Caracterización de candidatos probióticos de acción antagónica en bacterias patógenas asociadas a cáncer oral y análisis de su actividad citotóxica frente a células tumorales orales.

El cáncer oral es uno de los diez cánceres más prevalentes en el mundo, y en más del 90% de los casos se presenta como cáncer oral escamocelular (COE) (1). La patogenia del COE se atribuye principalmente al tabaquismo, el consumo excesivo de alcohol y sus productos derivados (2). Otros posibles factores de riesgo incluyen infecciones virales como el virus del papiloma humano y fúngicas como la candidiasis (3,4), antecedentes de periodontitis (5), mala higiene bucal (6) e inflamación (7). El microbioma alterado y vinculado a una enfermedad se denomina disbiótico, y se encuentra potencialmente originado por una o varias bacterias patógenas que impactan o cambian un nicho ecológico, por ejemplo, Porphyromonas gingivalis en periodontitis, que induce inflamación y respuestas compensatorias en la comunidad microbiana comensal (26). La disbiosis favorece la generación de carcinógenos químicos que incluyen acetaldehído y compuestos tipo N-nitroso (como las nitrosaminas) y se ha propuesto como uno de los varios mecanismos a través de los cuales la microbiota puede tener un papel en la carcinogénesis oral (27). Por otro lado, las bacterias eubióticas o compatibles con salud de la cavidad oral podrían desempeñar un papel protector por medio de mecanismos como competencia por nutrientes y receptores con microorganismos exógenos, producción de sustancias antagónicas tipo bacteriocinas y la estimulación de la expresión del complejo mayor de histocompatibilidad clase II (CMH II), debido a la exposición continua al lipopolisacárido bacteriano (28). Por medio de estudios genómicos en tejido tumoral de pacientes con COE, bacterias como Streptococcus anginosus, Micrococcus luteus y Prevotella melaninogenica fueron asociadas a esta neoplasia (7,29). En un estudio realizado por el grupo de investigación proponente del actual proyecto, en el marco de un estudio previo titulado “Análisis del microbioma presente en placa dental, saliva y tejido tumoral en carcinoma oral” y con el objetivo de identificar biomarcadores bacterianos útiles para diseñar estrategias de prevención y control, y de aplicabilidad clínica, se comparó mediante estudios metagenómicos el microbioma bacteriano presente en pacientes con COE, en comparación con las bacterias presentes en pacientes sin COE en muestras de saliva y placa dental (30), se encontraron 34 y 11 especies bacterianas asociadas con procesos eubióticos y disbióticos respectivamente. Entre las especies eubióticas destacan: Aerococcus urinae, Brachyspira intermedia, Corynebacterium maris, Enterobacter asburiae, Kineococcus radiotolerans, Lactobacillus helveticus, Lactobacillus reuteri, Mycobacerium chubuense, Mycoplasma penetrans, Streptococcus infantarius, Streptococcus lutetiensis y Streptococcus pasteurianus. Entre las bacterias disbióticas sobresalen: Capnocytophaga canimorsus, Legionella pneumophila, Gardnerella vaginalis, Mycoplasma hominis, Xantthomonas oryzae, Providencia stuartii, Prevotella intermedia, Prevotella melaninogenica y Porphyromonas gingivalis (30). Posteriormente, en otro estudio aún no publicado desarrollado también por el grupo proponente, con título “Determinación de la acción antibacteriana de metabolitos obtenidos de bacterias compatibles con estados saludables en cavidad oral sobre bacterias relacionadas con cáncer oral escamocelular” se logró demostrar la actividad antagónica producida por bacterias asociadas a salud como Streptococcus pasteurianus principalmente en condiciones de anaerobiosis, y por otro lado, Gardnerella vaginalis, bacteria asociada a patogenicidad en cáncer oral, fue la que demostró mayor susceptibilidad a la acción antagónica de bacterias eubióticas o compatibles con salud. A partir de estos resultados se plantea el presente proyecto que busca ampliar el número de bacterias eubióticas a seis especies bacterianas (Lactiplantibacillus plantarum, Akkermansia muciniphila, Streptococcus pasteurianus, Lactobacillus reuteri, Streptococcus infantarius y Streptococcus dentisani) en las que se buscará determinar la acción antagónica que puedan tener sobre seis especies disbióticas (Prevotella intermedia, Prevotella melaninogenica, Gardnerella vaginalis, Porphyromonas gingivalis, Providencia stuarti y Legionella pneumophila). En las bacterias que presenten actividad antagónica, se hará caracterización de la tolerancia química (resistencia al pH, la capacidad de sobrevivir en presencia de sales biliares, sensibilidad a las enzimas lisozima, amilasa y tripsina, resistencia al fenol y la susceptibilidad a diferentes antimicrobianos), y se analizará la producción de acetaldehído a partir de etanol en bacterias eubióticas y disbióticas. Por otra parte, se caracterizarán los productos extracelulares liberados por las bacterias eubióticas con actividad antagónica mediante HPLC y cromatografía de gases, así como la citotoxicidad, actividad antioxidante y actividad anti-inflamatoria de estos productos frente a células tumorales y no tumorales de origen oral. Finalmente, las bacterias eubióticas con actividad antagónica serán incorporadas en una matriz de goma con el fin de utilizarse en un futuro como probióticos y se evaluará la viabilidad de las bacterias incorporadas en la matriz en un periodo de 45 días.