Batteriemia dal trattamento parodontale per chiarire le basi della sepsi

Batteriemia da trattamento parodontale per chiarire le basi della sepsi Ipotesi Nel contesto delle malattie cardiovascolari (CVD) e della sepsi questo studio ipotizza che (1) la malattia parodontale causi uno specifico fenotipo CVD che può, in una certa misura, essere invertito trattando la malattia parodontale; (2) che il trattamento parodontale non chirurgico può essere utilizzato come modello di batteriemia umana per valutare i biomarcatori che possono essere utilizzati nella clinica della sepsi; (3) che il profilo peptidico antimicrobico endogeno determina la gravità di una batteriemia; (4) che le proteinasi del biofilm orale possono influire sulla gravità di una batteriemia indotta da batteri orali e dai loro prodotti.

Obiettivi A. Quali sono gli effetti a lungo termine clinici e fenotipici CVD correlati al trattamento della malattia parodontale rispetto a un gruppo non trattato? B. I biomarcatori possono essere utilizzati per rilevare una batteriemia o una precedente batteriemia? C. Gli effetti della batteriemia sui biomarcatori cardiovascolari sono correlati al profilo peptidico antimicrobico dell'individuo? D. La presenza di proteasi batteriche, come il gingipain, è correlata all'avere una batteriemia da trattamento parodontale e la risposta sistemica da una batteriemia? Descrizione del progetto Per rispondere ai problemi clinici della poltrona odontoiatrica e dell'unità di cura dell'intensità della sepsi, i ricercatori hanno progettato lo studio sulla batteriemia. L'obiettivo 1 è uno studio di intervento, mentre gli obiettivi 2 e 3 stanno indagando le basi fisiopatologiche dell'associazione. Quando si studiano gli effetti a lungo termine del trattamento parodontale sul fenotipo CVD, i partecipanti al Malmö Offspring Dental Study (MODS) che non hanno cercato cure odontoiatriche nonostante gli sia stato detto che hanno una malattia parodontale, saranno invitati come controlli non trattati. La variabile di esito primaria saranno i cambiamenti nell'area totale della placca carotidea (TPA) all'anno.

In Aim 2 e 3 i parametri utilizzati per sezionare i diversi aspetti della batteriemia. Il profilo AMP può essere diverso nei soggetti con batteriemia più grave (misurata mediante emocoltura) rispetto a quelli senza batteriemia. L'esito primario sarà la concentrazione di biomarcatori CVD durante e dopo la batteriemia (emocoltura positiva) rispetto a coloro che hanno emocoltura negativa.

Reclutamento I partecipanti vengono reclutati presso il servizio dentale svedese di Skåne a Lund, presso il dipartimento di parodontologia. Il criterio di inclusione è avere una malattia parodontale - un quadrante con ≥2 denti con profondità della tasca (PD) > 5 mm e questo quadrante verrà trattato quando verranno prelevati i campioni di sangue. Il trattamento è un trattamento parodontale meccanico non chirurgico. I criteri di esclusione sono condizioni che richiedono antibiotici profilattici durante il trattamento parodontale.

Numero di partecipanti reclutati Lo studio recluterà 100 partecipanti più il riesame dei partecipanti MODS che non hanno cercato un trattamento parodontale. Sfortunatamente, la letteratura disponibile sulla batteriemia al trattamento parodontale è molto eterogenea (13-75%), rendendo difficile eseguire un calcolo significativo della potenza. Gli investigatori hanno deciso di 100 partecipanti e questo è stato approvato dall'autorità di revisione etica.

Fenotipizzazione cardiovascolare Al basale e dopo 1 anno e 2 anni i partecipanti sono sottoposti a fenotipizzazione cardiovascolare presso l'Unità di ricerca clinica presso l'ospedale universitario di Skåne (Kliniska Forskningsenheten, KFE). La fenotipizzazione cardiovascolare in questo progetto si basa su diversi parametri subclinici menzionati di seguito, tuttavia il più importante è l'ecografia dell'arteria carotidea per la valutazione dell'area e della stabilità della placca carotidea. Il Professore Associato Jönsson è il primo autore e Olle Melander è coautore di una pubblicazione che studia l'associazione tra la malattia parodontale e l'area totale della placca carotidea. L'imaging carotideo in questo progetto viene eseguito dallo stesso personale utilizzando la stessa attrezzatura di Jönsson et al..

• Ecografia dell'arteria carotidea (GE logiq E9) di entrambe le carotidi.

• Presenza di placca carotidea.
• Numero di placche carotidee.
• Area della(e) placca(e) carotidea(e).
• Tappo visivo.
• Grado di stenosi.
• Mezzo in scala di grigi (GSM) della placca carotidea.
• Caratteristica geometrica statistica (SGF) - spottiness della placca. Il GSM e l'SGF (in realtà SGF/area della placca o SGF/grado di stenosi) è un'espressione dell'eterogeneità della placca sugli ultrasuoni ed è correlata all'area della placca colorata per lipidi, macrofagi ed emorragia, nonché all'espressione di citochine. Mentre GSM fornisce l'ecogenicità complessiva nella placca, SGF è una misura che descrive la distribuzione dei livelli della scala di grigi all'interno della placca.

Altri parametri nella fenotipizzazione cardiovascolare inclusi nel progetto:

• Pressione sanguigna - pressione sanguigna seduta.
• BMI e misurazione dell'anca/vita.
• Colesterolo totale (TC), LDL-C e HDL-C.
• Glicemia a digiuno (FBG) e HbA1c.
• GWAS per i geni associati a CVD. Emocoltura e sequenziamento del sangue 16S In tutti i punti temporali viene prelevato il sangue per la coltura e l'analisi del sequenziamento del sangue 16S. Per la coltura i flebotomisti nello studio sono stati addestrati dalle infermiere della clinica delle infezioni su come prelevare il sangue per la coltura - 4 fiasche per coltura del sangue per punto temporale - un anaerobio e un aerobio su ciascun braccio.

Il sangue verrà prelevato e il DNA verrà estratto dalle PBMC. Per il successivo sequenziamento verrà utilizzato il sequenziamento dell'amplicone 16S con pipeline bioinformatica basata su varianti di sequenziamento dell'amplicone (ASV), che aumenta la risoluzione e consente di identificare una frazione più ampia dei batteri con la risoluzione delle specie. I risultati del sequenziamento del sangue 16S saranno quindi confrontati con il contenuto del biofilm orale.

Biomarcatori I biomarcatori svolgono due ruoli importanti in questo progetto: in primo luogo, sono biomarcatori di batteriemia che i ricercatori valutano e anche il sequenziamento dei batteri del sangue è considerato un biomarcatore di precedente batteriemia, come descritto sopra. In secondo luogo, e forse ancora più importante, riflettono collettivamente la risposta sistemica. La batteriemia può iniziare la sepsi, ma la risposta dell'ospite è ciò che causa la condizione.

Per l'analisi i biomarcatori sono divisi in quelli inviati immediatamente al laboratorio dell'ospedale e biomarcatori che gli investigatori analizzano quando tutti i campioni vengono raccolti. I biomarcatori analizzati immediatamente lo sono

• Procalcitonina (PCT)
• Troponina T ad alta sensibilità (hsTNT)
• Proteina C-reattiva ad alta sensibilità (hs-CRP)
• Proormone N-terminale del peptide natriuretico cerebrale (NT-proBNP)

In una fase successiva, gli investigatori analizzeranno anche:

• Pro-adrenomedullina medio-regionale (MR-pro-ADM)
• C-terminale pro-endotelina-1 (CT-pro-ET-1)

Quando i ricercatori hanno raccolto tutti i campioni, i ricercatori utilizzeranno un approccio multiplex per il rilevamento di nuovi biomarcatori, come la proteomica OLINK.

Peptidi antimicrobici I peptidi antimicrobici saranno analizzati mediante spettrometria di massa quantitativa selezionata per il monitoraggio della reazione (SRM-MS), in accordo con il lavoro precedentemente pubblicato dal gruppo.

Proteasi Le proteasi, e in particolare la forma gingipain Porphyromonas gingivalis, hanno attirato l'attenzione attraverso una recente pubblicazione che riporta gli effetti del gingipain sulla progressione della malattia di Alzheimer. Proteinasi e gingipain in particolare, saranno analizzate in GCF, e anche nel plasma. Grazie a precedenti finanziamenti, i ricercatori hanno, in collaborazione con Innovagen, creato anticorpi anti-gingipain che saranno valutati in collaborazione con i professori associati Bertil Kinnby e Claes Wickström dell'Università di Malmö.

Statistiche Obiettivo 1 statistiche - L'aspetto della sperimentazione di intervento sarà principalmente basato sui cambiamenti nell'area della placca totale carotidea (TPA). La variazione annuale del TPA sarà prima valutata nei soggetti non trattati da MODS. I cambiamenti nel TPA saranno trattati come una variabile dipendente in una regressione lineare. Il trattamento parodontale rispetto al controllo non trattato sarà utilizzato come variabile indipendente. Altre variabili indipendenti saranno fattori di confusione, come l'età, l'abitudine al fumo, l'istruzione, i farmaci, la pressione sanguigna ecc. I ricercatori continueranno quindi utilizzando biomarcatori correlati all'omica, come le proteine ​​OLINK, come variabili indipendenti.

Obiettivo 2 statistiche - Per indagare sull'associazione tra biomarcatori cardiovascolari e batteriemia, i ricercatori indagheranno separatamente su ciascun punto temporale (Figura 1). Per indagare l'associazione tra batteriemia e biomarcatori CVD, l'emocoltura positiva/precedente emocoltura/unità formanti colonie (CFU) saranno utilizzate come variabili dipendenti ei biomarcatori come variabili indipendenti nelle regressioni logistiche/lineari, aggiustando per fattori confondenti. Le curve ROC saranno costruite per testare i biomarcatori di batteriemia nei rispettivi punti temporali, per prevedere un'emocoltura positiva / precedente emocoltura.

Obiettivo 3 statistiche - Per valutare l'impatto del profilo AMP, i singoli peptidi saranno inclusi in un'analisi dei componenti principali (PCA). Verrà costruito un modello di regressione lineare con biomarcatori come variabili dipendenti e fattori di emocoltura e PCA come variabili indipendenti.

Aim 4 statistiche - Le proteasi saranno incluse come variabili indipendenti in modelli logistici e di regressione lineare con emocoltura e biomarcatori rispettivamente come variabili dipendenti.

I risultati del sequenziamento del sangue per il microbioma saranno analizzati in relazione agli effetti sui biomarcatori e sull'emocoltura, rispettivamente, negli obiettivi 3 e 4.

Significato Un'indagine approfondita sulla base dell'associazione tra CVD e malattia parodontale e su come la malattia parodontale può influire sul decorso della CVD sarà importante per comprendere l'associazione. Decenni di frequenti batteriemie di basso grado possono aver causato danni più gravi al sistema cardiovascolare che necessita di un'attenzione più personalizzata da parte dei cardiologi. Questo studio chiarisce cosa dovrebbe cercare quel cardiologo.

Nel contesto della sepsi, l'attuale progetto ha il potenziale per contribuire a un maggior numero di pazienti affetti da sepsi che sopravvivono alla malattia attraverso un targeting più preciso e rapido dei batteri che danno inizio alla condizione. Un biomarcatore più sensibile alla batteriemia rispetto all'emocoltura e che consente un'analisi rapida contribuirebbe a tempi più brevi per correggere gli antibiotici, che è il fattore più importante per una degenza ospedaliera più breve e meno decessi per sepsi.