Observasjonsstudie av sammenhengen mellom periodontal sykdom og kardiovaskulær sykdom

En mulig sammenheng mellom periodontal sykdom og kardiovaskulær sykdom ble først antatt på 1980-tallet. Epidemiologiske studier utført de siste 20 årene har vist en sterk sammenheng mellom periodontal sykdom og hjerte- og karsykdommer. Litteraturen er imidlertid noe delt, da noen studier har vist moderat korrelasjon mens andre har vist uavhengige (ubetydelige) sammenhenger mellom de to. Dette etterlater et gap i etterforskernes kunnskap som må samles gjennom spesifikke studier. Det har blitt gjort rapporter som tyder på at 52 % av aterosklerotiske plakk som ble studert har vist seg å inneholde de samme patogenene som forårsaker periodontitt. Dette er grunnen til at dette er bakteriene som vil bli fokusert på i løpet av denne studien.

Periodontal sykdom, kjent som enten gingivitt eller periodontitt, er forårsaket av tilstedeværelsen av bakterier i tannkjøttlommene i munnen som over tid kan forårsake systemisk betennelse gjennom endotoksinproduksjon. Noen eksempler på bakteriene som forårsaker periodontal sykdom inkluderer Porphyromonas gingivalis og Aggregatibacter actinomycetemcomitans. Dette er gram-negative, anaerobe bakterier som er i stand til å trives i sub-gingivalrommet etter at de er i stand til å etablere seg. Disse to bakteriene har vært kjent for å invadere orale epitelceller, noe som skaper muligheten for at de kan invadere epitelceller andre steder, for eksempel i koronarkar. Disse bakteriene vil bli dyrket fra pasienten, og de relative mengder av dem som bestemt ved dyrkingsteknikker vil bli brukt for å vurdere forekomsten av periodontal sykdom hos pasienten. P. gingivalis er av spesiell betydning fordi den er kjent for å bli funnet hos pasienter med aktiv periodontal sykdom og ikke ofte funnet hos pasienter uten periodontal sykdom. Det kan identifiseres ved det svarte pigmentet som produseres ved kultur. Tryptisk soya-serum-bacitracin-vancomycin (TSBV) agar er et selektivt medium som er i stand til å isolere A. actinomycetemcomitans. Identiteten til A. actinomycetemcomitans kan bekreftes basert på veksten av "stjernelignende" kolonier på TSBV-agaren som er katalasepositive. Den relative mengden av disse bakteriene som bestemt av kultur vil bli brukt til å korrelere med nivået av koronararteriesykdom basert på gruppene som hvert individ er tildelt. Slik kan grunnlaget for en sammenheng mellom de to forholdene fastsettes.

Systemisk betennelse oppstår som et resultat av frigjøring av pro-inflammatoriske cytokiner som respons på en infeksjon. Noen av cytokinene som frigjøres inkluderer høysensitivt C-reaktivt protein (hs-CRP), interleukin-1 (IL-1) og interleukin-6 (IL-6). Hs-CRP er et protein som er aktivt under den akutte faseresponsen på betennelse. Nivået i blodet har vist seg å være markert forhøyet ved kronisk betennelse og har konsekvent vist seg å være forhøyet hos pasienter med akutte koronare syndromer. IL-1 er et pro-inflammatorisk cytokin som også frigjøres som følge av systemisk betennelse. Spesifikt har det vist seg å utskilles som respons på lipopolysakkarid (LPS) fra gramnegative bakterier og har vist seg å være forhøyet hos pasienter med økt periodontal sykdom. IL-6 er, i likhet med IL-1, et pro-inflammatorisk cytokin som er en del av den akutte faseresponsen på infeksjon. Det har vært sterkt korrelert med økende nivåer av koronararteriesykdom og har til og med blitt demonstrert som en prediktiv markør for dødelighet ved koronararteriesykdom (CAD). I tillegg til sin rolle i CAD, har IL-6 også vist seg å være forhøyet ved periodontal sykdom, noe som skaper muligheten for grunnlaget for koblingen mellom disse to sykdommene.

Målet med denne studien er å oppnå en bedre forståelse av sammenhengen mellom periodontal sykdom og koronararteriesykdom ved å korrelere alvorlighetsgraden av koronararteriesykdom med tilstedeværelsen og mengden av de periodontale patogenene P. gingivalis og A. actinomycetemcomitans. Nivået av systemisk betennelse forårsaket av disse patogenene og koronarsykdom vil også bli vurdert. Dette vil avgjøre om koronararteriesykdom kan assosieres med en av disse spesifikke patogenene mer enn den andre, og hvilke nivåer av systemisk betennelse som kan assosieres med begge disse tilstandene sammen.

Prøver vil bli tatt fra periodontalvev, dyrket, og mengden av de spesifiserte patogenene som er tilstede vil være korrelert med typen og omfanget av pasientens hjerte- og karsykdom. Det vil også bli tatt blodprøver for å vurdere nivået av systemisk betennelse som oppstår som følge av periodontal sykdom og hjerte- og karsykdommer.

Forsøkspersoner vil bli tildelt en av 3 grupper basert på deres kardiovaskulære status:

• Gruppe 1 vil inkludere pasienter uten kjent historie med CAD.
• Gruppe 2 vil inkludere pasienter med en kjent historie med CAD uten tidligere hjerteinfarkt (MI).
• Gruppe 3 vil inkludere pasienter med en kjent historie med CAD og tidligere MI.

Diagrammer for pasienter som skal ses i kardiologisk klinikk vil forhåndsscreenes av et medlem av studieteamet for å avgjøre om pasienten er kvalifisert for studien. Pasienter vil bli gitt samtykke i en privat setting, og en kardiovaskulær sykdomshistorie som er relevant for studien vil bli tatt for hver pasient som samtykker til å delta i studien. Ren tanntråd som har vært vil bli brukt til å samle en prøve av tannkjøttvæske fra mellom de nedre tennene til pasienten. Ingen tiltak er tatt for å sterilisere tanntråden, så passende aseptiske teknikker inkludert bruk av sterile hansker for å forhindre krysskontaminering. Tre prøver vil bli samlet inn: i midtlinjen av tennene, bak høyre eller venstre sidefortenn, og foran høyre eller venstre første molar. Beslutningen om å ta prøver på høyre eller venstre side av pasientens munn vil bli randomisert (myntflip) med mindre pasienten mangler tenner på den ene siden og prøven må tas fra den siden som vil gi en skikkelig prøve. Minst 2 av de 3 prøvene må innhentes. Disse prøvene vil bli plassert i 3 merkede (av studiens identifikasjonsnummer og prøvestedet) forseglede ampuller med tioglykolatbuljong og dyrket i 48 timer. En prøve vil deretter bli fjernet fra bunnen av tioglykolatmediet ved hjelp av en pipette (for å trekke ut anaerobe bakterier) og dyrkes på spesifikke medier for tilstedeværelse av P. gingivalis og A. actinomycetemcomitans ved bruk av anaerobe forholdsregler i University Medical Center (UMC) mikrobiologi laboratorium. P. gingivalis vil bli dyrket på en spesialisert Columbia-agar supplert med saueblod, bacitracin, colistin og nalidixinsyre for å velge for isolering av P. gingivalis. A. actinomycetemcomitans kan isoleres ved å bruke en spesialisert tryptisk soya-serum-bacitracin-vancomycin (TSBV) agar, en spesialisert agar som hemmer gram-positive og gram-negative aerober og anaerobe. Hver prøve vil bli strøket på en agarplate som er merket med studie-ID og tannplassering. Bakteriene vil bli dyrket ved hjelp av quad-streak-metoden og dyrket i 24-48 timer og de patogene bakteriene vil bli identifisert. P. gingivalis vil bli identifisert basert på veksten av svartpigmenterte kolonier på den selektive agaren og A. actinomycetemcomitans vil bli identifisert basert på veksten av stjernelignende kolonier på TSBV-agaren. Nivået av periodontal sykdom hos pasienten vil bli vurdert av mengden vekst på platene, med et nummer tildelt hver kvadrant som bakteriene vokser i. hvis de bare vokser i den første kvadranten, vil de få en tallbetegnelse på 1, og veksten i den andre til og med fjerde kvadranten vil bli betegnet med henholdsvis 2 til 4. Ved å bruke denne metoden kan nivået av bakteriene kvantifiseres, hvor 4 er betegnelsen for høyeste relative mengde bakterier. Nivået av hvert patogen som finnes i pasientenes munn vil være korrelert med alvorlighetsgraden av koronararteriesykdom for å avgjøre om det er en signifikant korrelasjon. Det vil også bli bestemt om en av patogenene kan korreleres med alvorlighetsgraden.

I tillegg til tannkjøttprøven, vil en liten del (3 ml eller 0,6 ts) av pasientens blod bli brukt til å teste for hs-CRP, IL-6 og IL-1 som systemiske markører for betennelse. Prøven som brukes vil bli tatt under det første klinikkbesøket når pasienten har gitt samtykke og tannkjøttprøven er tatt. Prøven vil bli tatt av en sykepleier for å få de nødvendige testene. 1 ml (0,2 ts) serum trekkes ut for hver test (0,6 ts totalt) og sendes til UMC-patologilaboratoriet for analyse. Disse nivåene vil bli sammenlignet med de normale verdiene for IL-1 (0-5 pg/mL) og IL-6 (5-15 pg/mL), mens hs-CRP vil korreleres basert på økende nivåer. Dette vil tillate bestemmelse av nivået av systemisk infeksjon forårsaket av periodontitt (basert på IL-1 nivå), koronararteriesykdom (basert på hs-CRP nivå), eller begge deler (basert på IL-6 nivå). Individuelle resultater vil bli registrert for statistisk analyse.