Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a lung inflammatory process caused mainly by sepsis. Most previous studies that identified genetic risks for ARDS focused on candidates with biological relevance. We aimed to identify novel genetic variants associated with ARDS susceptibility and to provide complementary functional evidence of their effect in gene regulation.We did a case-control genome-wide association study (GWAS) of 1935 European individuals, using patients with sepsis-associated ARDS as cases and patients with sepsis without ARDS as controls. The discovery stage included 672 patients admitted into a network of Spanish intensive care units between January, 2002, and January, 2017. The replication stage comprised 1345 individuals from two independent datasets from the MESSI cohort study (Sep 22, 2008-Nov 30, 2017; USA) and the VISEP (April 1, 2003-June 30, 2005) and MAXSEP (Oct 1, 2007-March 31, 2010) trials of the SepNet study (Germany). Results from discovery and replication stages were meta-analysed to identify association signals. We then used RNA sequencing data from lung biopsies, in-silico analyses, and luciferase reporter assays to assess the functionallity of associated variants.We identified a novel genome-wide significant association with sepsis-associated ARDS susceptibility (rs9508032, odds ratio [OR] 0·61, 95% CI 0·41-0·91, p=5·18 × 10-8) located within the Fms-related tyrosine kinase 1 (FLT1) gene, which encodes vascular endothelial growth factor receptor 1 (VEGFR-1). The region containing the sentinel variant and its best proxies acted as a silencer for the FLT1 promoter, and alleles with protective effects in ARDS further reduced promoter activity (p=0·0047). A literature mining of all previously described ARDS genes validated the association of vascular endothelial growth factor A (VEGFA; OR 0·55, 95% CI 0·41-0·73; p=4·69 × 10-5).A common variant within the FLT1 gene is associated with sepsis-associated ARDS. Our findings support a role for the vascular endothelial growth factor signalling pathway in ARDS pathogenesis and identify VEGFR-1 as a potential therapeutic target.Instituto de Salud Carlos III, European Regional Development Funds, Instituto Tecnológico y de Energías Renovables.

Abstract Background Sepsis is a severe systemic inflammatory response to infections that is accompanied by organ dysfunction and has a high mortality rate in adult intensive care units. Most genetic studies have identified gene variants associated with development and outcomes of sepsis focusing on biological candidates. We conducted the first genome-wide association study (GWAS) of 28-day survival in adult patients with sepsis. Methods This study was conducted in two stages. The first stage was performed on 687 European sepsis patients from the GEN-SEP network and 7.5 million imputed variants. Association testing was conducted with Cox regression models, adjusting by sex, age, and the main principal components of genetic variation. A second stage focusing on the prioritized genetic variants was performed on 2,063 ICU sepsis patients (1362 European Americans and 701 African-Americans) from the MESSI study. A meta-analysis of results from the two stages was conducted and significance was established at p < 5.0 × 10 −8 . Whole-blood transcriptomic, functional annotations, and sensitivity analyses were evaluated on the identified genes and variants. Findings We identified three independent low-frequency variants associated with reduced 28-day sepsis survival, including a missense variant in SAMD9 (hazard ratio [95% confidence interval] = 1.64 [1.37–6.78], p = 4.92 × 10 −8 ). SAMD9 encodes a possible mediator of the inflammatory response to tissue injury. Interpretation We performed the first GWAS of 28-day sepsis survival and identified novel variants associated with reduced survival. Larger sample size studies are needed to better assess the genetic effects in sepsis survival and to validate the findings.

Abstract Background Sepsis is a severe systemic inflammatory response to infections that is accompanied by organ dysfunction and has a high mortality rate in adult intensive care units (ICUs). Most genetic studies have identified gene variants associated with development and outcomes of sepsis focusing on biological candidates. We conducted the first genome-wide association study (GWAS) of 28-day survival in adult patients with sepsis. Methods This study was conducted in two stages. The first stage was performed on 687 European sepsis patients from the GEN-SEP network and 7.5 million imputed variants. Association testing was conducted with Cox regression models, adjusting by sex, age, and the main principal components of genetic variation. A second stage focusing on the prioritized genetic variants was performed on 2,063 ICU sepsis patients (1,362 European Americans and 701 African Americans) from the MESSI study. A meta-analysis of results from the two stages was conducted and significance was established at p <5.0×10 −8 . Whole-blood transcriptomic and functional annotations were evaluated on the identified genes and variants. Findings We identified three independent variants associated with reduced 28-day sepsis survival, including a missense variant in SAMD9 (hazard ratio [95% confidence interval]=1.64 [1.37-6.78], p =4.92×10 −8 ). SAMD9 encodes a mediator of the inflammatory response to tissue injury that is overexpressed in peripheral blood of non-surviving sepsis patients compared to those surviving ( p =2.18×10 −3 ). Interpretation We performed the first GWAS of 28-day sepsis survival and identified novel variants associated with reduced survival. Our findings could allow the identification of novel targets for sepsis treatment and patient risk stratification. Research in context Evidence before this study Sepsis is defined as a life-threatening clinical syndrome of physiological, pathological, and biochemical abnormalities caused by a dysregulated host response to an infection, and with long-term physical, psychological, and cognitive disabilities. Many genetic studies have focused on identifying genetic risk factors associated with sepsis development and severity, but only four genome-wide association studies (GWAS) have been published to date. Three of them focused on sepsis mortality. The first study identified that common genetic variation in the FER gene associated with a reduced risk of death. The second study found variants associated with an increased risk of death in VPS13A , which is key in autophagic degradation. In the last study, variants of the CISH gene, involved in cytokine regulation, were associated with the risk of death. Nevertheless, there is a lack of GWAS focused on sepsis survival, which takes into account the probability estimates of death for each patient over time. Added value of this study To the best of our knowledge, we provide the results of the first GWAS of 28-day sepsis survival conducted to date. In this two-staged study, we identified three novel loci associated with reduced 28-day survival among sepsis patients. We identified one missense variant in SAMD9 , which encodes a critical regulator in the inflammatory response and apoptosis. A significant upregulation of SAMD9 gene expression in whole blood was observed among non-surviving sepsis patients compared to those surviving. Associations were also found for one intergenic variant to SLC5A12\FIBIN and an intergenic variant to two non-coding RNAs (LINC00378\MIR3169). Implications of all the available evidence The identification of effective prognostic genetic markers in sepsis is a promising instrument for clinical practice. This study identified three novel genetic factors of fatal outcomes, all having interesting and important biological plausibly that could serve as novel targets for sepsis treatment. This knowledge is important to propose effective sepsis treatments and will be central in the development of personalized medicine approaches.

Background: pre-evaluation of endogenous immunoglobulin levels is a potential strategy to improve the results of intravenous immunoglobulins in sepsis, but more work has to be done to identify those patients who could benefit the most from this treatment. The objective of this study was to evaluate the impact of endogenous immunoglobulins on the mortality risk in sepsis depending on disease severity. Methods: this was a retrospective observational study including 278 patients admitted to the ICU with sepsis fulfilling the SEPSIS-3 criteria, coming from the Spanish GRECIA and ABISS-EDUSEPSIS cohorts. Patients were distributed into two groups depending on their Sequential Organ Failure Assessment score al ICU admission (SOFA < 8, n = 122 and SOFA > 8, n = 156) and the association between immunoglobulin levels at ICU admission with mortality was studied in each group by Kaplan Meier and multivariate logistic regression analysis. Results: ICU / hospital mortality in the SOFA < 8 group was 14.8% / 23.0%, compared to 30.1% / 35.3% in the SOFA > 8 group. In the group with SOFA < 8, the simultaneous presence of total IgG < 407 mg/dl, IgM < 43 mg/dl and IgA < 219 mg/dl was associated to a reduction in the survival mean time of 6.6 days in the first 28 days, and was a robust predictor of mortality risk either during the acute and the post-acute phase of the disease (OR for ICU mortality: 13.79; OR for hospital mortality: 7.98). This predictive ability remained in the absence of prior immunosupression (OR for ICU mortality: 17.53; OR for hospital mortality: 5.63). Total IgG < 407 mg/dl or IgG1 < 332 mg/dl was also an independent predictor of ICU mortality in this group. In contrast, in the SOFA > 8 group, we found no immunoglobulin thresholds associated to neither ICU nor to hospital mortality. Conclusions: endogenous immunoglobulin levels may have a different impact on the mortality risk of sepsis patients based on their severity. In patients with moderate organ failure, the simultaneous presence of low levels of IgG, IgA and IgM was a consistent predictor of both acute and post-acute mortality.

There has been found that patients with chronic periodontitis showed higher salivary concentrations of reactive nitrogen species (RNS) than healthy subjects. However, only a study from elderly Koreans has reported that high salivary RNS concentrations are associated independently with periodontitis. Thus, the objective of this study was to determine whether salivary nitrites concentrations are associated with periodontitis controlling risk factors in other populations (such as European population).