DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-024-05770-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38884817
تاريخ النشر: 2024-06-17
المؤلف: Özge Ünlü وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
تستكشف الدراسة العلاقة بين اختلال ميكروبات الفم وسرطانات تجويف الفم، مفترضة أن التغيرات في الميكروبيوم الفموي قد تساهم في نشوء السرطان. شملت الأبحاث مرضى يعانون من سرطان تجويف الفم الأولي ومجموعة تحكم صحية متطابقة، مستخدمة استبيانات منظمة وفحوصات سريرية لجمع البيانات حول صحة الفم والعادات. تم تحليل عينات اللعاب من خلال تسلسل الجيل التالي الذي يستهدف مناطق V3-V4 من جين 16S rRNA. أشارت النتائج إلى أن مرضى السرطان أظهروا صحة فموية أسوأ وتراكيب ميكروبية مميزة، مع انخفاضات كبيرة في Proteobacteria وAggregatibacter وHaemophilus وNeisseria، بينما زادت Firmicutes وFusobacteria. ومن الجدير بالذكر أن العوامل الممرضة الرئيسية مثل *Porphyromonas gingivalis* و*Fusobacterium nucleatum* وُجدت مرتفعة بشكل ملحوظ.
تشير النتائج إلى أن مرضى سرطان الفم يعانون من صحة فموية أسوأ وميكروبيوم متغير بفعل العادات الشخصية، مما قد يؤثر على تقدم المرض. تبرز الدراسة الدور المحتمل للتدخين واستهلاك الكحول في تعديل الملفات الميكروبية، مع ارتباط أجناس معينة مثل Neisseria بعمليات مسرطنة. على الرغم من أن التصميم العرضي يحد من الاستنتاجات السببية، فإن البحث يبرز الحاجة إلى مزيد من الدراسات لاستكشاف العلاقات الميكانيكية بين اختلال ميكروبات الفم وسرطان الفم، مع الأخذ في الاعتبار تعقيدات مرض اللثة وعوامل الالتهاب الخاصة به. تسهم الدراسة في تقديم رؤى قيمة حول التفاعل بين صحة الفم والسرطان، داعية إلى تحسين نظافة الفم كإجراء وقائي محتمل ضد تطور سرطان الفم.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على القضية الصحية العالمية الكبيرة التي تطرحها سرطانات تجويف الفم، والتي تحتل المرتبة الأولى بين سرطانات الرأس والعنق وتسبب حوالي 188,438 حالة وفاة سنويًا. يتم التأكيد على الطبيعة متعددة العوامل للأورام الفموية، مع وجود عوامل خطر تشمل التدخين، واستهلاك الكحول، والعادات الغذائية، وضعف المناعة، وعدوى فيروس الورم الحليمي البشري، والاستعدادات الوراثية. بالإضافة إلى ذلك، تم تحديد سوء نظافة الفم والتغذية، جنبًا إلى جنب مع استخدام الأطراف الصناعية السنية، كعوامل مساهمة. يتم التأكيد على دور العوامل الميكروبية في نشوء سرطان الفم، مع الإشارة إلى أن تجويف الفم يحتوي على ميكروبيوم متنوع يتكون من حوالي 700 نوع، حيث يمكن أن يؤدي الاختلال إلى التهاب مستمر وزيادة خطر الإصابة بالسرطان.
تناقش الورقة أيضًا العلاقة بين بعض العوامل الممرضة اللثوية، مثل *Porphyromonas gingivalis* و*Tannerella forsythia* و*Prevotella intermedia*، ومختلف أنواع السرطان، مقترحة أن التغيرات الاختلالية في ميكروبات الفم قد تؤثر ليس فقط على سرطان الفم ولكن أيضًا على أمراض نظامية أخرى. على الرغم من الروابط المحتملة بين ميكروبات الفم ونشوء السرطان، لا يزال الفهم لهذه العلاقات محدودًا. يقترح المؤلفون أن التحولات في المجتمعات الميكروبية الفموية قد تعمل كعلامات حيوية مبكرة للأورام الخبيثة في تجويف الفم، مما قد يعزز استراتيجيات العلاج السرطاني ويحسن نتائج المرضى. تهدف الدراسة إلى التحقيق في الفرضية القائلة بأن اختلال ميكروبات الفم مرتبط بسرطان تجويف الفم وتحديد أنواع ميكروبية معينة كعلامات محتملة للمرض.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” التصميم التجريبي والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، لضمان إمكانية تكرار البحث. تشمل المنهجية البروتوكولات المتبعة لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم تطبيقها لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الإعداد التجريبي، بما في ذلك ظروف التحكم وأي متغيرات تم التلاعب بها خلال الدراسة. تعتبر هذه الوثائق الشاملة ضرورية للتحقق من النتائج وتسمح بالتحقق المستقل من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
النتائج
تكشف نتائج الدراسة عن اختلافات كبيرة في الملفات الميكروبية لمرضى سرطان الفم مقارنة بمجموعة التحكم الصحية. تم تحديد ما مجموعه 31 شعبة بكتيرية، مع خمس شعب بارزة: Firmicutes وProteobacteria وBacteroidetes وActinobacteria وFusobacteria. في مجموعة التحكم الصحية، كانت Firmicutes هي الشعبة الأكثر وفرة (44.9%)، بينما في مرضى سرطان الفم، زادت وفرتها إلى 59.2%. على العكس من ذلك، انخفضت Proteobacteria من 23.1% في مجموعة التحكم إلى 4.1% في مرضى السرطان. ومن الجدير بالذكر أن مستويات Cyanobacteria زادت تقريبًا بمقدار ثمانية أضعاف في مجموعة السرطان، مما يتوافق مع ارتفاع مؤشرات اللثة (p < 0.001). على مستوى الجنس، كان Streptococcus هو الأكثر انتشارًا في كلا المجموعتين، مع حدوث أعلى في مرضى السرطان (32%) مقارنة بمجموعة التحكم (25%). أظهرت أجناس أخرى مثل Rothia وLactobacillus أيضًا زيادة في الانتشار في مجموعة السرطان. على مستوى الأنواع، أظهرت *Porphyromonas gingivalis* زيادة بمقدار 6.5 مرة في مرضى السرطان، بينما كانت عدة أنواع، بما في ذلك *Corynebacterium durum* و*Neisseria subflava* أقل بشكل ملحوظ (p < 0.05). علاوة على ذلك، أثرت ممارسات نظافة الفم على التركيب الميكروبي؛ كانت عادات تنظيف الأسنان اليومية مرتبطة بمستويات أعلى من بعض الأنواع المفيدة، بينما كان لدى المرضى الذين لا ينظفون أسنانهم مستويات مرتفعة بشكل ملحوظ من الأنواع الضارة المحتملة. كما أثر استهلاك الكحول على الميكروبيوم، مع انخفاضات ملحوظة في أعضاء عائلة Proteobacteria بين مستهلكي الكحول.
المناقشة
هدفت الدراسة إلى التحقيق في العلاقة بين اختلال ميكروبات الفم وسرطان تجويف الفم من خلال تصميم حالة-تحكم شمل 10 مرضى يعانون من سرطانات تجويف الفم الأولية و12 مجموعة تحكم صحية. تم اختيار المشاركين بدقة بناءً على معايير إدراج واستبعاد محددة، مما يضمن أن جميع المرضى لم يتلقوا علاجًا مسبقًا وكان لديهم تشخيصات مؤكدة لسرطان الخلايا الحرشفية. استخدمت الدراسة مقاييس صحة الفم المبلغ عنها ذاتيًا والمقيمة سريريًا، مما كشف أن مرضى سرطان الفم أظهروا صحة فموية أسوأ بشكل ملحوظ مقارنة بمجموعة التحكم، مع حالات أعلى من نزيف اللثة ومرض اللثة. ومن الجدير بالذكر أن النتائج أشارت إلى أن ممارسات نظافة الفم، مثل تنظيف الأسنان يوميًا، كانت مرتبطة بملفات ميكروبية مميزة، مع كون بعض العوامل الممرضة اللثوية أكثر انتشارًا في المرضى الذين يعانون من سوء نظافة الفم.
حدد تحليل عينات اللعاب من خلال تسلسل الجيل التالي ميكروبيوم فموي مختل في مرضى السرطان، يتميز بوفرة من أجناس بكتيرية معينة، بما في ذلك زيادة مستويات *Rothia mucilaginosa* و*Porphyromonas gingivalis* و*Fusobacterium nucleatum*. تُعرف هذه الأنواع بأدوارها في الالتهاب وتقدم السرطان، مما يشير إلى رابط ميكانيكي محتمل بين ميكروبات الفم ونشوء السرطان. كما سلطت الدراسة الضوء على تأثير عوامل نمط الحياة، مثل التدخين واستهلاك الكحول، على التركيب الميكروبي، مع انخفاضات ملحوظة في البكتيريا المفيدة بين المدخنين ومستهلكي الكحول. بشكل عام، تؤكد الأبحاث على أهمية صحة الفم في سياق سرطان الفم وتقترح أن تحسين نظافة الفم قد يقلل من خطر الإصابة بالسرطان، بينما توفر أيضًا أساسًا لمزيد من التحقيقات في دور ميكروبات الفم في نشوء السرطان.
DOI: https://doi.org/10.1007/s00784-024-05770-8
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/38884817
Publication Date: 2024-06-17
Author(s): Özge Ünlü et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
The study investigates the association between oral microbiota dysbiosis and oral cavity cancers, hypothesizing that alterations in the oral microbiome may contribute to cancer pathogenesis. The research involved patients with primary oral cavity cancer and matched healthy controls, utilizing structured questionnaires and clinical examinations to gather data on oral health and habits. Saliva samples were analyzed through next-generation sequencing targeting the V3-V4 regions of the 16S rRNA gene. Results indicated that cancer patients exhibited poorer oral health and distinct microbiome compositions, with significant decreases in Proteobacteria, Aggregatibacter, Haemophilus, and Neisseria, while Firmicutes and Fusobacteria increased. Notably, major periodontopathogens like *Porphyromonas gingivalis* and *Fusobacterium nucleatum* were found to be significantly elevated.
The findings suggest that oral cancer patients experience both worse oral health and a microbiome altered by personal habits, which may influence disease progression. The study highlights the potential role of smoking and alcohol consumption in modifying microbial profiles, with specific genera such as Neisseria linked to carcinogenic processes. While the cross-sectional design limits causal inferences, the research underscores the need for further studies to explore the mechanistic relationships between oral microbiota dysbiosis and oral cancer, particularly considering the complexities of periodontal disease and its inflammatory factors. The study contributes valuable insights into the interplay between oral health and cancer, advocating for improved oral hygiene as a potential preventive measure against oral cancer development.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the significant global health issue posed by oral cavity cancers, which rank as the most common head and neck cancers and account for approximately 188,438 deaths annually. The multifactorial nature of oral malignancies is emphasized, with risk factors including smoking, alcohol consumption, dietary habits, immunodeficiency, HPV infection, and genetic predispositions. Additionally, poor oral hygiene and nutrition, along with the use of dental prostheses, are identified as contributing factors. The role of microbial factors in the pathogenesis of oral cancer is underscored, noting that the oral cavity hosts a diverse microbiome of around 700 species, where dysbiosis may lead to persistent inflammation and increased cancer risk.
The paper further discusses the association between specific periodontal pathogens, such as *Porphyromonas gingivalis*, *Tannerella forsythia*, and *Prevotella intermedia*, and various cancers, suggesting that dysbiotic changes in the oral microbiota could influence not only oral cancer but also other systemic diseases. Despite the potential links between oral microbiota and cancer pathogenesis, the understanding of these relationships remains limited. The authors propose that shifts in oral microbial communities may serve as early biomarkers for oral cavity malignancies, which could enhance oncotherapeutic strategies and improve patient outcomes. The study aims to investigate the hypothesis that oral microbiota dysbiosis is associated with oral cavity cancer and to identify specific microbial species as potential disease markers.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the research. The methodology encompasses the protocols followed for data collection, including any statistical analyses applied to interpret the results.
Additionally, the section may describe the experimental setup, including control conditions and any variables manipulated during the study. This thorough documentation is crucial for validating the findings and allows for independent verification by other researchers in the field.
Results
The results of the study reveal significant differences in the microbiological profiles of oral cancer patients compared to healthy controls. A total of 31 bacterial phyla were identified, with five predominant phyla: Firmicutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Actinobacteria, and Fusobacteria. In healthy controls, Firmicutes was the most abundant phylum (44.9%), while in oral cancer patients, its abundance increased to 59.2%. Conversely, Proteobacteria decreased from 23.1% in controls to 4.1% in cancer patients. Notably, Cyanobacteria levels increased approximately eightfold in the cancer group, correlating with higher periodontal indices (p < 0.001). At the genus level, Streptococcus was the most prevalent in both groups, with a higher occurrence in cancer patients (32%) compared to controls (25%). Other genera such as Rothia and Lactobacillus also showed increased prevalence in the cancer group. At the species level, Porphyromonas gingivalis exhibited a 6.5-fold increase in cancer patients, while several species, including Corynebacterium durum and Neisseria subflava, were significantly lower (p < 0.05). Furthermore, oral hygiene practices influenced microbial composition; daily brushing habits were associated with higher levels of certain beneficial species, while non-brushing patients had significantly elevated levels of potentially harmful species. Alcohol consumption also affected the microbiome, with notable reductions in members of the Proteobacteria family among alcohol consumers.
Discussion
The study aimed to investigate the association between oral microbiota dysbiosis and oral cavity cancer through a case-control design involving 10 patients with primary oral cavity cancers and 12 healthy controls. Participants were rigorously selected based on specific inclusion and exclusion criteria, ensuring that all patients had not received prior treatment and had confirmed diagnoses of squamous cell carcinoma. The study utilized both self-reported and clinically assessed oral health measures, revealing that oral cancer patients exhibited significantly poorer oral health compared to controls, with higher instances of gingival bleeding and periodontal disease. Notably, the findings indicated that oral hygiene practices, such as daily tooth brushing, were linked to distinct microbial profiles, with certain periodontopathogens being more prevalent in patients with poor oral hygiene.
The analysis of saliva samples through next-generation sequencing identified a dysbiotic oral microbiome in cancer patients, characterized by an abundance of specific bacterial genera, including increased levels of *Rothia mucilaginosa*, *Porphyromonas gingivalis*, and *Fusobacterium nucleatum*. These species are known for their roles in inflammation and cancer progression, suggesting a potential mechanistic link between oral microbiota and oncogenesis. The study also highlighted the impact of lifestyle factors, such as smoking and alcohol consumption, on microbial composition, with significant reductions in beneficial bacteria among smokers and alcohol consumers. Overall, the research underscores the importance of oral health in the context of oral cancer and suggests that improving oral hygiene could mitigate cancer risk, while also providing a foundation for future investigations into the role of oral microbiota in cancer pathogenesis.