Bacteriemia del tratamiento periodontal para dilucidar las bases de la sepsis

Bacteriemia del tratamiento periodontal para dilucidar los fundamentos de la sepsis Hipótesis En el contexto de la enfermedad cardiovascular (CVD) y la sepsis, este estudio plantea la hipótesis de que (1) la enfermedad periodontal causa un fenotipo CVD específico que puede, hasta cierto punto, revertirse mediante el tratamiento de la enfermedad periodontal; (2) que el tratamiento periodontal no quirúrgico puede usarse como modelo de bacteriemia humana para evaluar biomarcadores que pueden usarse en la clínica de sepsis; (3) que el perfil de péptido antimicrobiano endógeno determina la gravedad de una bacteriemia; (4) que las proteinasas del biofilm oral pueden afectar la gravedad de una bacteriemia inducida por bacterias orales y sus productos.

Objetivos A. ¿Cuáles son los efectos fenotípicos clínicos y ómicos relacionados con la CVD a largo plazo del tratamiento de la enfermedad periodontal en comparación con un grupo no tratado? B. ¿Se pueden utilizar biomarcadores para detectar una bacteriemia o una bacteriemia previa? C. ¿Los efectos de la bacteriemia sobre los biomarcadores cardiovasculares están relacionados con el perfil de péptidos antimicrobianos del individuo? D. ¿La presencia de proteasas bacterianas, como la gingipaína, se relaciona con tener una bacteriemia por tratamiento periodontal y la respuesta sistémica de una bacteriemia? Descripción del proyecto Para dar respuesta a los problemas clínicos del sillón dental y de la unidad de cuidados intensivos de sepsis los investigadores han diseñado el Estudio de Bacteremia. El Objetivo 1 es un estudio de intervención, mientras que los Objetivos 2 y 3 investigan los fundamentos fisiopatológicos de la asociación. Cuando se estudien los efectos a largo plazo del tratamiento periodontal en el fenotipo de ECV, los participantes del Estudio Dental Malmö Offspring (MODS) que no han buscado atención dental a pesar de que les dijeron que tienen enfermedad periodontal, serán invitados como controles no tratados. La variable de resultado principal serán los cambios en el área total de placa carotídea (TPA) por año.

En los Objetivos 2 y 3, los parámetros utilizados para diseccionar los diferentes aspectos de la bacteriemia. El perfil de AMP puede ser diferente en sujetos con bacteriemia más severa (medida por cultivo de sangre) versus sin bacteriemia. El resultado primario será la concentración de biomarcadores de ECV durante y después de la bacteriemia (cultivo de sangre positivo) en comparación con aquellos que tienen un hemocultivo negativo.

Reclutamiento Los participantes son reclutados en el Servicio Dental Sueco de Skåne en Lund, en el Departamento de Periodoncia. El criterio de inclusión es tener enfermedad periodontal: un cuadrante con ≥2 dientes con una profundidad de bolsa (PD) de > 5 mm y este cuadrante se tratará cuando se tomen las muestras de sangre. El tratamiento es tratamiento periodontal mecánico no quirúrgico. El criterio de exclusión es tener una condición que requiera antibióticos profilácticos en el tratamiento periodontal.

Número de participantes reclutados El estudio reclutará a 100 participantes más un nuevo examen de los participantes de MODS que no hayan buscado tratamiento periodontal. Desafortunadamente, la literatura disponible sobre bacteriemia en el tratamiento periodontal es muy heterogénea (13-75%), lo que dificulta realizar un cálculo de poder significativo. Los investigadores se han decidido por 100 participantes y esto ha sido aprobado por la Autoridad de Revisión Ética.

Fenotipado cardiovascular Al inicio del estudio y después de 1 y 2 años, los participantes se someten a un fenotipado cardiovascular en la Unidad de Investigación Clínica del Hospital Universitario de Skåne (Kliniska Forskningsenheten, KFE). El fenotipado cardiovascular en este proyecto se basa en varios parámetros subclínicos que se mencionan a continuación, sin embargo, el más importante es la ecografía de la arteria carótida para evaluar el área y la estabilidad de la placa carotídea. El profesor asociado Jönsson es el primer autor y Olle Melander coautor de una publicación que investiga la asociación entre la enfermedad periodontal y el área total de placa carotídea. La imagen de la carótida en este proyecto la realiza el mismo personal utilizando el mismo equipo que en Jönsson et al..

• Ultrasonido de arteria carótida (GE logiq E9) de ambas carótidas.

• Presencia de placa carotídea.
• Número de placas carotídeas.
• Área de placa(s) carotídea(s).
• Gorra visual.
• Grado de estenosis.
• Medio de escala de grises (GSM) de placa carotídea.
• Característica geométrica estadística (SGF): irregularidad de la placa. El GSM y SGF (en realidad SGF/área de placa o SGF/grado de estenosis) es una expresión de la heterogeneidad de la placa en la ecografía y se correlaciona con el área de placa teñida para lípidos, macrófagos y hemorragia, así como con la expresión de citoquinas. Mientras que GSM proporciona la ecogenicidad general de la placa, SGF es una medida que describe la distribución de los niveles de escala de grises dentro de la placa.

Otros parámetros en fenotipado cardiovascular incluidos en el proyecto:

• Presión arterial: presión arterial sentada.
• Medición de IMC y cadera/cintura.
• Colesterol total (CT), LDL-C y HDL-C.
• Glucemia en ayunas (FBG) y HbA1c.
• GWAS para genes asociados con CVD. Cultivo de sangre y secuenciación de 16S en sangre En todos los puntos de tiempo se extrae sangre para cultivo y análisis de secuenciación de 16S en sangre. Para el cultivo, los flebotomistas del estudio han sido capacitados por las enfermeras de la clínica de infecciones sobre cómo extraer sangre para el cultivo: 4 frascos de cultivo de sangre por punto de tiempo, uno anaerobio y uno aerobio en cada brazo.

Se extraerá sangre y se extraerá ADN de las PBMC. Para la secuenciación posterior, se utilizará la secuenciación de amplicones 16S con una tubería de bioinformática basada en variantes de secuenciación de amplicones (ASV), lo que aumenta la resolución y permite identificar una fracción más grande de bacterias con resolución de especies. Los resultados de la secuenciación de 16S en sangre se compararán luego con el contenido de la biopelícula oral.

Biomarcadores Los biomarcadores desempeñan dos funciones importantes en este proyecto: en primer lugar, son biomarcadores de bacteriemia que evalúan los investigadores, y la secuenciación de bacterias sanguíneas también se considera un biomarcador de bacteriemia previa, como se describe anteriormente. En segundo lugar, y quizás aún más importante, reflejan colectivamente la respuesta sistémica. La bacteriemia puede iniciar la sepsis, pero la respuesta del huésped es lo que causa la afección.

Para el análisis, los biomarcadores se dividen en los que se envían inmediatamente al laboratorio del hospital y los biomarcadores que los investigadores analizan cuando se recolectan todas las muestras. Los biomarcadores analizados inmediatamente son

• Procalcitonina (PCT)
• Troponina T de alta sensibilidad (hsTNT)
• Proteína C reactiva de alta sensibilidad (hs-CRP)
• Prohormona N-terminal del péptido natriurético cerebral (NT-proBNP)

En una fase posterior, los investigadores también analizarán:

• Pro-adrenomedulina regional media (MR-pro-ADM)
• Pro-endotelina-1 C-terminal (CT-pro-ET-1)

Cuando los investigadores recolectaron todas las muestras, utilizarán un enfoque multiplex para la detección de nuevos biomarcadores, como la proteómica OLINK.

Péptidos antimicrobianos Los péptidos antimicrobianos se analizarán mediante espectrometría de masas de monitorización de reacciones seleccionadas cuantitativas (SRM-MS), de acuerdo con trabajos publicados anteriormente por el grupo.

Proteasas Las proteasas, y especialmente la gingipaína de Porphyromonas gingivalis, han ganado atención a través de una publicación reciente que informa sobre los efectos de la gingipaína en la progresión de la enfermedad de Alzheimer. Las proteinasas y la gingipaína en concreto, se analizarán en GCF, y también en plasma. Gracias a la financiación anterior, los investigadores, en colaboración con Innovagen, crearon anticuerpos contra la gingipaína que se evaluarán en colaboración con los profesores asociados Bertil Kinnby y Claes Wickström de la Universidad de Malmö.

Estadísticas Estadísticas del objetivo 1: el aspecto del ensayo de intervención se basará principalmente en los cambios en el área total de placa carotídea (TPA). El cambio anual en TPA primero se evaluará en los sujetos no tratados de MODS. Los cambios en TPA se tratarán como una variable dependiente en una regresión lineal. El tratamiento periodontal versus control no tratado se utilizará como variable independiente. Otras variables independientes serán factores de confusión, como la edad, el tabaquismo, la educación, la medicación, la presión arterial, etc. Luego, los investigadores continuarán usando biomarcadores relacionados con la ómica, como las proteínas OLINK, como variables independientes.

Estadísticas del objetivo 2: para investigar la asociación entre los biomarcadores cardiovasculares y la bacteriemia, los investigadores investigarán cada punto temporal (Figura 1) por separado. Para investigar la asociación entre la bacteriemia y los biomarcadores de ECV, se utilizarán como variables dependientes hemocultivo positivo/hemocultivo previo/unidades formadoras de colonias (UFC) y los biomarcadores como variables independientes en regresiones logísticas/lineales, ajustando los factores de confusión. Se construirán curvas ROC para analizar biomarcadores de bacteriemia en los puntos de tiempo respectivos, para predecir un hemocultivo positivo o un hemocultivo anterior.

Estadísticas del objetivo 3: para evaluar el impacto del perfil AMP, los péptidos individuales se incluirán en un análisis de componentes principales (PCA). Se construirá un modelo de regresión lineal con biomarcadores como variables dependientes y hemocultivo y factores PCA como variables independientes.

Estadísticas del objetivo 4: las proteasas se incluirán como variables independientes en los modelos de regresión logística y lineal con hemocultivo y biomarcadores como variables dependientes, respectivamente.

Los resultados de la secuenciación de sangre para microbioma se analizarán en relación con los efectos sobre biomarcadores y hemocultivo, respectivamente, en los objetivos 3 y 4.

Importancia Una investigación exhaustiva de los fundamentos de la asociación entre la ECV y la enfermedad periodontal y cómo la enfermedad periodontal puede afectar el curso de la ECV será importante para comprender la asociación. Décadas de bacteriemia frecuente de bajo grado pueden haber causado daños más graves al sistema cardiovascular que necesitan una atención más personalizada por parte de los cardiólogos. Este estudio aclara lo que ese cardiólogo debe buscar.

En el contexto de la sepsis, el proyecto actual tiene el potencial de contribuir a que más pacientes con sepsis sobrevivan a la enfermedad mediante una detección más precisa y rápida de las bacterias que inician la afección. Un biomarcador que sea más sensible a la bacteriemia que el hemocultivo y permita un análisis rápido contribuiría a reducir el tiempo para corregir los antibióticos, que es el factor más importante para una estancia hospitalaria más corta y menos muertes por sepsis.