Caracterização da microbiota oral em pacientes submetidos ao transplante alogênico de medula óssea e correlação com dados clínicos

O transplante alogênico de medula óssea (alo-TMO) tem sido utilizado como procedimento terapêutico para neoplasias hematológicas e outras doenças não responsivas à quimioterapia. Apesar da crescente aplicação e expansão do acesso, o alo-TMO ainda está associado à significativa morbidade e mortalidade. A doença do enxerto contra o hospedeiro (DECH) é a principal complicação e causa de óbito pós alo-TMO, acometendo de 40 a 50% dos pacientes. Vários trabalhos têm demonstrado a interação da microbiota com o sistema imune de mucosas e sua associação com diversos desfechos clínicos relevantes. O objetivo deste estudo foi avaliar o bacterioma oral de pacientes submetidos ao alo-TMO e que desenvolveram DECH aguda, correlacionando com respostas clínicas. Trata-se de um estudo multicêntrico prospectivo, aprovado pelo Comitê de Ética em Pesquisa da UNESP (n° 5.138.190/2021). As amostras da mucosa oral foram coletadas nos dias -7 (pré-condicionamento), 0 (infusão de células), +30, +60, +90, +180 pós-transplante e no diagnóstico da DECH aguda. A extração do DNA foi realizada por meio de kits comerciais e a análise do bacterioma foi feita por meio do sequenciamento do gene 16S RNAr. Foram recrutados 263 indivíduos e coletadas 801 amostras orais. Após filtragem e seleção, avaliou-se 244 amostras referentes à 90 pacientes (54,4% homens, com média de 39 ± 15 anos). A principal doença de base foi a leucemia mieloide aguda (42,2%) e houve o desenvolvimento de DECH aguda em quarenta indivíduos (44,4%). O índice de diversidade de Shannon foi significativamente menor nos períodos D-7 (P = 0,006), D0 (P < 0,001) e D+30 (P < 0,001) quando comparados ao grupo controle (CTRL). Ao analisar a distribuição de famílias bacterianas, detectamos a presença de Staphylococcaceae em todos os períodos e Enterococcaceae na DECH, ambas diferencialmente abundantes em relação ao CTRL. Verificou-se ainda a dominância (frequência relativa ≥ 30%) dos gêneros Rothia (n = 15), Veillonella (n = 31) e Streptococcus (n = 68), esse último sugerindo menor probabilidade de sobrevivência dos pacientes. Não foram observadas associações significativas entre parâmetros de diversidade ou dominância de gêneros e DECH aguda, recidiva da doença de base e óbito. Sendo assim, concluímos que a composição do bacterioma oral variou entre os pacientes ao longo do tempo, sugerindo uma resposta imunológica ao alo-TMO. Além disso, a imunossupressão associada ao transplante favorece o estabelecimento de gêneros e espécies com potencial patogênico, influenciando negativamente no prognóstico dos transplantados. Portanto, embora nosso estudo não tenha encontrado associações do perfil do bacterioma oral com os desfechos clínicos de interesse, sua caracterização possibilitou identificar gêneros diferencialmente abundantes e padrões de dominância na coorte brasileira no período pós-transplante e na DECH aguda.

Abstract (english)

Allogeneic bone marrow transplantation (allo-BMT) has been used as a therapeutic procedure for hematological malignancies and other diseases nonresponsive to chemotherapy. Despite the increasing application and expansion of access, allo-BMT is still associated with significant morbidity and mortality. Graftversus-host disease (GvHD) is the main complication and cause of death after alloBMT, affecting 40 to 50% of patients. Several studies have demonstrated the interaction of the microbiota with the mucosal immune system and its association with various relevant clinical outcomes. The objective of this study was to evaluate the oral bacteriome of patients undergoing allo-BMT who developed acute GvHD, correlating it with clinical responses. This is a prospective multicenter study, approved by the Research Ethics Committee of UNESP (No. 5,138,190/2021). Oral mucosa samples were collected on days −7 (pre-conditioning), 0 (cell infusion), +30, +60, +90, and +180 post-transplant, and at the diagnosis of acute GVHD. DNA extraction was performed using commercial kits, and bacteriome analysis was carried out by sequencing the 16S rRNA gene. A total of 263 individuals were recruited and 801 oral samples were collected. After filtering and selection, 244 samples from 90 patients (54.4% male, with a mean age of 39 ± 15 years) were evaluated. The main underlying disease was acute myeloid leukemia (42.2%), and acute GVHD developed in forty individuals (44.4%). The Shannon diversity index was significantly lower at time points D−7 (P = 0.006), D0 (P < 0.001), and D+30 (P < 0.001) when compared to the control group (CTRL). When analyzing the distribution of bacterial families, we detected the presence of Staphylococcaceae at all time points and Enterococcaceae in GvHD, both differentially abundant compared to CTRL. We also observed dominance (relative frequency ≥ 30%) of the genera Rothia (n = 15), Veillonella (n = 31), and Streptococcus (n = 68), the latter suggesting a lower probability of patient survival. No significant associations were observed between diversity parameters or genus dominance and acute GvHD, relapse of the underlying disease, and death. Thus, we conclude that the composition of the oral bacteriome varied among patients over time, suggesting an immunological response to allo-BMT. In addition, transplant-associated immunosuppression favors the establishment of genera and species with pathogenic potential, negatively influencing the prognosis of transplanted patients. Therefore, although our study did not find associations between the oral bacteriome profile and the clinical outcomes of interest, its characterization made it possible to identify differentially abundant genera and dominance patterns in the Brazilian cohort in the post-transplant period and in acute GvHD.

Keywords

Microbiologia , Ecologia microbiana , Transplante homólogo , Medula óssea Transplante , Doença enxerto contra hospedeiro

Language

Portuguese

Citation

ALVAREZ, Danielle Amanda Niz. Caracterização da microbiota oral em pacientes submetidos ao transplante alogênico de medula óssea e correlação com dados clínicos. 2026. Dissertação (Mestrado em Biologia Geral e Aplicada) - Instituto de Biociências, Universidade Estadual Paulista (UNESP), Botucatu, 2026.