Σχέση μεταξύ επίπτωσης βακτηριαιμίας και πολυμορφισμού των Toll like receptors (TLRs) – 2,4,9 σε ασθενείς της ΜΕΘ

Abstract

Objective: Toll-like receptor (TLR) single nucleotide polymorphisms (TLR-SNPs) may critically influence host susceptibility to infectious diseases. To test the potential of four common toll-like receptor (TLR) polymorphisms to predispose to specific intensive care unit (ICU)-acquired infections and affect outcomes in central Greece. Methods: The incidence of TLR2-Arg753Gln, TLR4-Asp299Gly, TLR4-Thr399Ile and TLR9-T-1237C polymorphisms and their association with ICU-acquired infections and patients’ clinical outcomes were prospectively evaluated in ICU patients requiring mechanical ventilation for more than 48hours. The examined genetic polymorphisms were assessed on genomic DNA by real-time Polymerase-Chain-Reaction (PCR).Results: During a 15-month period (November 2011- January 2013), 224 patients were enrolled and genotyped: 136(60.7%) presented no TLR mutations, while 88(39.3%) showed TLR polymorphisms [lone/mixed: 56(25%)/32(14.3%), respectively]. The prevalence of genetic polymorphisms for TLR4-Asp299Gly, TLR4-Thr399Ile, mixed TLR4-Asp299Gly/Thr399Ile, TLR9-T-1237C and TLR2-Arg753Gln was 14.4%, 14.7%, 11.2%, 24.5% and 2.2%, respectively. TLR4 polymorphisms were associated with increased susceptibility towards specific ICU-acquired infections, i.e. gram-negative central-nervous-system infections (CNSI) and urinary-tract infections (UTI), principally due to Acinetobacter baumannii, and Klebsiella pneumonia, respectively, as well as with Pseudomonas aeruginosa-induced ventilator-associated pneumonia (VAP) (all P<0.05). TLR9-T1237C polymorphism was associated with lower incidence and fewer relapses of CNSIs and UTIs when compared to mixed TLR4-Asp299Gly/Thr399Ile polymorphism group (P≤0.039). TLRs polymorphisms were not associated with blood stream infection. ICU-stay was significantly prolonged in TLR4 polymorphisms (P≤0.0416); yet, sepsis time-course and ICU-outcomes were not associated with TLR mutations. ConclusionsOur findings suggest that common TLR-signaling polymorphisms might be implicated in the clinical phenotype of ICU-acquired infections in Greece. Thus, TLR4-SNPs may enhance susceptibility towards several types of gram-negative CNSI, UTI and respiratory infections, and may adversely affect ICU morbidity. Instead, TLR9-T-1237C mutation may exert a protective effect against specific ICU infections.

Σκοπός : Οι μονονουκλεοτιδικοί πολυμορφισμοί των Toll like υποδοχέων [Toll-like Receptors - Single Nucleotide Polymorphisms (TLR-SNPs)] μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά την ευαισθησία του ξενιστή στις λοιμώξεις. Σκοπός της μελέτης ήταν να διερευνηθεί ο συχνότητα τεσσάρων κοινών πολυμορφισμών των Toll-Like Receptors (TLRs) σε βαρέως πάσχοντες ασθενείς των Μονάδων Εντατικής Θεραπείας (ΜΕΘ) και η συσχέτισή τους με την επίπτωση των λοιμώξεων και την έκβαση των ασθενών στην κεντρική Ελλάδα.Μέθοδος: Η συχνότητα εμφάνισης των TLR2-Arg753Gln, TLR4-Asp299Gly, TLR4-Thr399Ile και πολυμορφισμών TLR9-T-1237C, η συσχέτισή τους με την επίπτωση των λοιμώξεων και τις κλινικές εκβάσεις των ασθενών αξιολογήθηκαν προοπτικά σε ασθενείς ΜΕΘ που υποβλήθηκαν σε μηχανικό αερισμό για περισσότερο από 48 ώρες. Η ανίχνευση των πολυμορφισμών έγινε με την αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (Real-time Polymerase-Chain-Reaction –PCR).Αποτελέσματα: Κατά τη διάρκεια περιόδου 15 μηνών (Νοέμβριος 2011- Ιανουάριος 2013), 224 ασθενείς συμπεριελήφθησαν στην μελέτη και έγινε έλεγχος γονοτύπου. Οι 136 (60,7%) ασθενείς δεν παρουσίασαν μεταλλάξεις των TLRs, ενώ 88 (39,3%) έδειξαν πολυμορφισμούς των TLRs [μονών / μικτών: 56 (25 %) / 32 (14,3%), αντίστοιχα]. Η επίπτωση των γενετικών πολυμορφισμών TLR4-Asp299Gly, TLR4-Thr399Ile, μικτών TLR4-Asp299Gly / Thr399Ile, TLR9-T-1237C και TLR2-Arg753Gln ήταν 14,4%, 14,7%, 11,2%, 24,5% και 2,2%, αντίστοιχα. Οι πολυμορφισμοί TLR4 σχετίστηκαν με αυξημένη ευπάθεια προς συγκεκριμένες λοιμώξεις που σχετίζονται με την νοσηλεία στην ΜΕΘ, δηλαδή gram-αρνητικών λοιμώξεων του κεντρικού νευρικού συστήματος (Central Nervous System Infection - CNSI) και λοιμώξεων της ουροφόρου οδού (Urinary Tract Infection - UTI), από Acinetobacter baumannii και Klebsiella pneumonia, καθώς και με την πνευμονία που σχετίζεται με τον αναπνευστήρα (Ventilator-associated pneumonia -VAP) από Pseudomonas aeruginosa (Ρ <0.05). Ο πολυμορφισμός TLR9-T-1237C σχετίστηκε με χαμηλότερη επίπτωση καθώς και μικρότερο αριθμών υποτροπών των CNSI και UTI σε σύγκριση με την ομάδα μικτών TLR4 πολυμορφισμών (P≤0.039). Δεν βρέθηκε καμία συσχέτιση των TLRs πολυμορφισμών με την βακτηριαιμία (Blood Stream Infection -BSI). Οι πολυμορφισμοί των TLR4 σχετίστηκαν με αυξημένη διάρκεια νοσηλείας στην ΜΕΘ (P<0,0416). Ωστόσο, η χρονική εξέλιξη της σήψης και η έκβαση των ασθενών στην ΜΕΘ δεν συσχετίστηκαν με μεταλλάξεις των TLRs.Συμπεράσματα: Τα ευρήματά μας υποδηλώνουν ότι κοινοί πολυμορφισμοί των TLRs μπορεί να επιδρούν στον κλινικό φαινότυπο των λοιμώξεων που σχετίζονται με την νοσηλεία των ασθενών σε ΜΕΘ στην Ελλάδα. Έτσι, οι TLR4-SNPs μπορεί να σχετίζονται με την επίπτωση των CNSI, UTI και της VAP από gram αρνητικά παθογόνα και μπορεί να επηρεάσουν δυσμενώς τη νοσηρότητα της ΜΕΘ. Αντίθετα, η μετάλλαξη TLR9-T-1237C μπορεί να ασκήσει προστατευτική επίδραση έναντι συγκεκριμένων λοιμώξεων στη ΜΕΘ.