El análisis integrador revela asociaciones entre la disbiosis de la microbiota oral y aberraciones genéticas y epigenéticas del huésped en el carcinoma de células escamosas de la cavidad oral

Resumen Se ha reportado que la disbiosis de la microbiota oral humana está asociada con el carcinoma de células escamosas de la cavidad oral (OSCC), mientras que las interacciones huésped-microbiota respecto al impacto potencial de bacterias patógenas en las anomalías genómicas y epigenómicas del huésped permanecen poco estudiadas. En este estudio, se perfiló simultáneamente la comunidad bacteriana mucosa, el transcriptoma genómico del huésped y la metilación de CpG en el ADN en tumores y tejidos normales adyacentes de pacientes con OSCC. Se observó un enriquecimiento significativo en la abundancia relativa de siete especies bacterianas ( Fusobacterium nucleatum , Treponema medium , Peptostreptococcus stomatis , Gemella morbillorum , Catonella morbi , Peptoanaerobacter yurli y Peptococcus simiae ) en el microambiente tumoral de OSCC. Estas bacterias enriquecidas en tumores formaron 254 correlaciones positivas con 206 genes regulatorios del huésped, involucrados principalmente en vías de señalización relacionadas con adhesión celular, migración y proliferación. El análisis integrador de las correlaciones bacteria-transcriptoma y bacteria-metilación identificó al menos 20 genes regulados anormalmente en el huésped con una inversión en la metilación de CpG en sus regiones promotoras asociadas al enriquecimiento de patógenos bacterianos, lo que implica un potencial de estas bacterias patógenas para regular la expresión génica, en parte, a través de alteraciones epigenéticas. Un modelo in vitro confirmó además que Fusobacterium nucleatum podría contribuir a la invasión celular mediante la comunicación con la señalización E-caderina/β-catenina, la vía TNFα/NF-κB y la remodelación de la matriz extracelular al sobreexpresar el gen SNAI2, un factor de transcripción clave de la transición epitelio-mesenquimal (EMT). Nuestro trabajo, utilizando enfoques multi-ómicos, exploró complejas interacciones huésped-microbiota y proporcionó importantes conocimientos sobre la base genética y funcional en la tumorigénesis de OSCC, que pueden servir como precursor para estudios basados en hipótesis para entender mejor la relación causal de las bacterias patógenas en este cáncer letal.