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Resumen La disbiosis oral del microbioma se ha asociado con diversas enfermedades humanas locales y sistémicas, como caries dental, enfermedad periodontal, obesidad y enfermedades cardiovasculares. La composición bacteriana puede verse afectada por la edad, la salud bucal, la dieta y la geografía, aunque todavía falta información sobre la variación natural que se encuentra en el público en general. En este estudio, los ciudadanos científicos utilizaron un modelo de crowdsourcing para obtener datos de composición bacteriana oral de los visitantes del Museo de Naturaleza y Ciencia de Denver para determinar si las sospechas previas de asociaciones de microbiomas orales con la demografía, el estilo de vida y / o la genética de un individuo son sólidas y generalizables suficiente para ser detectado dentro de una población general. De acuerdo con investigaciones anteriores, encontramos que la composición bacteriana es más diversa en los microbiomas juveniles en comparación con los adultos. Los microbiomas orales adultos se vieron afectados principalmente por los hábitos de salud oral, mientras que los microbiomas jóvenes se vieron afectados por el sexo biológico y el estado de peso. El patógeno oral Treponema se detectó con mayor frecuencia en adultos sin visitas recientes al dentista y en jóvenes obesos. Además, los microbiomas orales de los participantes de la misma familia eran más similares entre sí que los microbiomas orales de individuos no relacionados. Estos resultados sugieren que las asociaciones de microbiomas orales notificadas previamente son observables en una población humana que contiene la variación natural que se encuentra comúnmente en el público en general. Además, estos resultados respaldan el uso de datos de crowdsourcing como una metodología válida para obtener datos de microbiomas basados en la comunidad. |
Contexto y resultados
La mayoría de las personas saben que una buena higiene bucal (cepillado, uso de hilo dental y visitas regulares al dentista) está relacionada con la buena salud. Los investigadores de microbiomas de la Universidad Estatal de Colorado ofrecen nuevas pruebas para apoyar esa sabiduría convencional, al observar de cerca las comunidades invisibles de microbios que viven en cada boca.
El microbioma oral, la suma total de microorganismos, incluidas las bacterias y los hongos, que ocupan la boca humana, fue objeto de un estudio dirigido por la ciencia ciudadana de origen público por el laboratorio de investigación de Jessica Metcalf en CSU y el equipo de investigación de Nicole Garneau en Denver Museo de Naturaleza y Ciencia. Publicado en Scientific Reports, el estudio encontró, entre otras cosas, una correlación entre las personas que no visitaron al dentista regularmente y una mayor presencia de un patógeno que causa la enfermedad periodontal.
Para los experimentos, llevados a cabo por el equipo científico de la comunidad de Garneau en el Laboratorio de Genética del Gusto en el museo, una amplia muestra representativa de visitantes del museo se sometió a un hisopo en la mejilla y respondió preguntas simples sobre su demografía, estilos de vida y hábitos de salud.
Los datos de secuenciación de ADN microbiano analizados por el grupo de Metcalf revelaron, en términos generales, que los hábitos de salud oral afectan a las comunidades de bacterias en la boca. El estudio subrayó la necesidad de pensar en la salud oral como fuertemente vinculada a la salud de todo el cuerpo.
"Nuestro estudio también mostró que el crowdsourcing y el uso de científicos de la comunidad pueden ser una muy buena manera de obtener este tipo de datos, sin tener que usar estudios grandes y de casos controlados", dijo Zach Burcham, investigador postdoctoral y autor principal del artículo. El autor principal Metcalf es profesor asociado en el Departamento de Ciencias Animales y miembro de la Red de Microbiomas de CSU.
Hisopos para mejillas
En 2015, la coautora de papel Garneau y su equipo capacitaron a científicos ciudadanos voluntarios para usar hisopos grandes para recolectar células de las mejillas de los visitantes del museo, una población naturalmente diversa, que dio su consentimiento para el estudio. Estos científicos ciudadanos capacitados ayudaron a recolectar hisopos de 366 individuos: 181 adultos y 185 jóvenes de 8 a 17 años.
El ímpetu original para el estudio fue determinar si y en qué medida el microbioma oral contribuye a cómo las personas prueban los dulces. Al recopilar estos datos, que también se informaron en el documento, los investigadores observaron puntos de datos más significativos sobre los hábitos de salud oral.
Para ayudar a traducir los datos, Garneau recurrió al equipo de expertos de Metcalf en CSU. Burcham y los científicos del microbioma emplearon sofisticadas herramientas de secuenciación y análisis para determinar qué microbios estaban presentes en qué bocas. La secuencia de los datos se realizó en colaboración con científicos del grupo de Rob Knight en la Universidad de California en San Diego. Un equipo de nutrición de la Universidad Estatal de Michigan también aportó experiencia en la importancia de las relaciones infantiles y maternas para el análisis de datos.
"Juntos, teníamos un equipo de ensueño para utilizar la ciencia comunitaria para responder preguntas complicadas sobre la salud y la nutrición humana, utilizando la secuencia y análisis microbianos de última generación", dijo Garneau.
Uso de hilo dental y cuidado dental regular
El estudio agrupó a las personas que usaron hilo dental o no usaron hilo dental (casi todos dijeron que se cepillaron, por lo que ese no era un punto de datos útil). Se descubrió que los participantes que usaban hilo dental tenían menor diversidad microbiana en la boca que los que no usaban hilo dental. Esto probablemente se deba a la eliminación física de bacterias que podrían estar causando inflamación o enfermedad.
Los adultos que habían ido al dentista en los últimos tres meses tenían una diversidad microbiana general más baja en la boca que aquellos que no habían ido en 12 meses o más, y tenían menos del patógeno oral causante de la enfermedad periodontal, Treponema. Esto, nuevamente, probablemente se debió a la limpieza dental que eliminó los taxones bacterianos más raros en la boca. Los jóvenes tendieron a haber tenido una visita dental más recientemente que los adultos.
Los microbiomas juveniles diferían entre hombres y mujeres, y por peso. Los niños considerados obesos según sus índices de masa corporal tenían microbiomas distintos en comparación con los niños no obesos. Los niños obesos también tienden a tener niveles más altos de Treponema, el mismo patógeno encontrado en adultos que no habían estado en el dentista en más de un año. En otras palabras, los investigadores vieron un posible vínculo entre la obesidad infantil y la enfermedad periodontal. "Esto fue muy interesante para mí, que pudimos detectar estos datos en una población tan general, con un grupo de personas tan variable", dijo Burcham.
Otros datos descubiertos: los microbiomas de los participantes más jóvenes, en su mayoría en el rango de 8 a 9 años, tenían más diversidad que los de los adultos.
Sin embargo, los microbiomas adultos varían más de persona a persona. Los investigadores piensan que esto se debe a que los entornos y las dietas de los adultos son más amplios que los niños.
También vieron que las personas que vivían en el mismo hogar compartían microbiomas orales similares.
"Cuando observas a las familias que viven juntas, descubres que comparten más de esos taxones raros, las bacterias que no se encuentran con tanta frecuencia en las abundancias más altas", explicó Burcham. Fue un punto de datos que subrayó la relevancia del entorno construido en relación con las comunidades microbianas en nuestros cuerpos.
Trabajar en el estudio de la boca fue fascinante, aunque fuera del alcance normal de Burcham; Por lo general, se centra en estudiar la ecología microbiana de la descomposición.
"Creo que nuestras vidas son esencialmente impulsadas por nuestros microbiomas y afectadas por nuestros microbiomas, es interesante, sin importar qué sistema estemos mirando", dijo Burcham.