Undersøgelse af variation over tid i det orale mikrobiom

Human Microbiome Project (HMP), som blev startet i 2008, havde til formål at karakterisere de mikrobielle samfund på huden, i mund- og næsehulerne og i mave-tarm- og urogenitale kanaler. Dette projekt beskrev på tværs af de mikrobielle samfund i en sund menneskelig befolkning, men beskrev ikke tilstrækkeligt langsgående stabilitet. Ud af de 236 voksne inkluderet i HMP blev en anden spytprøve indsamlet på en lille undergruppe (N=74) med et langt interval mellem indsamlingerne, et gennemsnit på 203 dage. Fællesskabets lighed blev beregnet mellem to besøg; for spytprøver var Spearman-korrelationen høj (rs=0,8). Det var dog uklart, hvilken metrik for fællesskab der tilsvarende blev brugt til denne beregning. Da vi opnåede HMP-dataene og beregnede Spearman-korrelationen for specifikke diversitetsmetrikker i spytprøverne, var korrelationerne svagere og varierede fra 0,225 til 0,524 for henholdsvis Shannon-indekset og PD-træet. Andre undersøgelser med færre mennesker, men flere tidspunkter, har haft modstridende konklusioner om den tidsmæssige variation af det orale mikrobiom. I betragtning af denne variabilitet er det afgørende at fastslå, om en enkelt måling er repræsentativ for den typiske sammensætning af mikrobiota på et specifikt kropssted ved brug af mere end to tidspunkter.

I epidemiologiske undersøgelser er det ofte upraktisk, hvis ikke umuligt, at indsamle biologiske prøver eller målinger flere gange for hver deltager i løbet af undersøgelsesperioden. Men når en biologisk prøve eller en måling kun tages én gang, er der bekymring for, at den enkelte vurdering ikke er repræsentativ for den typiske værdi. For eksempel har serum 25(OH)D-niveauer, som bruges til at vurdere et individs D-vitamineksponering, sæsonbestemte udsving, men undersøgelser har fastslået, at en enkelt måling er tilstrækkelig pålidelig til at repræsentere typisk eksponering. Korrelationen mellem prøver over tid bruges også til at skabe mere nøjagtige effektberegninger til fremtidige undersøgelser.

Da tidligere arbejde ikke i tilstrækkelig grad har adresseret tidsmæssig variation i det orale mikrobiom, foreslår vi at: 1) etablere en kohorte på 40 voksne, der er villige til at give orale prøver cirka hver anden måned i et år; 2) behandle alle orale prøver og evaluere tilstedeværelsen og mængden af ​​mikrobiota ved hjælp af 16S ribosomal RNA-gensekventering; 3) beregne passende pålidelighedsmål for stikprøven over tid ved hjælp af intra-klasse korrelationskoefficienten (ICC) for og <= diversitetsmetrikker; og 4) empirisk evaluere effektiviteten af ​​forskellige langsgående designs, herunder to eller flere prøvesamlinger med et resultat såsom body mass index (BMI). På grund af kompleksiteten og den høje forekomst af humant DNA i spyt, er metagenomiske analyser af orale prøver endnu ikke gennemførlige, men prøverne opnået fra denne undersøgelse vil være tilgængelige til brug i fremtidige metagenomiske analyser, når teknologien er operationaliseret. Den nuværende undersøgelse er afgørende for at fastslå pålideligheden af ​​et enkelt mål for det orale mikrobiom for at bestemme passende prøvestørrelser til fremtidige kohorteundersøgelser, der overvejer effekten af ​​det orale mikrobiom på risikoen for kræft og andre sundhedsmæssige resultater.