Bacteremia do tratamento periodontal para elucidar as bases da sepse

Bacteremia do tratamento periodontal para elucidar os fundamentos da sepse Hipótese No contexto da doença cardiovascular (DCV) e sepse, este estudo apresenta a hipótese de que (1) a doença periodontal causa um fenótipo específico de DCV que pode, até certo ponto, ser revertido pelo tratamento da doença periodontal; (2) que o tratamento periodontal não cirúrgico pode ser usado como um modelo de bacteremia humana para avaliação de biomarcadores que podem ser usados ​​na clínica de sepse; (3) que o perfil peptídico antimicrobiano endógeno dita a gravidade de uma bacteremia; (4) que as proteinases do biofilme oral podem afetar a gravidade de uma bacteremia induzida por bactérias orais e seus produtos.

Objetivos A. Quais são os efeitos fenotípicos CVD clínicos e ômicos de longo prazo do tratamento da doença periodontal em comparação com um grupo não tratado? B. Os biomarcadores podem ser usados ​​para detectar uma bacteremia ou bacteremia anterior? C. Os efeitos da bacteremia nos biomarcadores cardiovasculares estão relacionados ao perfil peptídico antimicrobiano do indivíduo? D. A presença de proteases bacterianas, como a gingipain, está relacionada a ter uma bacteremia de tratamento periodontal e a resposta sistêmica de uma bacteremia? Descrição do projeto Para responder aos problemas clínicos da cadeira odontológica e da unidade de tratamento intensivo de sepse, os pesquisadores criaram o Estudo de Bacteremia. O objetivo 1 é um estudo de intervenção, enquanto os objetivos 2 e 3 estão investigando os fundamentos fisiopatológicos da associação. Ao estudar os efeitos a longo prazo do tratamento periodontal no fenótipo CVD, os participantes do Malmö Offspring Dental Study (MODS) que não procuraram atendimento odontológico apesar de terem sido informados de que têm doença periodontal, serão convidados como controles não tratados. A variável de resultado primário será mudanças na área total da placa carotídea (TPA) por ano.

Nos objetivos 2 e 3, os parâmetros usados ​​para dissecar os diferentes aspectos da bacteremia. O perfil de AMP pode ser diferente em indivíduos com bacteremia mais grave (medida por hemocultura) versus sem bacteremia. O resultado primário será a concentração de biomarcadores CVD durante e após a bacteremia (hemocultura positiva) em comparação com aqueles que têm hemocultura negativa.

Recrutamento Os participantes são recrutados no Serviço Dentário Sueco de Skåne em Lund, no Departamento de Periodontia. O critério de inclusão é ter doença periodontal - um quadrante com ≥2 dentes com profundidade de bolsa (PD) > 5mm e este quadrante será tratado quando as amostras de sangue forem coletadas. O tratamento é o tratamento periodontal não cirúrgico mecânico. O critério de exclusão é ter condições que requeiram antibióticos profiláticos no tratamento periodontal.

Número de participantes recrutados O estudo recrutará 100 participantes mais o reexame dos participantes do MODS que não procuraram tratamento periodontal. Infelizmente, a literatura disponível sobre bacteremia no tratamento periodontal é muito heterogênea (13-75%), tornando difícil realizar um cálculo de poder significativo. Os investigadores decidiram por 100 participantes e isso foi aprovado pela Autoridade de Revisão Ética.

Fenotipagem cardiovascular No início e após 1 ano e 2 anos, os participantes foram submetidos a fenotipagem cardiovascular na Unidade de Pesquisa Clínica do Hospital Universitário Skåne (Kliniska Forskningsenheten, KFE). A fenotipagem cardiovascular neste projeto é baseada em vários parâmetros subclínicos mencionados abaixo, porém o mais importante é a ultrassonografia da artéria carótida para avaliação da área e estabilidade da placa carotídea. O Professor Associado Jönsson é o primeiro autor e Olle Melander co-autor de uma publicação que investiga a associação entre a doença periodontal e a área total de placa carotídea. A imagem da carótida neste projeto é realizada pelo mesmo pessoal usando o mesmo equipamento de Jönsson et al..

• Ultrassonografia da artéria carótida (GE logiq E9) de ambas as carótidas.

• Presença de placa carotídea.
• Número de placas carotídeas.
• Área da(s) placa(s) carotídea(s).
• Tampa visual.
• Grau de estenose.
• Meio de escala de cinza (GSM) da placa carotídea.
• Recurso geométrico estatístico (SGF) - manchas da placa. O GSM e SGF (na verdade, SGF/área de placa ou SGF/grau de estenose) é uma expressão da heterogeneidade da placa no ultrassom e está correlacionado com a área da placa corada para lipídios, macrófagos e hemorragia, bem como a expressão de citocinas. Enquanto o GSM fornece a ecogenicidade geral na placa, o SGF é uma medida que descreve a distribuição dos níveis de escala de cinza dentro da placa.

Outros parâmetros em fenotipagem cardiovascular incluídos no projeto:

• Pressão arterial - pressão arterial sentada.
• IMC e medição de quadril/cintura.
• Colesterol total (CT), LDL-C e HDL-C.
• Glicemia de jejum (FBG) e HbA1c.
• GWAS para genes associados a DCV. Hemocultura e sequenciamento de sangue 16S Em todos os pontos de tempo, o sangue é coletado para cultura e análise de sequenciamento de sangue 16S. Para a cultura, os flebotomistas do estudo foram treinados pelas enfermeiras da clínica de infecção sobre como colher sangue para cultura - 4 frascos de cultura de sangue por ponto de tempo - um anaeróbio e um aeróbico em cada braço.

Sangue será coletado e DNA será extraído de PBMCs. Para o sequenciamento subsequente, o sequenciamento de amplicon 16S será usado com pipeline de bioinformática baseado em variantes de sequenciamento de amplicon (ASV), o que aumenta a resolução e permite que uma fração maior das bactérias seja identificada com resolução de espécies. Os resultados do sequenciamento do 16S sanguíneo serão então comparados com o conteúdo do biofilme oral.

Biomarcadores Os biomarcadores desempenham dois papéis importantes neste projeto - em primeiro lugar, são biomarcadores de bacteremia que os pesquisadores avaliam, e o sequenciamento de bactérias sanguíneas também é considerado um biomarcador de bacteremia anterior, conforme descrito acima. Em segundo lugar, e talvez ainda mais importante, eles refletem coletivamente a resposta sistêmica. A bacteremia pode iniciar a sepse, mas a resposta do hospedeiro é o que causa a condição.

Para a análise, os biomarcadores são divididos entre aqueles enviados imediatamente ao laboratório do hospital e biomarcadores que os investigadores analisam quando todas as amostras são coletadas. Os biomarcadores analisados ​​imediatamente são

• Procalcitonina (PCT)
• Troponina T de alta sensibilidade (hsTNT)
• Proteína C-reativa de alta sensibilidade (us-CRP)
• Pró-hormônio N-terminal do peptídeo natriurético cerebral (NT-proBNP)

Numa fase posterior, os investigadores irão também analisar:

• Pró-adrenomedulina regional média (MR-pro-ADM)
• C-terminal pro-endotelina-1 (CT-pro-ET-1)

Quando os investigadores coletarem todas as amostras, eles utilizarão uma abordagem multiplex para a detecção de novos biomarcadores, como a proteômica OLINK.

Peptídeos antimicrobianos Os peptídeos antimicrobianos serão analisados ​​por espectrometria de massas de monitoramento de reações selecionadas quantitativas (SRM-MS), de acordo com trabalhos publicados anteriormente pelo grupo.

Proteases As proteases, e especialmente a forma de gingipain Porphyromonas gingivalis ganhou atenção através de uma publicação recente relatando os efeitos da gengipain na progressão da doença de Alzheimer. Proteinases e especificamente a gengipaína, serão analisadas no GCF, e também no plasma. Graças ao financiamento anterior, os pesquisadores, em colaboração com a Innovagen, criaram anticorpos anti-gingipain que serão avaliados em colaboração com os professores associados Bertil Kinnby e Claes Wickström na Universidade de Malmö.

Estatísticas Estatísticas do objetivo 1 - O aspecto do teste de intervenção será baseado principalmente nas alterações na área total da placa carotídea (TPA). A mudança anual no TPA será primeiro avaliada nos indivíduos não tratados do MODS. Alterações no TPA serão tratadas como uma variável dependente em uma regressão linear. Tratamento periodontal versus controle não tratado será usado como variável independente. Outras variáveis ​​independentes serão fatores de confusão, como idade, tabagismo, educação, medicação, pressão arterial, etc. Os investigadores continuarão usando 'omics relacionados com biomarcadores, como proteínas OLINK, como variáveis ​​independentes.

Objetivo 2 estatísticas - Para investigar a associação entre biomarcadores cardiovasculares e bacteremia, os investigadores investigarão cada ponto de tempo (Figura 1) separadamente. Para investigar a associação entre bacteremia e biomarcadores de DCV, hemocultura positiva/hemocultura prévia/unidades formadoras de colônias (UFC) serão utilizadas como variáveis ​​dependentes e os biomarcadores como variáveis ​​independentes em regressões logísticas/lineares, ajustando para fatores de confusão. Curvas ROC serão construídas para testar biomarcadores de bacteremia nos respectivos pontos de tempo, para prever hemocultura positiva / hemocultura anterior.

Objetivo 3 estatísticas - Para avaliar o impacto do perfil AMP, peptídeos individuais serão incluídos em uma análise de componentes principais (PCA). Será construído um modelo de regressão linear com biomarcadores como variáveis ​​dependentes e hemocultura e fatores PCA como variáveis ​​independentes.

Objetivo 4 estatísticas - Proteases serão incluídas como variáveis ​​independentes em modelos de regressão logística e linear com hemocultura e biomarcadores como variáveis ​​dependentes, respectivamente.

Os resultados do sequenciamento de sangue para microbioma serão analisados ​​em relação aos efeitos em biomarcadores e hemocultura, respectivamente, nos objetivos 3 e 4.

Significado Uma investigação completa da base da associação entre DCV e doença periodontal e como a doença periodontal pode afetar o curso da DCV será importante para entender a associação. Décadas de bacteremia frequente de baixo grau podem ter causado danos mais graves ao sistema cardiovascular, necessitando de atenção mais personalizada dos cardiologistas. Este estudo elucida o que esse cardiologista deve procurar.

No contexto da sepse, o projeto atual tem o potencial de contribuir para que mais pacientes com sepse sobrevivam à doença por meio de um direcionamento mais preciso e rápido das bactérias que iniciam a condição. Um biomarcador mais sensível à bacteremia do que a hemocultura e que permitisse análise rápida contribuiria para um menor tempo de correção dos antibióticos, que é o fator mais importante para menor tempo de internação e menos mortes por sepse.