A comparison between DNA-DNA checkerboard hybridization and culture techniques for the detection of Candida species in denture stomatitis

Abstract

Introduction Selon la littérature, les évidences sur l'utilisation et l'application potentielles de la technique d'hybridation à damier d'ADN-ADN dans le diagnostic de la stomatite prothétique associée à la Candida (DS) sont limitées. En outre, la littérature suggère que les biomarqueurs inflammatoires de la salive pourraient offrir une nouvelle avenue pour le diagnostic précoce de cette maladie. Objectifs Les objectifs de ce projet de recherche de maîtrise étaient les suivants: 1) Fournir des informations sur la précision diagnostique de la culture conventionnelle et de la technique d'hybridation à damier d'ADN-ADN pour la détection d'espèces de Candida dans DS et d'étudier son impact sur le diagnostic clinique de cette maladie, et 2) Examiner systématiquement les données disponibles sur les biomarqueurs salivaires présents dans DS. Méthodes Objectif 1): Le biofilm palatin de 26 participants diagnostiqués avec DS a été analysé pour détecter et quantifier les espèces de Candida en utilisant des techniques d’hybridation à damier d’ADN et d’ADN-ADN. En utilisant chaque technique comme référence standard pour l'autre, la précision diagnostique des deux techniques a été examinée et comparée à l'aide des tests Kappa et McNemar. Le test de Spearman a été utilisé pour examiner l'association entre la quantité totale de Candida et les scores d'inflammation totale. Objectif 2): La revue systématique a suivi les lignes directrices relatives aux rapports systématiques et aux méta-analyses (PRISMA). Le niveau de preuve a été évalué à l'aide de l'échelle 2011 du centre d'Oxford pour la médecine fondée sur des preuves (OCEBM). La qualité méthodologique a été évaluée à l'aide de la déclaration du renforcement des rapports d’études observationnelles en épidémiologie (STROBE) et classée selon l'échelle d'Olmos. Résultats Objectif 1): Pour toutes les espèces de Candida, la spécificité de la technique de culture variait entre 52% et 88,5% et entre 92,9% à 100% pour le damier. Il y avait un désaccord entre les deux techniques. La sensitivité pour les deux techniques a été observée comme nulle pour toutes les espèces. La corrélation entre Candida et les scores d'inflammation n'a pas été statistiquement significative pour la culture, mais une corrélation statistiquement significative a été observée avec la technique du damier (p = 0,05). Objectif 2): La majorité des études incluses dans la revue systématique ont montré que les niveaux d'IL-6, CCL3 et TGF-β, GM-CSF et TNF-α étaient plus élevés chez les personnes âgées atteintes de DS, comparativement aux plus jeunes ou individus sains (p <0,05). Quelques études ont toutefois observé une différence non statistiquement significative dans les niveaux de la plupart des cytokines salivaires (IL2, IL12, IFN-Ƴ, IL-4, IL-8, IL-10, IL-17, TNF-α et ICAM -1) entre DS et les porteurs sains de prothèses dentaires. Conclusion Les résultats des études menées dans le cadre de ce projet de recherche de maîtrise suggèrent que l'hybridation à damier d'ADN-ADN a une meilleure précision diagnostique par rapport à la culture pour la détection d'espèces de Candida dans la DS. En outre, les taux de certaines cytokines salivaires spécifiques peuvent être associés à l'inflammation palatine observée dans la DS. Une recherche plus poussée est nécessaire pour confirmer ces résultats.

Introduction According to the literature, evidence on the potential use and application of DNA-DNA checkerboard hybridization technique in the diagnosis of Candida-associated Denture Stomatitis (DS) is scarce. Furthermore, the literature suggests that the inflammatory biomarkers in saliva could offer a new venue for the early diagnosis of this disease. Objectives The objectives of this master's research projects were to: 1) Provide evidence on the diagnostic accuracy of conventional culture and DNA-DNA checkerboard hybridization techniques for the detection of Candida species in DS, and to investigate its impact on the clinical diagnosis of this disease, and 2) To systematically examine the available evidence on the salivary biomarkers present in DS. Methods Objective 1): Palatal biofilm of 26 participants diagnosed with DS was analyzed to detect and quantify Candida species using culture and DNA-DNA checkerboard hybridization techniques. Using each technique as the standard reference for the other, the diagnostic accuracy of both techniques was examined, and compared using Kappa and McNemar tests. Spearman's rank test was used to examine the association between total Candida and total inflammation scores. Objective 2): The systematic review followed the Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines. The level of evidence of the included studies was graded using the Oxford Center for Evidence-Based Medicine (OCEBM) 2011 scale. The methodological quality was assessed using Strengthening the Reporting of Observational Studies in Epidemiology (STROBE) statement, and graded according to the Olmos scale. Results Objective 1): For all Candida species, the specificity of the culture technique ranged from 52% to 88.5%, and between 92.9% to 100% for the DNA-DNA checkerboard hybridization technique. There was a lack of agreement between the two techniques. The sensitivity for both the techniques was observed to be zero for all species. The correlation between Candida and inflammation scores was not statistically significant for the culture method, however a statistically significant and positive correlation was observed for the DNA-DNA checkerboard hybridization technique (p=0.05). Objective 2): The majority of studies included in the systematic review, showed that the levels of IL-6, CCL-3, TGF-β, GM-CSF, and TNF-α were higher in older individuals with DS, as compared to younger individuals with DS, or healthy individuals (p<0.05). In contrast, a few studies also observed a non-statistically significant difference in the levels of most salivary cytokines (IL-2, IL-12, IFN-Ƴ, IL-4, IL-8, IL-10, IL-17, TNF-α, and ICAM-1) between DS and healthy denture wearers. Conclusion The results of the studies undertaken during this master's research project suggest that DNA-DNA checkerboard hybridization shows greater diagnostic accuracy for the detection of Candida species in DS, as compared to the culture technique. Furthermore, the levels of some specific salivary cytokines may be associated with the palatal inflammation observed in DS. Further research is needed to confirm these results.