Oral microbiology in Alzheimer's patients (Acronyme ORAMICAL)

Description

The incidence of Alzheimer's disease (AD), the leading cause of neurocognitive disorders in the adult population, is increasing worldwide. To date, and despite the immense progress made over the last 30 years in understanding the neuropathological mechanisms, and in particular the accumulation of Tau and Beta-amyloid proteins, the question of the etiopathogeny and the various risk factors of AD remains widely debated. Among the risk factors studied, chronic inflammation and pathologies, particularly infectious ones, constitute particularly interesting avenues of research. Recent data from the literature show a significant link between periodontal disease and AD. The oral cavity harbours a varied microbiota which constitutes a permanent inflammatory reservoir favouring the systemic dissemination of bacterial, fungal and viral species. Several infectious agents are suspected of playing an etiological role in the inflammatory genesis and aggravation of neurodegenerative diseases, including AD; in particular, human herpes viruses (HHV) and numerous periodontopathogenic bacteria. Major periodontal pathogens have been detected in the brain lesions of deceased AD patients, suggesting an infectious and inflammatory connection between the oropharyngeal sphere and the brain. This thesis work is based on the assumption that the oral cavity represents a privileged observation space. The ORAMICAL study "Oral Microbiology in Alzheimer's patients" is a non-randomised case-control study conducted at the Nice University Hospital. It aims to study, at the periodontal level, the presence of a selected set of bacterial and viral species in people aged over 70 years, diagnosed or not with AD. The primary objective is to establish a periodontal signature, combining viruses and bacteria, that would be significantly associated with AD. The secondary objectives are to compare oral hygiene and oral status in each group of patients. Cases and controls were recruited during a dental consultation or following a consultation with a geriatrician at the Nice University Hospital. Periodontal samples were collected by oral swabbing of the tooth with the deepest periodontal pocket. Microbial DNA (11 in total, 7 viruses and 4 bacteria) was analysed by qPCR. Various clinical data, such as masticatory coefficient, presence of mobility, caries index or periodontal status measurement were also collected. This study protocol is reported according to the Standard Protocol Items: Recommendations for Interventional Trials (SPIRIT). The STROBE (Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology) study guidelines were followed. A first feasibility phase was carried out on twenty patients, 13 cases and 11 controls, with no significant differences in age and sex. The oral status was significantly worse for the cases. The plaque index was significantly higher in AD patients than in controls, and their level of dependency was also significantly higher. This study highlights the marked presence of certain bacterial and viral species in the periodontal lesions of AD patients. The differences (Fisher exact test) concern Varicella-Zoster virus (VZV), Epstein-Barr virus (EBV), Porphyromonas gingivalis (Pg) and Fusobacterium nucleatum (Fn), which are detected to a high degree of significance in the cases. Although still based on a modest number of participants, this study highlights for the first time the increased incidence of VZV at the oral level, associated with more consensual markers of periodontal dysbiosis like EBV, Pg and Fn.

Abstract (French)

L'incidence de la maladie d'Alzheimer (MA), qui constitue la première cause de troubles neurocognitifs dans la population adulte, augmente dans le monde entier. A ce jour, et malgré les immenses progrès réalisés en 30 ans concernant la compréhension des mécanismes neuropathologiques, et notamment l'accumulation des protéinesTau et Béta-amyloïdes, la question de l'étiopathogénie et des différents facteurs de risque de la MA reste largement débattue. Parmi les facteurs de risque étudiés, l'inflammation chronique et les pathologies, notamment infectieuses, constituent des voies de recherche particulièrement intéressantes. Les données récentes de la littérature mettent en évidence un lien significatif entre les maladies parodontales et la MA. La cavité buccale héberge en effet un microbiote varié qui constitue un réservoir inflammatoire permanent favorisant la dissémination systémique d'espèces bactériennes, fongiques et virales. Plusieurs agents infectieux sont suspectés de jouer un rôle étiologique dans la genèse inflammatoire et l'aggravation des maladies neurodégénératives, dont la MA ; notamment les Herpes virus humains et de nombreuses bactéries parodontopathogènes. Des agents pathogènes parodontaux majeurs ont en effet été détectés dans les lésions cérébrales de patients décédés et atteints de MA, suggérant une connexion infectieuse et inflammatoire entre la sphère oro-pharyngée et le cerveau. Ce travail de thèse part ainsi du postulat que la cavité buccale représente un espace d'observation privilégié. L'étude ORAMICAL "Oral Microbiology in Alzheimer's patients" est une étude cas-témoins non randomisée conduite au CHU de Nice. Elle vise à étudier, au niveau parodontal, la présence d'un ensemble sélectionné d'espèces bactériennes et virales chez des personnes âgées de plus de 70 ans, diagnostiquées ou non pour la MA. L'objectif principal est d'établir une signature parodontale, associant virus et bactéries, qui serait significativement associée à la MA. Les objectifs secondaires sont de comparer l'hygiène et l'état bucco-dentaires dans chaque groupe de patients. Les cas et les témoins, ont été recrutés lors d'une consultation dentaire ou à la suite d'une consultation avec un gériatre au CHU de Nice. Les échantillons parodontaux ont été collectés par un écouvillonnage oral réalisé sur la dent présentant la poche parodontale la plus profonde. Les ADN microbiens (11 au total, 7 virus et 4 bactéries) ont été analysés par qPCR. Différentes données cliniques, telles que le coefficient masticatoire, la présence de mobilités, l'indice carieux ou la mesure du statut parodontal ont également été recueillies. Ce protocole d'étude est rapporté selon les Standard Protocol Items : Recommendations for Interventional Trials (SPIRIT). Les directives de l'étude STROBE (Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology) ont été suivies. Une première phase de faisabilité a porté sur une vingtaine de patients,13 cas et 11 témoins, ne présentant pas de différences significatives en âge et en sexe. L'état bucco-dentaire était significativement dégradé pour les cas. L'indice de plaque était significativement plus important chez les patients atteints de MA que chez les témoins, et leur niveau de dépendance était également significativement plus important. Cette étude met en évidence la présence marquée de certaines espèces bactériennes et virales dans les lésions parodontales des patients atteints de MA. Les différences (Fisher exact test) concernent le virus Varicelle-Zona (VZV), le virus Epstein-Barr (EBV), Porphyromonas gingivalis (Pg) et Fusobacterium nucleatum (Fn) qui sont détectés de manière très significative chez les cas. Bien que basée sur un nombre de participants encore modeste, cette étude met en évidence pour la première fois l'incidence accrue du VZV au niveau oral, associé à des marqueurs plus consensuels des dysbioses parodontales comme EBV, Pg et Fn.

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