Biomarcadores microbiológicos e imunológicos preditivos da fase inicial da mucosite bucal em pacientes com câncer de cabeça e pescoço

Abstract

Introdução: A Mucosite bucal (MB) é um dos efeitos adversos mais debilitantes em pacientes com câncer tratados com radioterapia (RT) ou quimioradioterapia (quimioRT). O tratamento por RT e quimioRT provoca uma profunda resposta inflamatória, resultando em danos ao endotélio vascular e formação de úlceras bucais, as quais estão susceptíveis à colonização de microrganismos. Objetivo: O objetivo deste estudo foi indentificar o perfil de microorganismos que possam atuar como biomarcadores de diagnóstico inicial da MB em pacientes com câncer de cabeça e pescoço submetidos a RT e/ou químioRT. Metodologia: Um total de 15 pacientes agendados para receber RT ou quimioRT foram recrutados. Amostras de biofilmes bucais foram coletado em sítios específicos antes do início do tratamento anti-neoplásico (Visita 1) e, no primeiro dia em que a lesão de MB foi identificada (Visita 2). Alterações na abundância microbiológica foram detectadas através da técnica de Human Oral Microbe Identification Next Generation Sequencing (HOMINGS) e análises metagenômicas. Amostras de saliva também foram coletadas nos mesmos períodos acima mencionados para avaliaçao dos níveis de citocinas próinflamatórias e quantificação de Candida spp. Resultado: Alterações na abundância relativa de biomarcadores microbiológicos foram observadas entre a Visita 1 e a Visita 2 deste estudo. Espécies discriminantes, como Gemella haemolysans (p=0,000), Granulicatella elegans (p=0,000), Haemophilus spp. (p=0,000) e Streptococcus spp. (p=0,0014) foram significativamente mais abundantes nas amostras encontradas durante a Visita 2. Não foram encontradas mudanças significativas entre as visitas ao analisar a contagem de Candida spp. (p=0,239), no entanto, observou-se que os pacientes que apresentaram um aumento significativo de Candida entre Visita 1 e Visita 2 desenvolveram MB mais rapidamente (p=0,031). Biomarcador inflamatório salivar, a citocina IL-6, apresentou aumento significativo durante a fase inicial da MB (p=0,037). Conclusão: Nossos resultados sugerem uma mudança dinâmica da microbiologia bucal durante o início da MB, o que sugere que estas espécies têm a capacidade de atuar como agentes patogênicos oportunistas em pacientes com câncer de cabeça e pescoço submetidos a RT e/ou químio-RT. Estudos mais aprofundados são necessários para explorar a atuação destes microorganismos no desenvolvimento inicial de mucosite bucal, criando condições para o surgimento de abordagens terapêuticas com impacto na prevenção e/ou prognóstico dessas lesões.

Introduction: Oral mucositis (OM) is among the most common, painful and debilitating toxicities of cancer regimen-related treatment. Physiologically, chemotherapy (CT) and radiotherapy (RT) evoke a profound inflammatory response, resulting in the formation of ulcers, which are susceptible to increased colonization of microorganisms. Objective: The aim of this study is to explore the changes in the microbiome at the OM onset in head and neck cancer patients undergoing RT alone or chemoRT. Methods: We recruited 15 patients scheduled for receiving RT or chemoRT. Sitespecific oral biofilms samples were collected using Isohelix swabs at two time points: before initiating RT/ChemoRT, and at the onset of OM. Changes in microbial abundance were detected using the Human Oral Microbe Identification using Next Generation Sequencing (HOMINGS) and metagenomic analyses. Stimulated whole saliva samples were also collected at the same time points. Changes in the levels of pro-inflammatory cytokines and quantitative evaluations of Candida spp. were measured. Results: Relative changes in abundance of microbial biomarkers in 15 subjects were discriminative between pre and post OM onset. Discriminant species such as Gemella haemolysans (p=0.000), Granulicatella elegans (p=0.000), Haemophilus spp.(p=0.000) and Streptococcus spp. (p=0.0014) were found to be significantly overabundant at the OM onset samples. No significant changes in the total Candida spp. counts were observed between both timeline (p=0,239), however, the OM onset was negatively correlated with this microbial (p=0,031). Salivary inflammatory biomarkers, noted in levels of IL-6 had a significant increase at the onset of OM (p=0.037). Conclusion: Our results suggest a dynamic shift in the oral microbiome during the onset of OM. These species may act as opportunistic pathogens in this population, and further investigation is warranted to explore if they facilitate further tissue damage and contribute to the development of oral mucositis in cancer patients.