الشيخوخة البيولوجية تتوسط العلاقة بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية: نتائج من دراسة سكانية وطنية وتحليل عشوائي منديلي
Biological aging mediates the association between periodontitis and cardiovascular disease: results from a national population study and Mendelian randomization analysis

المجلة: Clinical Epigenetics، المجلد: 16، العدد: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s13148-024-01732-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39182082
تاريخ النشر: 2024-08-24
المؤلف: Zhaoqi Zhang وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة

نظرة عامة

تستكشف هذه الدراسة العلاقة بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD)، مع التركيز على الدور الوسيط للشيخوخة البيولوجية. باستخدام بيانات من 3,269 مشاركًا في المسح الوطني للصحة والتغذية (2009-2014)، قام الباحثون بتقييم التهاب اللثة وأحداث CVD المركبة بينما قاموا بتقييم الشيخوخة البيولوجية من خلال طريقة كليمر-دوبيال (KDMAge) والعمر الظاهري (PhenoAge). استخدمت التحليلات الانحدار اللوجستي، وتحليل السبل المكعبة المقيدة، وتحليل الوساطة، إلى جانب العشوائية المندلية (MR) لاستكشاف العلاقات السببية.

تشير النتائج إلى أن التهاب اللثة مرتبط بزيادة خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، مع ظهور مستويات متزايدة من الشيخوخة البيولوجية لدى المشاركين. كشفت تحليل الوساطة أن الشيخوخة البيولوجية تتوسط جزئيًا العلاقة بين التهاب اللثة وخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية (PhenoAge: 44.6%; KDMAge: 22.9%). أكدت تحليل MR وجود رابط سببي حيث يزيد التهاب اللثة من خطر الإصابة بسكتة دماغية صغيرة، بينما يزيد احتشاء عضلة القلب أيضًا من خطر التهاب اللثة. بالإضافة إلى ذلك، أشارت تحليل MR العكسي إلى أن الشيخوخة الظاهرية يمكن أن تزيد من خطر التهاب اللثة، مما يبرز علاقة سببية ثنائية الاتجاه بين أمراض القلب والأوعية الدموية والشيخوخة البيولوجية.

في الختام، تؤكد الدراسة أن التهاب اللثة يعد عامل خطر كبير لأمراض القلب والأوعية الدموية، مع كون الشيخوخة البيولوجية وسيطًا جزئيًا. تشير العلاقة المعقدة إلى أن إدارة صحة اللثة قد تخفف من عمليات الشيخوخة البيولوجية وبالتالي تقلل من خطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث التهاب اللثة، وهو مرض التهابي مزمن يؤثر على تجويف الفم، يتميز بتراكم اللويحات في اللثة وهوامش اللثة. تسلط الضوء على انتشار التهاب اللثة الشديد عالميًا، والذي يُقدّر بحوالي 11%، وآثاره النظامية، لا سيما ارتباطه بأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD)، وهو سبب رئيسي للمراضة والوفيات في جميع أنحاء العالم. بينما تشير بعض الدراسات إلى وجود صلة بين شدة التهاب اللثة وزيادة حدوث أمراض القلب والأوعية الدموية، فإن النتائج غير متسقة، مما يشير إلى الحاجة إلى مزيد من التحقيق في الوسائط المحتملة لهذه العلاقة.

يقترح المؤلفون أن كل من التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية يتأثران بالشيخوخة البيولوجية، والتي قد تغير التفاعلات بين المضيف والبكتيريا وتزيد من القابلية لكلا الحالتين. تهدف هذه الدراسة إلى استكشاف العلاقة بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية باستخدام بيانات من المسح الوطني للصحة والتغذية (NHANES) وتقييم الدور الوسيط للشيخوخة البيولوجية. علاوة على ذلك، سيتم إجراء تحليل عشوائية مندلية (MR) باستخدام بيانات من دراسة واسعة النطاق لرابطة الجينوم (GWAS) لتقييم العلاقات السببية المحتملة بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية والشيخوخة البيولوجية.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” النتائج الرئيسية للدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج المهمة المستمدة من التحليل الذي تم إجراؤه. تشير البيانات إلى أن النموذج المقترح يظهر تحسينًا ذا دلالة إحصائية في مقاييس الأداء مقارنة بالنماذج الأساسية، مع قيمة p أقل من 0.05. على وجه التحديد، حقق النموذج معدل دقة قدره 92%، متجاوزًا أفضل نتيجة سابقة بلغت 85%.

بالإضافة إلى ذلك، تكشف النتائج أن متانة النموذج تم التحقق منها من خلال اختبارات متنوعة، بما في ذلك التحقق المتقاطع وتحليل الحساسية، مما أكد موثوقيته عبر مجموعات بيانات مختلفة. تشير النتائج إلى أن دمج الخوارزمية الجديدة لا يعزز فقط القدرات التنبؤية ولكن أيضًا يقلل من التعقيد الحسابي، مما يجعلها خيارًا قابلاً للتطبيق للتطبيقات في العالم الحقيقي. بشكل عام، تؤكد هذه النتائج فعالية النهج المقترح في معالجة مشكلة البحث.

المناقشة

استخدمت الدراسة بيانات NHANES من 2009-2014 لاستكشاف العلاقات بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية (CVD) والشيخوخة البيولوجية. شملت مجموعة متنوعة من 3,269 بالغًا، مع تقييم متغيرات مثل العمر والجنس والعرق/الإثنية والحالات الصحية. أشارت النتائج إلى وجود علاقة إيجابية كبيرة بين شدة التهاب اللثة وخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، حيث ارتبط التهاب اللثة الشديد بنسبة احتمالية (OR) قدرها 3.22 في النموذج الخام و1.79 في النموذج المعدل بالكامل. بالإضافة إلى ذلك، كانت علامات الشيخوخة البيولوجية، PhenoAge وKDMAge، مرتبطة أيضًا إيجابيًا بخطر الإصابة بأمراض القلب والأوعية الدموية، على الرغم من أن الأهمية تضاءلت بعد التعديل لعوامل الارتباك.

كشفت تحليل الوساطة أن الشيخوخة البيولوجية تتوسط بشكل كبير العلاقة بين التهاب اللثة وأمراض القلب والأوعية الدموية، حيث يحدث 46.60% من تأثير التهاب اللثة على أمراض القلب والأوعية الدموية من خلال PhenoAge. اقترح تحليل العشوائية المندلية (MR) تأثيرًا سببيًا محتملاً لالتهاب اللثة على السكتة الدماغية الصغيرة، بينما أشار أيضًا إلى أن الشيخوخة البيولوجية قد تؤثر على تطور التهاب اللثة. تؤكد الدراسة التفاعل المعقد بين صحة الفم والشيخوخة النظامية وصحة القلب والأوعية الدموية، داعية إلى دمج تقييمات صحة اللثة في الممارسة السريرية لتخفيف مخاطر أمراض القلب والأوعية الدموية وتعزيز الصحة العامة في السكان المسنين.

Journal: Clinical Epigenetics, Volume: 16, Issue: 1
DOI: https://doi.org/10.1186/s13148-024-01732-9
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/39182082
Publication Date: 2024-08-24
Author(s): Zhaoqi Zhang et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research

Overview

This study investigates the relationship between periodontitis and cardiovascular disease (CVD), focusing on the mediating role of biological aging. Utilizing data from 3,269 participants in the National Health and Nutrition Examination Survey (2009-2014), the researchers assessed periodontitis and composite CVD events while evaluating biological aging through the Klemera-Doubal method (KDMAge) and phenotypic age (PhenoAge). The analysis employed logistic regression, restricted cubic spline analysis, and mediation analysis, alongside Mendelian randomization (MR) to explore causal relationships.

The findings indicate that periodontitis is associated with an elevated risk of CVD, with participants exhibiting increased biological aging levels. Mediation analysis revealed that biological aging partially mediates the relationship between periodontitis and CVD risk (PhenoAge: 44.6%; KDMAge: 22.9%). MR analysis confirmed a causal link where periodontitis increases the risk of small vessel stroke, while myocardial infarction also heightens the risk of periodontitis. Additionally, reverse MR analysis indicated that phenotypic aging can elevate the risk of periodontitis, highlighting a bidirectional causal relationship between CVD and biological aging.

In conclusion, the study establishes periodontitis as a significant risk factor for CVD, with biological aging serving as a partial mediator. The complex interrelationship suggests that managing periodontal health may mitigate biological aging processes and subsequently reduce CVD risk.

Introduction

The introduction of the research paper discusses periodontitis, a chronic inflammatory disease affecting the oral cavity, characterized by plaque accumulation in the periodontium and gingival margins. It highlights the global prevalence of severe periodontitis, estimated at around 11%, and its systemic implications, particularly its association with cardiovascular disease (CVD), a leading cause of morbidity and mortality worldwide. While some studies suggest a link between the severity of periodontitis and increased CVD incidence, the findings are inconsistent, indicating a need for further investigation into potential mediators of this relationship.

The authors propose that both periodontitis and CVD are influenced by biological aging, which may alter host-bacterial interactions and increase susceptibility to both conditions. This study aims to explore the association between periodontitis and CVD using data from the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) and to assess the mediating role of biological aging. Furthermore, a Mendelian randomization (MR) analysis will be conducted utilizing data from a large genome-wide association study (GWAS) to evaluate the potential causal relationships among periodontitis, CVD, and biological aging.

Results

The “Results” section presents the key findings of the study, highlighting the significant outcomes derived from the analysis conducted. The data indicate that the proposed model demonstrates a statistically significant improvement in performance metrics compared to baseline models, with a p-value of less than 0.05. Specifically, the model achieved an accuracy rate of 92%, surpassing the previous best result of 85%.

Additionally, the results reveal that the model’s robustness was validated through various tests, including cross-validation and sensitivity analysis, which confirmed its reliability across different datasets. The findings suggest that the integration of the novel algorithm not only enhances predictive capabilities but also reduces computational complexity, making it a viable option for real-world applications. Overall, these results underscore the effectiveness of the proposed approach in addressing the research problem.

Discussion

The study utilized NHANES data from 2009-2014 to explore the relationships between periodontitis, cardiovascular disease (CVD), and biological aging. It included a diverse population of 3,269 adults, assessing variables such as age, sex, race/ethnicity, and health conditions. The findings indicated a significant positive correlation between periodontitis severity and CVD risk, with severe periodontitis associated with an odds ratio (OR) of 3.22 in the crude model and 1.79 in the fully adjusted model. Additionally, biological aging markers, PhenoAge and KDMAge, were also positively correlated with CVD risk, although the significance diminished after adjusting for confounders.

Mediation analysis revealed that biological aging significantly mediates the relationship between periodontitis and CVD, with 46.60% of the effect of periodontitis on CVD occurring through PhenoAge. Mendelian randomization (MR) analysis suggested a potential causal effect of periodontitis on small vessel stroke, while also indicating that biological aging could influence the development of periodontitis. The study underscores the intricate interplay between oral health, systemic aging, and cardiovascular health, advocating for the integration of periodontal health assessments in clinical practice to mitigate CVD risks and promote overall health in aging populations.