O estudo xenético do microbioma oral de placa dental e saliva permite avanzar cara a odontoloxía de precisión
O conxunto de microorganismos que habitan a boca humana, coñecido como microbioma oral, xoga un papel clave na aparición e o desenvolvemento de dúas das enfermidades predominantes na humanidade: a carie dental e a periodontite. O uso da tecnoloxía ómica de secuenciación do xene ARNr 16S permitiu estudar o microbioma oral cun nivel de detalle imposible de alcanzar con métodos clásicos como os cultivos. Partindo desta metodoloxía e logo da análise bioinformática de máis de 3.000 mostras orais, a investigadora da USC Alba Regueira constatou “a excelente capacidade” do microbioma oral de placa dental e saliva para distinguir entre as distintas enfermidades periodontais, con valores de óptima clasificación por enriba do 80%. Deste xeito, a tese de doutoramento evidencia que os modelos preditivos baseados en biomarcadores microbianos son unha ferramenta útil para confirmar ou suplementar o diagnóstico clínico.
Segundo as últimas estimacións, máis de 3.000 millóns de persoas en todo o mundo padecen estas enfermidades orais. Existe unha gran cantidade de literatura sobre o microbioma oral nas distintas condicións de saúde periodontal estudadas mediante esta técnica xenómica, feito que conduciu a Alba Regueira a recompilar as secuencias do xene 16S de máis de 100 bioproxectos e analizalas de maneira conxunta con secuencias propias obtidas de pacientes avaliados na Facultade de Medicina e Odontoloxía da USC, utilizando para iso un protocolo bioinformático único creado polo Oral Sciences Research Group, grupo da USC e do Instituto de Investigación Sanitaria de Santiago de Compostela (IDIS), ao que pertence Alba Regueira.
“Demos un importante paso cara adiante na aplicación da metaxenómica clínica, o que permitirá nun futuro non moi afastado chegar a unha odontoloxía de diagnóstico personalizado e de precisión fronte ás enfermidades polimicrobianas, como a carie ou a periodontite”, explica a profesora da USC, Inmaculada Tomás, directora da tese de doutoramento de Alba Regueira. “Nestes novos proxectos con carácter tan ambicioso, nos que se avalía unha gran cantidade de mostras e secuencias, é totalmente indispensable a colaboración conxunta de profesionais de distintas áreas para poder obter resultados de éxito e que supoñan un verdadeiro avance científico”, sinala a profesora Tomás.
Estudos metodolóxicos
O primeiro traballo deste tipo desenvolvido por Alba Regueira identifica cantas e que bacterias e arqueas orais detectan os cebadores —secuencia corta de ADN— 16S utilizados en estudos do microbioma oral e doutros medios. Así, describíronse os mellores cebadores para detectar especies orais de bacterias, arqueas ou ambas, os cales mostraron valores de detección por enriba do 94%. Nos dous seguintes estudos metodolóxicos, avaliouse cantos xenes 16S hai nos xenomas das bacterias e arqueas que colonizan a boca, e como o uso de cebadores distintos inflúe en detectar especies diferentes que teñen fragmentos do xene similares entre si ao 100% ou igual ou por enriba do 97% de similitude. Deste xeito, descubriuse que, dependendo do cebador usado, ata un 43% das especies orais teñen exactamente a mesma secuencia xenética de amplicón e un 80% das especies orais teñen fragmentos do xene similares ao 97% ou maior respecto a outra especie distinta.
“Estes traballos permitíronnos comprobar que os cebadores máis usados na literatura oral teñen os peores valores de detección, e que a agrupación de fragmentos do xene 16S con similitude maior ou igual ao 97%, tamén comunmente usada, dános unha descrición moi inexacta das especies que habitan na boca”, apuntou Alba Regueira. “A pesar de non ser a priori tan atractivos como os clínicos, os estudos metodolóxicos abordan problemáticas que inflúen de maneira substancial nos nosos resultados e teñen un enorme valor xa que sentan as bases para desenvolver protocolos que nos permitan deseñar as investigacións futuras en base ás mellores prácticas”, engadiu.
Tribunal
A tese de doutoramento desenvolveuse no equipo de investigación Oral Sciences Research Group do Departamento de Cirurxía e Especialidades Médico-Cirúrxicas da USC e do IDIS, baixo a dirección dos catedráticos Inmaculada Tomás e Víctor Manuel Arce. O tribunal estivo composto pola profesora Mercedes Gallas da USC, Marcela Hernández da Universidade de Chile, e o doutor Antonio Gabaldón do Instituto de Investigación Biomédica de Barcelona.
No desenvolvemento desta liña de traballo participaron os investigadores do grupo da profesora María José Carreira do Centro Singular de Investigacións en Tecnoloxías Intelixentes (CiTIUS) da USC, como a investigadora predoutoral Lara Vázquez. Outros investigadores da USC e do IDIS que participaron na investigación foron Carlos Balsa, María Mercedes González e Manuela Alonso. A relevancia dos resultados obtidos deu lugar á súa presentación en diferentes foros científicos, así como a publicacións nas revistas Microbiome, Microbiology Spectrum e Frontiers in Cellular and Infection Microbiology.
