Journal of Translational Medicine, 2005; 3: 27-27 (más artículos en esta revista)

La microbiota salivar como un indicador de diagnóstico del cáncer oral: descriptivo, no aleatorio de cáncer-libres y carcinoma oral de células escamosas temas

BioMed Central
Mager DL (dmager@forsyth.org) [1], Haffajee AD (ahaffajee@forsyth.org) [1], PM Devlin (pdevlin@lroc.harvard.edu) [2], CM Norris (Charles_Norris@dfci.harvard. Edu) [3], MR Posner (marshall_posner@dfci.harvard.edu) [3], JM Goodson (mgoodson@forsyth.org) [1]
[1] El Instituto Forsyth, 140 El Fenway, Boston, MA, EE.UU.
[2] Brigham and Women's Hospital, 27 Francis Street, Boston, MA, EE.UU.
[3] Dana Farber Cancer Institute, 44 Binney Street, Boston, MA, EE.UU.

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Resumen
Antecedentes

El objetivo de la presente investigación fue determinar si la cuenta de 40 salival común de las bacterias orales en los sujetos con un carcinoma oral de células escamosas (COCE) lesión sería distinta de las que se encuentran en el cáncer-free (libre de CCCA) controles.

Métodos

No se recogieron muestras de saliva de 229 CCCA-CCCA libre y 45 temas y evaluados por su contenido de 40 bacterias orales comunes utilizando jaquelado de ADN-DNA. ADN cuenta por ml de saliva fueron determinadas para cada especie, a través de un promedio de los sujetos en los 2 grupos de materia, y la importancia de las diferencias entre los grupos determina mediante la prueba de Mann-Whitney y se ajuste para comparaciones múltiples. De diagnóstico de la sensibilidad y especificidad en la detección de CCCA por niveles salivares de los organismos se computa por separado y comparaciones hechas entre un grupo no coincide con los sujetos de 45 COCE y 229 controles y un grupo de 45 sujetos CCCA y 45 controles emparejados por edad, el género y la historia de tabaquismo .

Resultados

Condes de 3 de las 40 especies evaluadas, Capnocytophaga gingivalis, Prevotella melaninogenica y Streptococcus mitis, estuvieron elevados en la saliva de personas de CEI (p <0,001). Cuando la prueba de diagnóstico como los marcadores se encontraron 3 especies de predecir el 80% de los casos de cáncer (sensibilidad), mientras que excluyendo el 83% de los controles (especificidad) en el grupo no acompañados. De diagnóstico de la sensibilidad y la especificidad en el conjunto combinado de grupo fueron 80% y 82%, respectivamente.

Conclusión

Alto salival cuenta de C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S. Mitis pueden ser indicadores de diagnóstico de la CEI.

Antecedentes

Cada año cerca de 30000 americanos son diagnosticados con cáncer oral. 90% de estas lesiones son carcinomas de células escamosas oral [1]. A pesar de los avances en la cirugía, la radioterapia y la quimioterapia, de cinco años la tasa de supervivencia es del 54%, una de las más bajas de los principales tipos de cáncer, y este porcentaje no ha mejorado significativamente en las últimas décadas [2 - 4]. En todo el mundo, el problema es mucho mayor, con más de 350000 a 400000 nuevos casos que se encuentran cada año [5]. La enfermedad mata a una persona cada hora - a más personas que el cáncer de cuello de útero, cerebro, ovarios, testículos, hígado, riñón, melanoma, linfoma de Hodgkin o [5, 6]. En los Estados Unidos, los hombres afro-americanos sufren de mayor incidencia y más bajas tasas de supervivencia de cualquier grupo. De 1985 a 1996, los cinco años la tasa de supervivencia de la lengua carcinoma en hombres afro-americanos fue de 27%, en comparación con un 47% de cinco años la tasa de supervivencia entre los hombres blancos [7]. En el 2001, similares de supervivencia de cinco años fueron encontradas en un estudio de cáncer oral y faríngeo entre los afro-americanos y blancos los hombres [8]. En particular, la incidencia en los adultos jóvenes (<40 años) está aumentando en los EE.UU. [9, 10] y en todo el mundo [11, 12].

La detección precoz seguido de un tratamiento adecuado, pueden aumentar las tasas de curación al 80 o 90%, y mejorar en gran medida la calidad de vida mediante la minimización extensa, debilitante tratamientos [5, 13]. A pesar de la accesibilidad de la cavidad oral a examen directo, estas neoplasias son a menudo no se detecta hasta una fase avanzada [5, 14, 15]. El cáncer oral es inusual en el sentido de que conlleva un alto riesgo de segundos tumores primarios. Los pacientes que sobreviven a un primer cáncer de la cavidad oral tienen hasta un 20 veces mayor riesgo de desarrollar un segundo cáncer primario oral y el riesgo de que dura 5-10 años ya veces incluso más tiempo [16].

Los principales factores de riesgo para el cáncer oral en los Estados Unidos son el uso del tabaco y el alcohol, que representan el 75 a 80% de todos los cánceres orales [5, 17]. Aunque el tabaco es un bien reconocido factor de riesgo para la CCCA, el público en general se desconoce que el alcohol sinergiza con el tabaco. Los que tanto fumar y beber tienen 15 veces el riesgo de desarrollar cáncer oral [5]. Cabe destacar que algunos pacientes con cáncer oral no tienen factores de riesgo conocidos, y de la enfermedad en esta población puede perseguir un curso particularmente agresivo [18].

La Sociedad Americana del Cáncer recomienda que los médicos y dentistas examinar la boca y la garganta durante los exámenes de rutina [2], tan pronto el cáncer de lesiones son a menudo asintomática y puede simular lesiones benignas [19, 20]. General cribado de la población, sin embargo, no se ha demostrado que reducen la incidencia y la mortalidad de cáncer oral. Las razones incluyen la baja prevalencia y la incidencia de la CCCA, la posibilidad de falsos positivos y diagnósticos pobres cumplimiento de la selección y remisión [6, 21]. Así, el Instituto Nacional de Investigación Dental y Craneofacial y La Fundación de Cáncer Oral han recomendado que los esfuerzos de investigación se centran en el desarrollo de nuevas técnicas de detección de [5, 16].

Los estudios han informado de que ciertas bacterias orales comunes se encuentra elevado sobre o en el cáncer oral y de esófago y sus lesiones asociadas ganglios linfáticos [22 - 28]. Aunque el aumento de la colonización de estreptococos orales facultativos se han notificado con más frecuencia [24 - 27], anaerobios Prevotella, Veillonella, Porphyromonas y Capnocytophaga especies también fueron elevados [25, 26, 28]. Actualmente, los estudios están examinando si las bacterias pueden ser de paso o causalmente asociada con el cáncer oral. Adicionales de la investigación es determinar si diversos marcadores saliva pueden utilizarse como indicadores de diagnóstico precoz de cáncer oral.

La razón de estos cambios en la colonización bacteriana de las lesiones de cáncer no está claro. Estudios de mecánica de bacterias embargo los aspectos más interesantes, sin embargo. Las investigaciones han demostrado en reiteradas ocasiones que las bacterias orales demostrar específicas tropisms hacia diferentes superficies biológico en la cavidad oral, como los dientes, la mucosa, y otras bacterias [29 - 35]. El no arrojar superficies de los dientes ofrecen un hábitat muy diferente al que continuamente derramamiento superficies de la mucosa oral. Debido a los reiterados desprendimiento de las células epiteliales, hay menos tiempo para que un complejo de desarrollar biofilm sobre superficies de los tejidos blandos, por lo que se da primacía sobre potentes mecanismos de adhesión. Las diferencias en tropisms bacterias específicas orales diferentes sitios sugieren que la intra-oral superficies y especies bacterianas tienen diferentes receptores y las moléculas de adhesión que dictan la colonización oral de las distintas superficies.

Ahora se reconoce que las bacterias se unen a colonizar las mucosas y en una forma muy selectiva a través de un "lock-y clave" mecanismo. Adhesins sobre bacterias complementarias se unen específicamente a receptores de la superficie de la mucosa de la acogida. Estos adhesins difieren de las especies a las especies principales a la especificidad en apego a diferentes superficies. Los estudios han demostrado que incluso dentro de los géneros, los patrones de colonización de especies individuales pueden diferir notablemente [29 - 32]. Streptococcus salivarius, por ejemplo, preferentemente colonizado el tejido blando bucal y saliva en comparación con los dientes, mientras que a la inversa sucede en el caso de Streptococcus sanguis.

El cáncer se ha mencionado como una enfermedad molecular de la membrana celular glicoconjugados, [36 - 38]. Algunos glicoconjugados servir como receptores específicos para las bacterias y los informes recientes apoyan la idea de que los cambios en la colonización de las diferentes células de cáncer se asocian con los cambios observados en los receptores de la superficie celular [36, 40, 41]. Un estudio in vitro de S. Sanguis, un habitante común oral, que ha demostrado su capacidad vinculante a la normalidad exfoliadas humanos células epiteliales bucales (HBEC) dependía de la disponibilidad de superficie de ácido sialic residuos [36]. Desialylation de HBEC invariablemente abolido la adherencia de S. Sanguis a estas células epiteliales. En similares experimentos llevados a cabo con una línea celular de carcinoma bucal, S. Sanguis no fiable adjuntar. Se determinó que las células del tumor no expresó sialylated la glicoproteína de membrana de las células normales lo que sugiere que los cambios en los receptores de la superficie se han producido en la línea celular de carcinoma bucal.

En un estudio anterior de 225 CCCA libre de los sujetos se encontró un alto grado de especificidad en el "preferido" intra-oral localización de las especies, incluso dentro de un mismo género, como Streptococcus [42]. Esta especificidad en la localización de las distintas especies de acuerdo con la descrita en estudios previos. Nuestra investigación ampliado conclusiones anteriores mediante la descripción de la distribución de varias especies del mismo género en una gama más amplia de superficies intra-oral. Por ejemplo, S. Oralis, S. Constellatus, S. Mitis, S. Y S. intermedius Anginosus colonizado los tejidos blandos mayor que la de los dientes, sin embargo, su "preferido" de tejidos blandos hábitats diferentes. S. Sanguis colonizados diferentes lugares de tejidos blandos en proporciones similares, pero se encontró en mayor proporción media de los dientes, en particular en la placa supragingival.

La disponibilidad de una gran cantidad de datos de la CCCA libre de los sujetos de este grupo permitió que se subconjunto de acuerdo a la condición periodontal y el hábito de fumar y los patrones de colonización de los tejidos blandos en comparación entre los grupos [43]. Los parámetros clínicos entre las poblaciones estaban en consonancia con las que se encuentran en estudios anteriores y los resultados fueron similares a investigaciones anteriores [44 - 47]. Pocas diferencias se encontraron en la saliva o de los tejidos blandos entre la microbiota subconjunto poblaciones. Se concluyó que la presencia o ausencia de infecciones periodontales o de un hábito de fumar tiene efectos mínimos sobre salivales y la colonización de tejidos blandos. Estas conclusiones están en consonancia con los estudios realizados por Danser et al. 1996, y Lie et al. 1998 [48, 49], pero contrasta con informes anteriores por Colman et al. 1976, y van Winkelhoff et al. 1986 [50, 51]. Es importante destacar que nos encontramos con que cuando la microbiota de dientes, tejidos blandos y la saliva se compararon, los microbios perfil de la saliva fue similar a la de los tejidos blandos, pero la saliva y los tejidos blandos colonización difieren notablemente de la de la placa dental. Estos resultados fueron similares a los de otras investigaciones [46, 51, 52].

Como se mencionó anteriormente, los estudios han informado de que la microbiota del CCCA lesiones difiere de la que se encuentra en los tejidos blandos de CCCA libre de las personas. Poco se sabe, sin embargo, por la saliva de cáncer oral microbiota temas. Así, el propósito de la presente investigación fue determinar si la microbiota salivales en los sujetos con un carcinoma oral de células escamosas (COCE) lesión sería distinta de la que se encuentra en CCCA libre de los controles.

Materiales y métodos
CCCA libre de la Población

Un total de 229 CCCA libre de los sujetos fueron contratados de la piscina en La paciente Forsyth Institute. Todos los sujetos fueron 18 años o más, y inmunocompetentes. Los criterios de exclusión incluían: tratamiento con antibióticos en los últimos 3 meses, el embarazo o la lactancia, las condiciones sistémicas asociadas a la disfunción inmune (por ejemplo, la diabetes), la radiación o la quimioterapia anterior y la presencia de cualquier lesiones de la mucosa oral.

Cáncer oral población

Un total de 45 sujetos diagnosticados con COCE fueron reclutados a través de biopsia de la de los asociados de Hospitales (La Dana Farber Cancer Institute, Brigham and Women's Hospital y Massachusetts General Hospital). Los criterios de inclusión exigían que los sujetos de los 18 años de edad o más y inmunocompetentes, con una falta de tratamiento primario CCCA. Los criterios de exclusión incluían condiciones sistémicas asociadas a la disfunción inmune (por ejemplo, la diabetes), la quimioterapia o las radiaciones anteriores, la imposibilidad de consentimiento adecuadamente, y / o lesiones que no pueden ser objeto de un muestreo debido a la incomodidad, localización anatómica o que no afectan a la superficie del epitelio oral . En el incomparable comparaciones CCCA temas de mayor edad y se incluyó un mayor porcentaje de hombres fumadores que CCCA y libre de los sujetos (Tabla 1]. Por lo tanto, un subconjunto de 45 controles estuvo acompañado de un equipo para la edad, el sexo y el hábito de fumar con los 45 temas CCCA (Tabla 2].

Recogida de muestras y preparación de la prueba de membranas

Total no se recogieron muestras de saliva por expectoración de 229 CCCA-CCCA libre y 45 temas. Las muestras fueron analizadas por su contenido de 40 bacterias orales comunes utilizando jaquelado de ADN-DNA, tal como se describe por Socransky et al. [53] y toda la genómica sondas fueron preparados por el método descrito por Smith et al. (1989) [54]. La concentración de las muestras fue determinada por la medición espectrofotométrica de la absorbancia a 260 nm y la pureza de la preparación se evaluó por la relación de las absorbancias a 260 y 280 nm. Plenario sondas de ADN genómico fueron elaborados en base a cada una de las 40 cepas de prueba de etiquetado por 1-3 μ g de ADN con digoxigenina (Boehringer Mannheim, Indianapolis IN.) Utilizando una técnica de primer azar [55]. Las membranas se prehybridized inespecífico para bloquear vinculante. Las 40 especies examinadas son frecuentes en la cavidad bucal y se enumeran en el cuadro 3, con sus correspondientes American Type Culture Collection (ATCC) números. Dos carriles en cada plazo había normas en 10 5 y 10 6 células de cada especie y de las señales convertidas en absoluto que cuenta en comparación con las normas sobre la membrana. Se detectaron señales utilizando una tormenta Fluorimager (Molecular Dynamics, Sunnyvale CA). La sensibilidad de este ensayo también detectó 10 4 células de una especie dada por el ajuste de la concentración de cada sonda de ADN. Si no se detecta una señal fue registrada como cero, a pesar de los cargos en el rango de 1 a 1000 podría haber estado presente. Los datos disponibles para todos los sujetos se compararon mediante la prueba de Mann-Whitney y realizado el ajuste de Bonferroni para comparaciones múltiples.

Resultados
Inigualable temas

Los niveles de bacterias en la saliva de los sujetos con y sin CCCA se ilustra en la figura 1. Las comparaciones entre el COCE-229 libre y 45 temas CCCA indicó que el 6 de bacterias orales comunes (P. melaninogenica, C. gingivalis, Capnocytophaga ochracea, Eubacterium saburreum, Leptotrichia buccalis mitis y S.) difirieron (p <0,001). Salivales de los cargos elevados ≥ 0,4 × 10 5 / ml, de 3 de bacterias, C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S mitis, tenían diagnóstico de la sensibilidad y especificidad ≥ 80%. El resto de las especies, incluidas las tres bacterias que se han recuperado los niveles más bajos en las muestras de saliva de pacientes CCCA, E. Saburreum, L. Buccalis, y C. Ochracea, no contribuyen de manera significativa a la prueba de diagnóstico de diagnóstico como sus valores de sensibilidad y especificidad fueron ≤ 60%.

De diagnóstico de la sensibilidad y la especificidad para los distintos cargos de C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S. Mitis / ml de saliva para la inigualable poblaciones se ilustra en la Figura 2. C. Gingivalis fue la especie más estrechamente asociados con lesiones de cáncer oral, pero la sensibilidad y especificidad de diagnóstico fue más alta cuando los 3 niveles de bacterias eran cada ≥ 0,4 × 10 5. La mediana de la sonda de ADN cuenta de C. P. gingivalis melaninogenica y S. Mitis en CCCA libre de los sujetos fueron 0,25, 0,63, y 0,31 × 10 5 por ml de saliva. En contraste, la mediana de ADN sonda cuenta de estas 3 especies en los 45 CCCA sujetos fueron 3,24, 5,62 y 1,62 × 10 5 por ml de la saliva, respectivamente.

Temas coincidentes

45 CCCA libre de los controles fueron agrupados por ordenador de edad, el género y la historia de tabaquismo con los 45 temas CCCA. De diagnóstico de sensibilidad y especificidad para la detección del cáncer oral utilizando los niveles salivares de las bacterias se calcula como se describe más arriba. Los resultados para el conjunto combinado de la población son similares a las de la inigualable comparaciones a saber, que el aumento de los cargos de C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S. Mitis fueron el 80% del diagnóstico sensibles y el 82% del diagnóstico específico de la presencia de CCCA (Figura 3]. Al igual que antes, los restantes 37 especies no mejoró la sensibilidad o especificidad.

Discusión

Los resultados de esta investigación demostraron que el cáncer oral ha elevado los cargos sujetos (p <0,001) de C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S. Mitis en comparación con la saliva de los sujetos libres CCCA. Estos resultados son dudosos en importancia después del ajuste para comparaciones múltiples. Sin embargo, cuando cada una de las especies fue ≥ 0,4 × 10 5 que se indica la presencia de un CCCA lesión con un 80% de diagnóstico de sensibilidad y especificidad ≥ 82% en ambos acompañados inigualable y poblaciones.

La razón de este hallazgo no está clara. Una explicación puede referirse a la alteración de los receptores de la superficie celular observada en las células del cáncer [36, 39, 41]. Parece razonable que las alteraciones en los receptores de las células tumorales podría cambiar la adherencia de determinadas especies de bacterias. Así se demostró, como ya se ha expuesto, en un estudio in vitro de HBEC bucal carcinoma de células y líneas celulares usando el común oral bacteria S. Sanguis por Neeser [36]. Uno podría esperar que, como Neeser encuentra disminuido colonización de S. Sanguis, un estudio similar con S. Mitis se traduciría en una reducción de la colonización de las células del cáncer oral. Curiosamente, nuestra investigación anterior de 225 CCCA libre de los sujetos siempre prueba en contrario. La colonización oral de los diferentes sitios difieren entre las 40 especies de prueba, incluso entre los de los mismos géneros, como los estreptococos. Por ejemplo, S. Sanguis y S. Mitis tanto colonizado oral tejidos duros y blandos, sin embargo, marcadas diferencias en sus proporciones en estos lugares se observaron. Altamente específico de la especie de colonización por estreptococos orales ha sido señalado por otros investigadores [29 - 32, 57, 58].

La saliva se encontró que era similar en el perfil microbiana a los tejidos blandos. Este fue un hallazgo importante del estudio de la CCCA libre de la población. En contraste, la microbiota de los dientes y la saliva diferían notablemente. Estos resultados coinciden con estudios anteriores [30, 57, 58]. Por lo tanto, si las alteraciones en la adhesión bacteriana a las células CCCA observado in vitro e in vivo existen, la colonización de CCCA lesiones se verían afectados. Los cambios en los tejidos blandos microbiota de la cavidad oral parece que pueda afectar a los niveles salivares también.

Una prueba de detección temprana para el cáncer oral basada en la saliva de especies bacterianas que cuenta es atractivo. La saliva es ahora satisfacer la demanda de bajo costo, no invasiva, y fácil de utilizar las ayudas de diagnóstico para las enfermedades orales y sistémicas, y para la evaluación de conductas de riesgo como el tabaco y el alcohol. La detección del VIH por la presencia de anticuerpos específicos del virus en la saliva, por ejemplo, ha conducido al desarrollo de kits de prueba disponible en el comercio [16]. Si el aumento del número de ciertas especies son salival demostrado ser una firma de cáncer oral, una prueba de diagnóstico precoz para CCCA pueden ser desarrollados, la reducción de la morbilidad y mortalidad de este cáncer devastador.

Estudios para examinar la validez de estos resultados se han previsto. Si los resultados de este estudio son validados será importante para determinar si las bacterias orales pueden ser utilizados como indicadores de cáncer oral y si ciertas especies oral contribuir a la carcinogénesis.

Conclusión

Los resultados del presente estudio sugieren que los altos cargos de salivales C. Gingivalis, P. Melaninogenica y S. Mitis pueden ser indicadores de diagnóstico de la CEI. Estas conclusiones adoptadas con los de un estudio anterior indican que la presencia de un CCCA tiene un efecto más potente sobre la microbiota salival que cualquiera de los dos fumar o infecciones periodontales.

Contribuciones de los autores

DLM concebido de esta investigación y los estudios preliminares, construido el diseño del estudio, desarrollado clínica de técnicas de muestreo, escribió hospital protocolos y K-23 de solicitud de subvención que financia el proyecto, recopilados y procesados la mayoría de las muestras de materia CCCA, modificados y protocolos de laboratorio redactó la Manuscrito. ADH hecho contribuciones sustanciales a la concepción y diseño del estudio. Ella coordinó el estudio de la CCCA-sujetos libres, realizó el análisis estadístico de la CCCA libre de los datos y hecho contribuciones importantes a la interpretación de los datos de la CCCA-CCCA libre y poblaciones. PMD, CMN y MRP hecho contribuciones sustanciales a la concepción, el diseño y la coordinación del estudio en los estudios preliminares y la apertura de esta investigación y fueron fundamentales en la coordinación de las evaluaciones clínicas con el reclutamiento y la toma de muestras de materias CCCA. JMG fue fundamental en la concepción y el diseño del estudio y se lleva a cabo la mayoría de los análisis estadísticos y de la interpretación de los datos para la CCCA temas. JMG revisiones críticas formuladas por importantes contenido intelectual del manuscrito. Todos los autores han dado su aprobación final del manuscrito.

Agradecimientos

Mi sincero agradecimiento a Rosemary Costello RN, MS, OCN, y Julia Kazakin MD por su inquebrantable apoyo de este estudio. Muchas gracias a James Rocco MD, PhD, Sovanda Som, BS, Tina Yaskell, BS, el personal de la Cabeza y Cuello Clínicas en el Dana Farber Cancer Institute y el Massachusetts General Hospital, por su valiosa ayuda en la realización de esta investigación. Por último, las gracias especialmente a los pacientes que se inscribieron en este estudio, no habría sido posible sin ellos.