歯周炎患者の口腔内細菌叢とアテローム血栓性頸動脈プラークの脆弱性。横断的な研究

Oral microbiota and atherothrombotic carotid plaque vulnerability in periodontitis patients. A cross-sectional study.

• Adrian Brun
• Alexandre Nuzzo
• Bastien Prouvost
• Devy Diallo
• Sandrella Hamdan
• Elena Meseguer
• Céline Guidoux
• Philippa Lavallée
• Pierre Amarenco
• Guy Lesèche
• Philippe Bouchard
• Jean-Baptiste Michel
• Hélène Rangé

抄録

背景:

歯周炎患者では、アテローム血栓性血管イベントのリスクが高まることが報告されている。歯周炎は、歯肉縁下のバイオフィルムと菌血症に関連している。

BACKGROUND: An increased risk of atherothrombotic vascular events has been reported in periodontitis patients. Periodontitis is associated with dysbiotic subgingival biofilms and bacteremia.

目的:

我々は、(a)口腔内のマイクロバイオームが頸動脈のマイクロバイオームと関連している、(b)歯周炎がプラークの脆弱性に寄与している、という仮説を立てた。本研究の目的は、歯周炎、頸動脈のマイクロバイオーム、および破裂しやすい頸動脈アテローム性プラークにおける局所自然免疫反応の関連性を明らかにすることである。

OBJECTIVE: We hypothesized (a) that the oral microbiome is associated with the carotid microbiome and (b) that periodontitis could contribute to plaque vulnerability. The aim of this study was to determine the associations between periodontitis, the carotid microbiome, and the local innate immune response in carotid atherothrombotic plaques vulnerable to rupture.

研究方法:

今回の横断研究では，頸動脈内膜切除術に入院した45名の患者に，術前の歯周病検査を行った。頸動脈コンディショニングメディアで放出されたヘモグロビンレベルに反映されたプラーク内出血の量を、頸動脈プラークの脆弱性の基準とした。血清中の歯周病菌に対する抗体のレベルを測定した。口腔内細菌叢の特徴は、頸動脈プラークサンプルの微生物全ゲノム配列決定、ネステッドPCR、免疫染色により評価した。頸動脈コンディショニングメディアおよび血漿中の好中球動員マーカー（ロイコトリエンB4），好中球活性化マーカー（ミエロペルオキシダーゼ，ディフェンシン），およびサイトカインを測定した。

METHODS: In this cross-sectional study, 45 patients admitted for carotid endarterectomy underwent a preoperative periodontal examination. The volume of intraplaque hemorrhage reflected by the hemoglobin level released in carotid-conditioned media was considered as a criterion of carotid plaque vulnerability. Levels of antibodies against periodontal bacteria were determined in sera. The signature of the oral microbiota was assessed by microbial whole-genome sequencing, nested PCR, and immunostaining in carotid plaque samples. Markers of neutrophil recruitment (leukotriene B4), neutrophil activation (myeloperoxidase, defensins), and cytokines were measured in carotid-conditioned media and/or plasma.

結果:

すべての患者が歯周炎を患っていた。頸動脈のマイクロバイオームには144の細菌属が検出された。Streptococcusは頸動脈サンプルの84％に検出されたが，歯周炎に関連する細菌は21％に検出された。また、P.gingivalisのDNAとジンジパインも頸動脈のサンプルから検出されました。歯周病菌付着量／血清抗P.gingivalis免疫グロブリンAとサイトカイン抑制好中球との間には、有意な逆相関が認められた（いずれもP<.01）。また、リポポリサッカライド、ミエロペルオキシダーゼ/ヒト好中球ペプチド1-3、ヘモグロビン値の間には、有意な正の相関があった（いずれもP<.01）。

RESULTS: All patients exhibited periodontitis. One hundred and forty-four bacterial genera were detected in the carotid microbiome. While Streptococcus was found in 84% of the carotid samples, periodontitis-associated genera were detected in 21%. P. gingivalis DNA and gingipains were also identified in carotid samples. There were significant inverse correlations between periodontal attachment loss/serum anti-P. gingivalis Immunoglobulin A and cytokine inhibiting neutrophils (all P < .01). There were also significant positive correlations between lipopolysaccharides, myeloperoxidase/human neutrophil peptides1-3, and hemoglobin levels (all P < .01).

結論:

脳卒中のリスクがある患者では，頸動脈プラークのマイクロバイオームは多様性が高く，口腔由来のものであると考えられた．歯周炎は、好中球活性化マーカーおよびプラークの破裂に対する脆弱性と有意に関連していた。

CONCLUSIONS: In patients at risk of stroke, the carotid plaque microbiome was highly diverse and compatible with an oral origin. Periodontitis was significantly associated with neutrophil activation markers and plaque vulnerability to rupture.

© 2020 John Wiley & Sons A/S. Published by John Wiley & Sons Ltd.