Studie variací v průběhu času v orálním mikrobiomu

Projekt Human Microbiome Project (HMP), zahájený v roce 2008, měl za cíl charakterizovat mikrobiální komunity na kůži, v dutině ústní a nosní a v gastrointestinálním a urogenitálním traktu. Tento projekt průřezově popsal mikrobiální společenstva ve zdravé lidské populaci, ale nepopsal adekvátně podélnou stabilitu. Z 236 dospělých zahrnutých do HMP byl odebrán druhý vzorek slin v malé podskupině (N=74) s dlouhým intervalem mezi odběry, v průměru 203 dní. Podobnost komunity byla vypočtena mezi dvěma návštěvami; pro vzorky slin byla Spearmanova korelace vysoká (rs=0,8). Nebylo však jasné, která metrika komunity byla pro tento výpočet použita. Když jsme získali data HMP a vypočítali Spearmanovu korelaci pro specifické metriky diverzity ve vzorcích slin, korelace byly slabší a pohybovaly se od 0,225 do 0,524 pro Shannonův index a PD strom. Jiné studie s méně lidmi, ale více časovými body, měly protichůdné závěry o časové variaci orálního mikrobiomu. Vzhledem k této variabilitě je nezbytné zjistit, zda je jedno měření reprezentativní pro typické složení mikroflóry v konkrétním místě těla pomocí více než dvou časových bodů.

V epidemiologických studiích je často nepraktické, ne-li nemožné, odebírat biologické vzorky nebo měření vícekrát pro každého účastníka během období studie. Pokud je však biologický vzorek nebo měření odebráno pouze jednou, existuje obava, že jediné hodnocení není reprezentativní pro typickou hodnotu. Například hladiny 25(OH)D v séru, které se používají k hodnocení individuální expozice vitaminu D, mají sezónní výkyvy, ale studie prokázaly, že jediné měření je dostatečně spolehlivé, aby reprezentovalo typickou expozici. Korelace mezi vzorky v čase se také používá k vytvoření přesnějších výpočtů výkonu pro budoucí studie.

Vzhledem k tomu, že předchozí práce se dostatečně nezabývala časovými variacemi v orálním mikrobiomu, navrhujeme: 1) vytvořit kohortu 40 dospělých ochotných poskytovat orální vzorky přibližně každé dva měsíce po dobu jednoho roku; 2) zpracovat všechny orální vzorky a vyhodnotit přítomnost a množství mikroflóry pomocí sekvenování genu 16S ribozomální RNA; 3) vypočítat vhodné míry spolehlivosti pro vzorek v průběhu času pomocí korelačního koeficientu uvnitř třídy (ICC) pro a <= metriky diverzity; a 4) empiricky vyhodnotit účinnost různých longitudinálních návrhů včetně dvou nebo více odběrů vzorků s výsledkem, jako je index tělesné hmotnosti (BMI). Vzhledem ke složitosti a vysoké prevalenci lidské DNA ve slinách nejsou zatím metagenomické analýzy orálních vzorků proveditelné, nicméně vzorky získané z této studie budou dostupné pro použití v budoucích metagenomických analýzách, až bude technologie uvedena do provozu. Současná studie je nezbytná pro stanovení spolehlivosti jediného měření orálního mikrobiomu pro určení vhodných velikostí vzorků pro budoucí kohortové studie s ohledem na účinek orálního mikrobiomu na riziko rakoviny a další zdravotní výsledky.