Análise metagenômica da microbiota associada à doença periodontal - Barbosa, Anderson Nogueira (2019)
A periodontite é uma doença infecciosa que afeta os tecidos que envolvem e suportam os dentes. Embora algumas bactérias tenham sido associadas ao desenvolvimento dessa doença, pesquisas baseadas em técnicas moleculares podem trazer informações importantes, uma vez que uma parcela significativa da microbiota oral não pode ser detectada pelo cultivo em laboratório. Este estudo prospectivo de caso-controle objetiva avaliar a filiação taxonômica e os processos funcionais envolvidos na periodontite, com base na análise metagenômica de portadores de periodontite e indivíduos saudáveis. Amostras de saliva não-estimulada foram coletadas de indivíduos saudáveis (grupo controle, n = 13) e com periodontite (grupo caso, n = 14) atendidos na Policlínica Odontológica da UEA. O DNA total foi extraído das amostras, quantificado e submetido a sequenciamento de última geração na plataforma Illumina Hiseq2500. Após a limpeza dos dados, as sequências nucleotídicas foram submetidas ao emparelhamento pelo software PEAR, previsão taxonômica pelos programas Metaphlan 2.0 e MG-RAST (banco de dados RefSeq), aferição dos índices de diversidade alfa (Shannon-Wiener e Simpson) e beta (Whittaker) e anotação nos bancos de dados funcionais KEGG e CAZy. A diferença de frequência dos táxons e categorias funcionais entre os grupos foi avaliada pelo teste de Kruskal-Wallis (α = 0,05). Um total de 104.004.730 sequências foram submetidas à anotação taxonômica, sendo 3.267.049 (3,23%) e 49.391.119 (47,49%) anotadas pelos Metaphlan 2.0 e MG-RAST, respectivamente. As análises estatísticas foram realizadas pelos programas STAMP e R v3.4.3. Com base nos resultados, os filos mais abundantes foram Firmicutes (29,52%), Actinobacteria (27,83%), Bacteroidetes (20,43%), Proteobacteria (17,94%), Fusobacteria (2,97%), Candidatus Saccharibacteria (0,45%), Spirochaetes (0,33%) e Tenericutes (0,03%). A análise comparativa entre os grupos de estudo evidenciou a existência de variações na abundância ou presença/ausência de táxons que podem estar associadas à doença periodontal. De fato, a constatação de frequências aumentadas de representantes dos filos Bacteroidetes, Fusobacteria, Candidatus Saccharibacteria, Spirochaetes e Synergistes no grupo de portadores de periodontite sugere um potencial papel patogênico. Ademais, a análise de correlação indica que os gêneros Eubacterium, Leptotrichia, Corynebacterium, Treponema, Parvimonas, Fusobacterium, Filifactor, Capnocytophaga, Tannerella, Bifidobacterium, Peptostreptococcus, Dialister, Catonella, Selenomonas, Campylobacter e Porphyromonas constituem um grupo com alto potencial periodontopatogênico. A análise funcional mostrou que a categoria “Metabolismo” do banco de dados KEGG foi predominante na cavidade oral, enquanto que a categoria “Processamento de informação genética” foi positivamente relacionada à doença periodontal. Outras categorias que demonstraram maior abundância no grupo doente (p < 0,05) foram “Biossíntese de aminoacil-RNAt”, “Metabolismo do piruvato” e “Vias de fixação de carbono em procariontes”. Além disso, a análise funcional revelou 11 potenciais genes bioindicadores da doença periodontal, sendo eles: rpoC, rpoB, carB, secA, uvrA, pflD, thrS, pheT, ntpA, cobQ e aspS. Conclui-se que a cavidade oral apresenta uma comunidade microbiana diversificada, característica e com alta variabilidade interindividual. No entanto, existem grupos seletos de bactérias que parecem estar associadas a condições de saúde e/ou doença. Essa microbiota é capaz de conviver em sinergismo, modulando sua atividade funcional e complexando ainda mais o mecanismo da doença. Por fim, esse estudo reitera que a cavidade oral abriga quantidade significativa de bactérias desconhecidas, assim como genes com potencial envolvimento na doença periodontal, e que o emprego de técnicas de sequenciamento de DNA de alto rendimento constitui importante ferramenta no estudo do microbioma oral.