Studie av variasjon over tid i det orale mikrobiomet

Human Microbiome Project (HMP), startet i 2008, hadde som mål å karakterisere de mikrobielle samfunnene på huden, i munn- og nesehulene og i mage-tarm- og urogenitale kanaler. Dette prosjektet beskrev i tverrsnitt de mikrobielle samfunnene i en sunn menneskelig befolkning, men beskrev ikke lengdestabiliteten tilstrekkelig. Av de 236 voksne inkludert i HMP, ble en andre spyttprøve samlet inn på en liten undergruppe (N=74) med et langt intervall mellom samlingene, et gjennomsnitt på 203 dager. Fellesskapslikhet ble beregnet mellom to besøk; for spyttprøver var Spearman-korrelasjonen høy (rs=0,8). Det var imidlertid uklart hvilken beregning av fellesskap som på samme måte ble brukt for denne beregningen. Da vi innhentet HMP-dataene og beregnet Spearman-korrelasjonen for spesifikke mangfoldsmålinger i spyttprøvene, var korrelasjonene svakere og varierte fra 0,225 til 0,524 for henholdsvis Shannon-indeksen og PD-treet. Andre studier med færre mennesker, men flere tidspunkter, har hatt motstridende konklusjoner om den tidsmessige variasjonen av det orale mikrobiomet. Gitt denne variasjonen, er det viktig å fastslå om en enkelt måling er representativ for den typiske sammensetningen av mikrobiota på et spesifikt kroppssted ved bruk av mer enn to tidspunkter.

I epidemiologiske studier er det ofte upraktisk, om ikke umulig, å samle biologiske prøver eller målinger flere ganger for hver deltaker i løpet av studieperioden. Men når en biologisk prøve eller en måling tas bare én gang, er det bekymring for at enkeltvurderingen ikke er representativ for den typiske verdien. For eksempel har serum 25(OH)D-nivåer, som brukes til å vurdere et individs vitamin D-eksponering, sesongmessige svingninger, men studier har fastslått at en enkelt måling er tilstrekkelig pålitelig til å representere typisk eksponering. Korrelasjonen mellom prøver over tid brukes også til å lage mer nøyaktige effektberegninger for fremtidige studier.

Siden tidligere arbeid ikke har adressert tidsmessig variasjon i det orale mikrobiomet tilstrekkelig, foreslår vi å: 1) etablere en kohort på 40 voksne som er villige til å gi orale prøver omtrent annenhver måned i ett år; 2) behandle alle orale prøver og evaluere tilstedeværelsen og mengden av mikrobiota ved bruk av 16S ribosomal RNA-gensekvensering; 3) beregne passende reliabilitetsmål for utvalget over tid ved å bruke intra-klasse korrelasjonskoeffisienten (ICC) for og <= diversitetsmålinger; og 4) empirisk evaluere effektiviteten til forskjellige langsgående design inkludert to eller flere prøvesamlinger med et utfall som kroppsmasseindeks (BMI). På grunn av kompleksiteten og den høye prevalensen av menneskelig DNA i spytt, er metagenomiske analyser av orale prøver ennå ikke gjennomførbare, men prøvene fra denne studien vil være tilgjengelige for bruk i fremtidige metagenomiske analyser når teknologien er operasjonalisert. Den nåværende studien er avgjørende for å etablere påliteligheten til et enkelt mål på det orale mikrobiomet for å bestemme passende prøvestørrelser for fremtidige kohortstudier med tanke på effekten av det orale mikrobiomet på risikoen for kreft og andre helseutfall.