Bacteriome Identified by Next-Generation Sequencing in Saliva, Dental Plaque, and Tumor Tissue of Patients with Oral Squamous Cell Carcinoma

Abstract

Background: Oral squamous cell carcinoma (OSCC) is the sixth most common cancer in the world, and the bacterial microbiome has been considered a risk factor that could play an important role in carcinogenesis. Objective: A bacteriome study was performed by next-generation sequencing in dental plaque, saliva, and tumor samples of 10 OSCC patients and compared with bacteriome in dental plaque and saliva of 10 patients without OSCC. Methods: DNA was extracted from all samples and sequenced by Illumina technology MiSeq™. Bioinformatic analyzes were performed for evaluated sequence quality, alpha and beta diversity, bidirectional analysis of variance (p <0.05), and principal component analysis. After establishing bacterial profiles associated with each sample and population, intragroup and intergroup comparisons were carried out. For bacteria identification compatible with eubiosis and dysbiosis processes, a screening was performed based on the frequency of appearance in all patient samples with and without OSCC. Lastly, frequency, average, standard deviation, Chi-square, and Mann Whitney test were calculated. Results: Out of the identified 1,231 bacteria in the populations under study, 45 bacterial species were selected, of which 34 were compatible with eubiosis, and 11 were compatible with dysbiosis. Among the bacteria compatible with eubiosis were species of Lactobacillus and Streptococcus, Chromobacterium violaceum, Enterobacter asburiae, Mycobacterium chubuense, Mycoplasma penetrans, and Brachyspira intermedia. Among the species associated with dysbiosis, Providencia stuartii, Capnocytophaga canimorsus, Legionella pneumophila, and Mycoplasma hominis were notable. Conclusion: Thirty-four bacterial species may be associated with eubiosis or healthy states and 11 bacterial species could be associated with dysbiosis or pathogenic state, OSCC.

Caracterización transcriptómica de bacterias relacionadas con eubiosis y disbiosis en pacientes con y sin carcinoma escamocelular oral

“…En este sentido se hace necesario realizar estudios comparativos de comunidades bacterianas presentes en ambientes sanos (eubiosis) y ambientes afectados (disbiosis) 23 . Previamente publicamos un perfil de especies bacterianas compatible con procesos de eubiosis y disbosis 11 , y en el presente estudio describirmos la actividad transcriptcional de este perfil bacteriano.…”

“…Los hallazgos señalan que las bacterias asociadas a estados de eubiosis expresaron altos niveles de ARN mensajero en cabeza de las especies S. macedonicus, S. lutetiensis, S. infantarius, S. parauberis, L. helveticus, T. intermedia, S. novella y E. asburiae. En el caso de estas especies de Streptococcus no han sido reportadas previamente en condiciones saludables, sin embargo, otras especies como S. mitis, S. taxon 070 y 058, S. sanguinis, S. australis y S. cristatus se han identificado con mayor frecuencia en individuos sanos en comparación con individuos con OSCC 11,24,25 . S. sanguinis también se ha encontrado con mayor frecuenciaen placa dental de niños sin caries en relación con niños con caries.…”

“…Se realizó un estudios descriptivo de corte transversal en muestras de placa y saliva provenientes de 10 pacientes con OSCC y 10 personas sin OSCC que presentaran por lo menos 4 dientes en boca, con géneros y edades similares. El estudio se centró sobre 40 especies bacterianas perfiladas, previamente mediante análisis metagenómico 11 de las cuales 30 se asociaron a estados de eubiosis y 10 a estados de disbiosis (Figura 1).…”

“…Los autores del presente trabajo realizaron un estudio 11 , que caracterizó y describió el bacterioma mediante análisis de metagenómica, en microambientes orales de pacientes con y sin OSCC, que condujo a proponer un grupo de bacterias compatibles con procesos de eubiosis y disbiosis. Con el fin de seguir avanzando en la comprensión de la relación que se da entre bacterias y cáncer oral, en el presente estudio se caracterizó mediante análisis transcriptómico 40 especies bacterianas previamente propuestas como compatibles con procesos de eubiosis y disbiosis en pacientes con y sin OSCC, comparando los procesos biológicos, las vías metabólicas, la expresión génica, así como el potencial patogénico de las bacterias de los dos grupos de estudio.…”