Οι μελέτες μεταγονιδιωματικής και μεταγραφωματικής έχουν συμβάλει καταλυτικά στην κατανόηση των μικροβιακών κοινοτήτων του στόματος και του λειτουργικού τους δυναμικού. Παρ' όλα αυτά, οι μελέτες αυτές δεν έχουν παράξει σταθερά και ομοιόμορφα αποτελέσματα, γεγονός που υπαγορεύει την ανάγκη για συγκρίσεις μεταξύ μελετών προκειμένου να προκύψουν πιο ισχυρά ευρήματα. Εδώ, διενεργήθηκε μια μετα-ανάλυση τεσσάρων γεωγραφικά και τεχνικά διαφορετικών μελετών μεταγραφωματικής για την ανθρώπινη περιοδοντίτιδα. Συνολικά, συμπεριλήφθηκαν 54 δείγματα υποουλικής πλάκας, 27 υγιή και 27 περιοδοντίτιδας. Αντιμετωπίζοντας τη μελέτη ως μεταβλητή τυχαίας επίδρασης και με κατώφλι ρυθμού ψευδούς ανακάλυψης (False Discovery Rate - FDR 10-3), εντοπίσαμε 26 είδη με διαφορετική αφθονία, τα περισσότερα από τα οποία έχουν συσχετιστεί στο παρελθόν με το στοματικό μικροβίωμα ή την περιοδοντική νόσο. Ο πυρήνας του μικροβιώματος (που ορίζεται από 80% ομαδική εμφάνιση και κορυφαία σχετική αφθονία 25%) της ομάδας των υγιών και της ομάδας της περιοδοντίτιδας περιελάμβανε 40 και 80 είδη, αντίστοιχα. Αξιοσημείωτο είναι ότι 38 είδη του πυρήνα του υγιούς μικροβιώματος ήταν κοινά με τον πυρήνα της ομάδας περιοδοντίτιδας. Η λειτουργική ανάλυση έδειξε ότι 50 οικογένειες γονιδίων (UniRef-90) που εμπλέκονται στη διαμεμβρανική μεταφορά και έκκριση, στο μεταβολισμό των αμινοξέων, στη σύνθεση επιφανειακών πρωτεϊνών και μαστιγίων, στο μεταβολισμό της ενέργειας και στην υπερελίκωση του DNA, μεταγράφηκαν σημαντικά περισσότερο (FDR ≤ 10-2) στα δείγματα περιοδοντίτιδας. Επιπλέον, 4 γονίδια βακτηριακών παραγόντων μολυσματικότητας, από τη Virulence Factor DataBase (VFDB), συμπεριλαμβανομένου του εξαρτώμενου υποδοχέα TonB από το P. gingivalis, του επιφανειακού αντιγόνου BspA από το T. forsynthia, και της αδρεψίνης Α (PsaA) και της γλυκεραλδεΰδη-3-φωσφορικής αφυδρογονάσης τύπου Ι (GAPDH) από το γένος Streptococcus, βρέθηκαν επίσης να μεταγράφονται σημαντικά περισσότερο (FDR ≤ 0,05) στην ομάδα περιοδοντίτιδας. Τα ευρήματα αυτά προωθούν την κατανόηση του στοματικού μικροβιώματος και του μεταγραφώματος στην υγεία και την περιοδοντίτιδα.
(EL)
Metagenomics and metatranscriptomics studies have reshaped our understanding of oral microbial communities and their functional potential. Nevertheless, these studies have not consistently produced uniform results, thus prompting the need for cross-study comparisons to obtain more robust findings. Here, a meta-analysis of four geographically and technically diverse oral shotgun metatranscriptomics studies of human periodontitis was performed. In total, 54 subgingival plaque samples, 27 healthy and 27 periodontitis, were included. By treating the study as a random effect variable and with a false discovery rate (FDR) threshold of 10-3, we identified 26 differentially abundant species, most of which have previously been associated with oral microbiome or periodontal disease. The core microbiota (defined by 80% group occurrence and top 25% relative abundance) of the healthy and periodontitis group comprised 40 and 80 species, respectively. Notably, 38 species of the healthy core microbiota were shared with the periodontitis group’s core. Functional analysis showed that 50 gene families (UniRef-90) involved in transmembrane transport and secretion, amino acid metabolism, surface protein and flagella synthesis, energy metabolism, and DNA supercoiling, were significantly more transcribed (FDR ≤ 10-2) in periodontitis samples. Additionally, 4 bacterial virulence factor genes, from Virulence Factor DataBase (VFDB), including TonB-dependent receptor from P. gingivalis, surface antigen BspA from T. forsynthia, and adhesin A (PsaA) and Type I glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase (GAPDH) from the Streptococcus genus, were also found to be significantly more transcribed (FDR ≤ 0.05) in periodontitis group. These findings promote our understanding of the oral microbiome and transcriptome in health and periodontitis.
(EN)
/aggregator-openarchives/portal/institutions/uoa
