien-ID und der Zahnposition beschriftet wurde. Die Bakterien werden mit der Quad-Streak-Methode kultiviert und für 24-48 Stunden kultiviert und die pathogenen Bakterien werden identifiziert. P. gingivalis wird anhand des Wachstums schwarz pigmentierter Kolonien auf dem selektiven Agar und A. actinomycetemcomitans anhand des Wachstums sternförmiger Kolonien auf dem TSBV-Agar identifiziert. Das Ausmaß der Parodontitis des Patienten wird anhand des Wachstums auf den Platten beurteilt, wobei jedem Quadranten, in dem die Bakterien wachsen, eine Nummer zugewiesen wird. wenn sie nur im ersten Quadranten wachsen, erhalten sie die Nummernbezeichnung 1, und das Wachstum im zweiten bis vierten Quadranten wird jeweils mit 2 bis 4 bezeichnet. Mit dieser Methode kann der Bakteriengehalt quantifiziert werden, wobei 4 die Bezeichnung für die höchste relative Bakterienmenge ist. Die Menge jedes im Mund des Patienten gefundenen Krankheitserregers wird mit der Schwere der koronaren Herzkrankheit korreliert, um festzustellen, ob eine signifikante Korrelation besteht. Es wird auch bestimmt, ob einer der Erreger mit der Schwere korreliert werden kann.

Zusätzlich zur Zahnfleischentnahme wird eine kleine Portion (3 ml oder 0,6 Teelöffel) des Blutes des Patienten verwendet, um auf hs-CRP, IL-6 und IL-1 als systemische Entzündungsmarker zu testen. Die verwendete Probe wird während des ersten Klinikbesuchs entnommen, wenn der Patient sein Einverständnis gegeben hat und die Zahnfleischprobe entnommen wird. Die Probe wird von einer Krankenschwester gezogen, um die erforderlichen Tests zu erhalten. 1 ml (0,2 Teelöffel) Serum wird für jeden Test entnommen (insgesamt 0,6 Teelöffel) und zur Analyse an das UMC-Pathologielabor geschickt. Diese Werte werden mit den normalen Werten von IL-1 (0–5 pg/ml) und IL-6 (5–15 pg/ml) verglichen, während hs-CRP basierend auf steigenden Werten korreliert wird. Dies ermöglicht die Bestimmung des Ausmaßes der systemischen Infektion, die durch Parodontitis (basierend auf dem IL-1-Spiegel), einer koronaren Herzkrankheit (basierend auf dem hs-CRP-Spiegel) oder beidem (basierend auf dem IL-6-Spiegel) verursacht wird. Einzelne Ergebnisse werden für statistische Auswertungen aufgezeichnet.