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Protocole d'évaluation de la mère, les facteurs de risque environnementaux et épigénétiques pour les caries dentaires chez les enfants

 

Dépenses des
Résumé information sur les services dentaires et santé bucco-dentaire en Australie est de 3,4 milliards de dollars australiens par an. Ceci est le coût de la santé au sixième rang et représente 7% du total des dépenses de santé national. Environ 49% des enfants australiens âgés de 6 ans ont des caries dans leurs dents de lait, ce qui est à la hausse. L'étiologie de la carie dentaire implique une interaction complexe de conditions individuelles, comportementaux, sociaux, économiques, politiques et environnementaux, et il y a un intérêt croissant dans la prédisposition génétique et modification épigénétique
Méthodes
La Santé Sous-étude orale. une étude transversale d'une cohorte de naissance a commencé en Novembre 2012 en examinant les mères et leurs enfants qui étaient âgés de six ans au moment de l'initiation de l'étude, qui est en cours. Les données provenant des questionnaires détaillés des familles dès la naissance et les données sur les connaissances, attitudes et pratiques des mères envers la santé bucco-dentaire recueillies au moment de l'examen clinique sont utilisés. Sujets 'hauteur, le poids et la mi-tour de taille sont prises et l'indice de masse corporelle (IMC) calculé, en utilisant une balance Bio-Impédance électronique. La carie dentaire expérience est marqué en utilisant la détection internationale Caries et système d'évaluation (ICDAS). Saliva est recueillie pour des mesures physiologiques. Salivaire désoxyribose Nucleic Acid (DNA) est extrait pour les études génétiques, y compris l'épigénétique en utilisant le kit SeqCap Epi Enrichissement. Les cibles d'intérêt sont confirmés par pyroséquençage pour identifier les marqueurs épigénétiques potentiels de risque carieux.
Discussion
Cette étude examinera un large éventail de déterminants potentiels pour l'enfance caries dentaires et d'évaluer inter-relations entre eux. Les résultats fourniront une base de données probantes pour planifier et mettre en œuvre de meilleures stratégies de prévention.
Mots-clés
Dental caries enfants Risque Environnement épigénétique génétique Contexte
La carie dentaire affecte les enfants et les adultes partout dans le monde. Il est une maladie des pauvres, ainsi que des riches. En grande partie évitable, il reste la maladie chronique la plus fréquente chez les enfants ayant un impact significatif sur les individus, les familles et la société. Il a été récemment rapporté que 2,4 milliards de personnes ont globalement caries dentaires non traitées [1]. Plus de 40% d'âge préscolaire et primaire des enfants dans les pays occidentaux industrialisés et d'autres pays à revenu intermédiaire, y compris les enfants aux États-Unis d'Amérique [2], Suède [3], le Brésil [4] et en Australie [5] l'expérience d'une prévalence élevée des caries dentaires. Malgré les progrès accomplis dans la carie contrôle au cours des années par les effets protecteurs de fluorure, des efforts accrus en matière de promotion de la santé buccodentaire, l'éducation sanitaire généralisée, et des progrès remarquables dans les options de traitement, la carie dentaire reste la maladie la plus courante chez les enfants chroniques [1]. Parmi les enfants australiens âgés de 6-7 ans, la prévalence de la carie dentaire (traités et non traités combinés) était de 32,4% en 2011 [6]. Ce chiffre varie selon l'État de 26,5% en Nouvelle-Galles du Sud à 43,8%, dans le Queensland (tableau 1) [6]. Selon l'Enquête sur la santé bucco-dentaire des enfants Queensland en 2012, 49,5% des enfants âgés de 5-10 a eu des caries dentaires expérimentés [7]. Plus alarmant, parmi les enfants du Sud-Est du Queensland, ce chiffre était un peu plus de 50% [7]. La moyenne cariées manquant et rempli index des dents (CAOD) pour la même population infantile était de 2,0 avec 0,8 dents étant non traité [7]. Cette aggravation de la situation, en dépit d'importantes ressources étant allouées pour la prévention et le traitement des maladies bucco-dentaires [8] .Tableau 1 Pourcentage et 95% Intervalle de confiance de 6-7 enfants d'un an avec des caries en Australie en 2011 de l'État

expérience caries
Australian Capital Territory
32,4 (21,8, 43,1)
Australie
South 29,8 (24,6, 35,0 )
Western Australia
35,5 (31,1, 40,0)
Victoria
30,0 (27,3, 32,7)

Nouvelle-Galles du Sud
26,5 (28,2, 46,3)
Tasmanie
37.3 (40.6, 47.1)

Queensland
43,8 (40,6, 47,1)
Territoire du Nord
37,8 (15,7, 42,1)
Tous les États

32,4 (31,0, 33,8)
Source Lucas et al. [6]
santé bucco-dentaire est déterminée par de nombreux facteurs: socio-économique [9], de l'environnement [10], politique [11], la disponibilité des oraux des établissements de soins de santé [12] et de leur niveau d'utilisation [13]. En outre la santé liés aux comportements d'un individu [14, 15], ainsi que la connaissance de la santé bucco-dentaire [16], les attitudes [17] et des pratiques [16], les facteurs biologiques [18], y compris l'environnement intra-utérin [19] et les gènes [20] ont un impact sur son /sa santé bucco-dentaire. En outre, les facteurs maternels comme le niveau de la mère de la carie [21, 22], sa connaissance orale de la santé [16, 19, 22-25], les charges salivaires de bactéries cariogènes [26-28], les caractéristiques salivaires y compris le pH, le débit et la mise en mémoire tampon capacité [29, 30], ainsi que la génétique maternelle [20] sont des indicateurs de risque importants à prendre en considération pour l'enfance caries dentaires. En outre, une approche holistique dans l'identification des facteurs de risque des indicateurs de risque de carie dentaire est nécessaire que la santé bucco-dentaire est qu'une partie de la santé générale [31]. Étude nouvellement facteurs de risque et des indicateurs de risque émergent pour la carie dentaire est essentielle et ceux-ci peuvent être découverts par l'étude de l'histoire naturelle de la maladie et en utilisant des approches moléculaires à base modernes [32]. Un modèle conceptuel de la façon dont nous envisageons que ces facteurs pourraient interagir est présenté dans la figure. 1. La Fig. 1 Cadre conceptuel pour l'interaction possible des facteurs de risque /indicateurs visés par l'enquête
L'importance des facteurs héréditaires dans la susceptibilité à la carie dentaire a été reconnu depuis des décennies [33, 34]. L'héritabilité est la proportion de phénotype variation expliquée par des facteurs génétiques. Celles-ci ont été estimées pour tenir compte de 30-60% (p ≤ 0,01
) de la variation des caries scores pour la dentition permanente et 54-70% (p ≤ 0,01
) pour caries à feuilles caduques scores [35]. Selon Shaffer et al. il existe des preuves directes pour une composante génétique dans la aetio-pathogenèse de la carie dentaire [36], mais on sait très peu sur les mécanismes de causalité spécifiques [37]. Il existe de nombreux gènes liés à la composition et à la structure de l'émail dentaire, héritée des altérations du métabolisme du sucre et de la régulation génétique de la fonction de la glande salivaire. Sans surprise, aucun gène hôte unique qui régule directement la carie dentaire initiation ou la progression a été identifié [38, 39]. Épigénétique cependant, peut fournir le chaînon manquant à ces questions sans réponse [40]. L'épigénétique étudie les mécanismes moléculaires qui lient les cofacteurs génétiques et environnementaux aux résultats de la maladie [41]. Il existe de nombreux mécanismes complexes sous-jacents des altérations épigénétiques telles que la méthylation de l'ADN, la modification des histones et la régulation des gènes par ARN non codant, dont méthylation de l'ADN est le plus commun [42]. Ces changements peuvent être héréditaires ou pourraient être modulée de l'environnement. Méthylation de l'ADN semble être le principal mécanisme pour supprimer des éléments de rétro-transposables qui sont responsables de la création de la variation génétique et, à l'occasion, des mutations pathogènes au sein du génome humain. Du fait que ces éléments restent partiellement méthylée dans le sperme, il peut y avoir une longue période de transposition qui dure quelques générations avant l'expression du gène [43]. contributions épigénétiques possibles sont actuellement étudiés dans de nombreuses maladies, mais ces études sont relativement nouveaux dans le domaine dentaire [42] et sont nécessaires pour comprendre les facteurs à base d'ADN important pour le développement des maladies bucco-dentaires [31]. Méthodes de
population étudiée
la recherche décrite dans le présent document est le bras des principaux «environnements pour une vie saine - Griffith étude cohorte de naissance" santé bucco-dentaire (EHFL) qui, à partir de 2006, a recruté environ 3000 familles du Sud-est du Queensland . EFHL est un pluriannuel étude longitudinale de cohorte de naissance prospective, la collecte d'informations pendant la grossesse grâce à la petite enfance et l'âge adulte [43]. La population étudiée EFHL comprend toutes les naissances de trois districts sanitaires voisins géographiquement définies du Queensland (Logan, Beaudesert et la Gold Coast) et Northern Rivers /Tweed en NSW de 2006 à 2011. Ces quatre domaines couvrent 30% de la population du Queensland. Les femmes attendent prénatales rendez-vous à la clinique des trois maternités publiques (Logan, Gold Coast et Tweed) dans les districts participants ont été contactés par des sages-femmes de recherche-formation, pourvu d'une explication détaillée de l'étude vise, et invités à participer [44]. Le consentement éclairé écrit a été obtenu par les participants d'accéder à leurs informations à partir de bases de données de l'hôpital, afin de compléter une enquête de référence maternelle et pour le suivi individuel [44]. Les initiateurs de l'étude de EFHL devrait incorporer les futures études secondaires, y compris la recherche sur la santé bucco-dentaire [45]. La population de la sous-étude sur la santé bucco-dentaire, qui a débuté en 2012 est un sous-ensemble de 6-7 ans les enfants âgés de EFHL et leurs mères qui acceptent notre invitation à participer l'approbation éthique de. Pour lancer le sous-étude sur la santé bucco-dentaire a été obtenu à partir de la commission de l'Université Griffith Human éthique de la recherche sur les 26.12.2012, sur la base d'un processus de formulaire d'approbation complet national d'éthique, avec NW Johnson en tant que chercheur principal responsable. Une variation d'archiver et d'analyser l'ADN a été approuvé le 17/07/2014 (GU Ref No: OTH /25/13 /HREC). Les approbations d'éthique et des consentements éclairés obtenus couvrent l'examen clinique des mères et de leurs enfants /enfants et le consentement des parents pour participer pleinement à leur enfant dans tous les aspects de l'étude.
Recrutement de l'échantillon et de l'examen
En 2012, les mères de la première cohorte d'enfants, qui étaient âgés de 6 ans à l'époque, ont été envoyés des lettres les alertant à l'étude de la santé bucco-dentaire, suivi par un appel téléphonique afin d'évaluer leur niveau d'intérêt. Depuis lors, nous avons continué à recruter des participants à partir de 2007 à 2009 cohortes et les recrutements sont toujours en cours. Les participants qui éprouvent des difficultés à voyager loin, qui ont une maladie grave et qui ne sont pas prêts à subir un examen oral détaillé sont exclus de l'étude. Ceux qui acceptent de participer à la clinique dentaire à l'école dentaire Griffith sont donnés rendez-vous pour un examen dentaire gratuit de la mère et de l'enfant par deux chirurgiens-dentistes qualifiés, qui comprend l'offre d'un traitement gratuit pour l'enfant, si nécessaire. La mère et l'enfant sont priés de ne pas se brosser les dents 2-3 h avant l'examen, de ne pas consommer de la nourriture ou des boissons douces, la fumée ou utiliser un rince-bouche selon les critères d'examen oral. Les mères qui sont enceintes ou qui portent des pacemakers cardiaques sont exclus de peser sur la balance d'impédance bio. antécédents médicaux détaillés sont prises lorsque les sujets arrivent à côté de la chaise (Fig. 2). Un examen attentif de la tête et du cou, visuellement et par palpation, est effectuée. Chaque participant est ensuite examiné pour salivaire physiologie, pour la santé des tissus mous de la bouche, pour l'état dentaire et pour l'expérience de la carie dentaire et les maladies parodontales (Fig. 2). Les données sont entrées dans le logiciel de gestion clinique Titanium (Spark Dental Technology, Nouvelle-Zélande) de la Clinique dentaire de l'Université Griffith, incorporant des pages spécifiquement conçues pour l'enregistrement des observations de recherche. Les participants qui ont besoin d'un traitement sont désignés pour le traitement à l'Université Griffith cliniques dentaires, que pour les enfants étant libre, les coûts étant couverts par le gouvernement du Queensland. Figue. 2 Diagramme montrant le processus de la taille de l'échantillon de la taille de l'échantillon collection de données requis pour un modèle de régression multivariée descriptive dépend des probabilités de type I et erreurs II, la taille de l'effet et sa variation, le nombre de variables indépendantes et les coefficients de corrélation [46] et d'autres facteurs. Méthodes de calcul ont tendance à être complexes; une équation simple pour la comparaison des deux moyens a tout récemment été publiée [47]. L'analyse de puissance des petits modèles multivariés peut être réalisée, mais il faut disposer de données synthétiques à base d'un modèle hypothétique, les paramètres du modèle et les distributions covariables attendues. Une simple table de taille de l'échantillon est disponible sur http:... //Www statstodo com /SSizMReg_ Tab php qui exige une connaissance a priori du coefficient de corrélation multiple et le nombre de variables indépendantes dans le modèle. Une autre règle de pouce [48] applicable pour ce type d'étude estime que le nombre de «candidat» variables indépendantes, d'interaction et d'autres termes utilisés lors de l'analyse, et nécessite la taille de l'échantillon pour être 10-20 fois ce nombre. Par conséquent, l'exigence de taille minimale de l'échantillon (n
= 147 dyades) a d'abord été guidé par le test de corrélation d'un échantillon pour déterminer si un coefficient de corrélation diffère de zéro, fixé à un niveau de corrélation faible r
= 0,4 ( alpha = 0,05, puissance = 0,80) deux tailed, calculées en utilisant la «puissance d'une corrélation" commande de Stata v analyse des données 13.1 et logiciels statistiques (StataCorp, États-Unis) [49]. Dans cette étude, la taille de l'échantillon est limitée par des facteurs pragmatiques (budget, temps et disponible population de l'échantillon). Le plus variable de résultat primaire
carie dentaire L'expérience de chaque enfant est évalué en utilisant le système international de détection des caries et de l'évaluation (ICDAS) [50 ]. La dentition est examinée en détail, et chaque surface de chaque dent a marqué après séchage. Lésions des caries dentaires sur les deux surfaces lisses et dans les puits et fissures, sont marqués d'une gamme de 0 à 6 en fonction de la gravité. Ces scores couvrent une plage de "tache blanche" non-cavitation et des lésions de "tache brune" à cavités ouvertes. Une caractéristique particulière de ICDAS est le complément d'information qu'elle donne sur la présence et le type de, des restaurations sur toutes les surfaces qui seraient comptées comme caries passées expérience. caries expérience globale par personne est calculée en pourcentage des surfaces affectées sur toutes les surfaces examinées, et cela peut être réglé à tout niveau de caries sévérité.
principales variables explicatives
mère et les variables liées aux enfants sont recueillies à l'aide de questionnaires, examens et essais de laboratoire clinique.
connaissance orale de la santé et les pratiques
Après consentement éclairé, un questionnaire détaillé de 43 questions au total (mis au point pour l'étude), liée à la santé orale est administrée aux mères avant les examens cliniques, à recueillir des données sur les connaissances, attitudes et pratiques envers la santé bucco-dentaire. Les mères sont interrogés sur leur connaissance des maladies bucco-dentaires, les causes de la carie dentaire chez les enfants et les adultes et les services disponibles de soins de santé bucco-dentaire. Avec des questions fermées leurs pratiques alimentaires, les méthodes d'hygiène buccale et de la fréquence, l'utilisation des services de soins de santé bucco-dentaire et les pratiques d'alimentation du nourrisson sont évalués. A Likert échelle mesure les attitudes envers la santé bucco-dentaire, et les mères accordent de l'importance de la santé bucco-dentaire de l'enfant et les dents de lait.
Mesures anthropométriques
Hauteur, tour de taille et longueur de la foulée de la mère et de l'enfant sont mesurés. Les participants sont pesés avec une balance Bio-Impédance électronique, ce qui donne des mesures de graisse corporelle, la composition de l'eau du corps et de l'indice de masse corporelle (IMC) pour les adultes et seulement du poids pour les enfants. Les mères qui sont enceintes ou qui ont un stimulateur cardiaque implanté sont exclus de la pesée sur la balance Bio-impédance.
Saliva caractéristiques
Nous évaluons l'hydratation par voie orale et de la viscosité de la salive (collant /mousseuse, mousseuse /pétillante ou aqueuse) par visuelle observation (fig. 2). la salive Stimulée est recueilli sur une période de 5 minutes par la mastication sur la cire de paraffine, et le dribble dans une tasse stérile. Le volume expectoration est enregistré. La capacité de la salive stimulée pH et tampon sont mesurés en utilisant des kits Saliva-Check Buffer (GC, États-Unis d'Amérique) [51, 52]. En outre, Caries test risque (CRT) kits (Ivoclar Vivadent, Australie) sont utilisés pour évaluer la salive tampon et salivaires chiffres de streptocoques mutans
et lactobacilles
[52] (Fig. 2).
État parodontal
les mères sont examinées pour l'état parodontal utilisant le dépistage parodontal et enregistrement (PSR) Index, qui mesure la profondeur des poches parodontales de la marge gingivale libre au fond du sillon gingival [53, 54]. Les deux dents supérieures et inférieures sont divisées en sextant. Chaque dent dans la cavité buccale est examinée et le score le plus élevé dans chaque sextant est enregistré. Les scores varient de 0, indiquant parodonte sain, à 4, ce qui représente une parodontite sévère [55].
Données démographiques et environnementales
démographiques, sociales et environnementales ont été recueillies à l'aide de questionnaires détaillés lors du recrutement et le suivi des phases de la étude EFHL de 2006 à 2011. Tous les facteurs sélectionnés sont des prédicteurs hypothétiques du résultat principal. La présente étude utilise les données socioéconomiques et démographiques sur l'information de chaque famille de la mère: l'âge maternel, le plus haut niveau d'éducation, le statut d'emploi et le revenu annuel total famille de la mère. environnement intra-utérin de l'enfant sera évalué par la nutrition maternelle prénatale, les habitudes de tabagisme de la mère prescrits et l'usage illicite de drogues et d'alcool. Les données sur l'allaitement maternel et les pratiques de sevrage, les types d'aliments et boissons consommés, les pratiques alimentaires et une bouteille alimentation complémentaire pour nourrissons, seront utilisés comme covariables à inclure dans le modèle de facteur de risque. Soins bucco-dentaires et autres services de santé reçus par l'enfant sera évalué à partir des données sur des examens dentaires et médicaux (visites GP), les services d'urgence présences et la disponibilité d'une assurance médicale (carte de soins de santé).
marqueurs génétiques et épigénétiques
pour identifier les marqueurs génétiques et épigénétiques associés à la carie dentaire, nous allons cibler l'hôte de l'ADN génomique obtenu à partir d'échantillons de salive et d'utiliser la technologie de séquençage de nouvelle génération pour mesurer des variantes à base d'ADN à l'échelle du génome entier.
Plus précisément, stimulé la salive sera recueillis dans des tubes de 2 ml et stocké à -80 ° C jusqu'à ce que l'ADN est extrait avec le kit de PCR High pure modèle de préparation (Roche Diagnostics, Australie) en utilisant un procédé qui a été largement modifié afin d'augmenter significativement le rendement de l'ADN à une concentration nécessaire pour Continuer- Le séquençage de génération (protocoles non publiées). L'ADN extrait sera envoyé au Centre de génomique clinique à l'Université du Queensland pour effectuer le séquençage de l'ADN traité au bisulfite pour l'analyse de la méthylation. Cette approche nous permettra d'obtenir des informations sur les deux variantes de séquences d'ADN et la méthylation CpG à ~ 450.000 sites CpG couvrant le génome humain. Ces essais seront effectués en utilisant l'Epi 4 M Enrichment Kit SeqCap CpGIANT (Roche NimbleGen, Australie) et le HiSeq2500 Sequencer (Illumina, États-Unis) [56]. Un manuscrit par Allum et al. fournit une description détaillée des protocoles d'essai [57]
Jusqu'à présent, nous avons mené une étude pilote avec 12 mère enfant dyades. 6 avec caries haute (expérience de la carie moyenne, 27,1% des surfaces affectées chez les mères et 12,4% chez les enfants) et 6 avec une faible expérience de la carie (expérience de la carie moyenne, 11,2% chez les mères, 2,5% chez les enfants) a été lancé à partir de données collectées dans le cadre l'étude de sous-santé bucco-dentaire de EFHL. À la suite de cette étude pilote, nous avons été en mesure d'établir les protocoles d'extraction d'ADN, de purification et de séquençage (dans nos mains), et nous avons également mis en place les bioinformatique nécessaires et les méthodes d'analyse statistique pour identifier les gènes cibles pour les caries dentaires. De l'analyse
Observations seront stockées sous forme de données anonymisées, en utilisant un identifiant unique pour chaque participant. L'ensemble de données pour l'analyse sera préparée en SPSS dans un format de données à l'échelle (une ligne par participant). Le nettoyage des données sera effectuée. Outliers seront étudiées et corrigées ou remplacées par des valeurs manquantes si nécessaire. Le motif de valeurs manquantes sera étudiée, et les variables ne seront pas utilisées pour une analyse ultérieure si & gt; 30% des valeurs se trouvent manquantes; les données manquantes ne seront pas imputées.
La variable dépendante (caries dentaires d'expérience des enfants) devrait être une variable continue de type de rapport, droit asymétrique avec un mode de zéro et qui pourrait être modélisée à l'aide d'un modèle linéaire généralisé (GLM ) avec log-lien et de la famille gamma. Le nombre de variables indépendantes sera réduite si possible (par exemple la connaissance orale de la santé et les pratiques, l'état parodontal, etc.) en utilisant des valeurs agrégées. Les variables indépendantes sans une association connue ou hypothétique avec la variable dépendante ne seront pas utilisés dans les analyses de régression. Les variables indépendantes (covariables) sont préparés comme suit. Des variables dichotomiques: codées comme 0/1; la catégorie zéro avec la fréquence plus élevée; présenté comme nombre et la proportion (%); ignoré pour GLM si rares (fréquence & lt; 20). Les variables catégorielles: codées 0/1/2 /etc .; trié par fréquence dans un ordre décroissant; présenté comme nombre et la proportion; pour GLM les plus petites catégories seront regroupées pour former les catégories avec la fréquence & gt; 20; dummy codé pour GLM. Les variables ordinales: codées 0/1/2 /etc .; triés de façon significative; présenté comme nombre et la proportion; pour GLM catégories voisines sera effondré pour former des catégories avec n
& gt; 20. Les variables continues: re-réduite si nécessaire pour assurer un changement d'une valeur de 1 peut être interprété d'une manière significative; centré sur moyenne si nécessaire (par exemple pour l'âge.); présenté sous forme de moyenne et l'écart type (des distributions symétriques) ou percentiles médiane et 25 /75e.
Statistiques descriptives des caractéristiques des participants (des valeurs avant re-catégorisation ou la transformation) sera présenté. associations non ajustées entre dépendantes et covariables seront explorées avec GLM bivariées. Les covariables d'intérêt pour un modèle multivarié seront sélectionnés à la p
& lt; 0.2. Les corrélations entre les covariables présélectionnés seront étudiées (en utilisant Pearson ou Spearman de corrélation et de dispersion des parcelles), et covariables ne seront pas utilisés ensemble dans un modèle multivarié si une corrélation statistiquement significative se trouve à