Durante la progressione di carcinoma orale a cellule squamose, la disbiosi sembrerebbe interessare maggiormente la parte mucosale, con alterazioni di specie e funzionalità sia batteriche sia micotiche.

È quanto conclude lo studio di Weiwei Heng e colleghi della Medical School of Nanjing University (Cina), pubblicato su Microbiology Spectrum.

Carcinoma orale a cellule squamose

Il carcinoma orale a cellule squamose (OSCC) è la forma tumorale più comune per la zona testa-collo.

Nonostante la diffusa incidenza e la prognosi spesso infausta, la sua eziologia rimane parzialmente da chiarire. Sarebbe importante quindi individuare segnali precoci per una diagnosi tempestiva. 

La mucosa orale non è solo una barriera fisica vitale per proteggerci contro l’invasione di patogeni, ma è anche coinvolta nello sviluppo di questo tumore. 

Come per le altre mucose, anche quella orale è colonizzata da un microbioma. Sebbene i batteri siano la popolazione principale e con il più alto numero di studi, non sono i soli ad essere presenti. 

Segue, infatti, in termini di abbondanza, la componente micotica, molto meno nota sia per il suo ruolo sulla nostra salute sia come eventuale partner di interazione con la sfera batterica. 

Lo studio su batterioma e micobioma orale

I ricercatori hanno quindi voluto approfondire il lato micotico dello sviluppo di OSCC associandolo a quello batteriologico al fine di individuare specifiche alterazioni durante i vari stadi della patologia. 

Di seguito quanto emerso dalla collezione e  confronto di campioni orali (mucosa, placca gengivale e saliva) di 87 soggetti con OSCC, 90 con lesioni pre-maligne (OPL) e 90 controlli sani (HC). 

Partendo da un generale confronto di batterioma e micobioma si è visto come:

• il gruppo OSCC ha mostrato un profilo batterico completamente differente dai due restanti gruppi, simili tra loro indipendentemente dal sito di campionamento
• in termini di ricchezza batterica, OSCC e OPL hanno registrato livelli significativamente inferiori dei controlli in campioni di mucosa e saliva. Minima invece la ricchezza per i campioni di placca gengivale nel gruppo OPL
• la placca gengivale e mucosa di OSCC ha mostrato una maggiore diversità di OPL e controlli, diminuita invece nella saliva
• differenze sostanziali nel gruppo OSCC anche se consideriamo il profilo micotico di mucosa e placca. Simili ai controlli sani, invece, i campioni di saliva, separati quelli di OPL
• la ricchezza micotica della mucosa nel gruppo OPL si è mostrata significativamente superiore dei controlli sani, quella della placca del gruppo OSCC. Maggiore ricchezza nella saliva di entrambi i restanti gruppi

Scendendo più nel dettaglio dal punto di vista batterico si è poi visto ad esempio come:

• tra i phyla, Firmicutes è il più abbondante registrando tuttavia un significativo decremento nei campioni del gruppo OSCC rispetto ai restanti gruppi, controlli sani in particolare
• in linea, Actinobacteria ha mostrato una marcata diminuzione nella saliva di OSCC rispetto a controlli e OPL (3% vs 5 e 6% rispettivamente) e a livello di placca se comparati con il gruppo OPL (4 vs 7%)
• di contro, Bacteroidetes hanno dimostrato un significativo aumento nella placca e mucosa del gruppo OSCC vs controlli e OPL con valori analoghi (30 vs 15%; 24 vs 14%). Aumentati anche Proteobacteria vs controlli sani (9 vs 3%)
• il gruppo OPL ha invece mostrato un incremento significativo di Proteobacteria vs HC (38 vs 27%)
• a livello di genere, Streptococcus si è mostrato il più abbondante tra i 161 generi significativamente alterati tra campioni di mucosa e placca con un incremento nel gruppo OSCC vs HC e OPL
• decremento invece per Veillonella in tutti i tipi di campioni del gruppo OSCC vs HC. Di contro, aumento nella mucosa di OSCC per Alloprevotella, Fusobacterium, Prevotella, Aggregatibacter e Capnocytophaga vs HC e OPL

Passando poi al regno micotico:

• Morchella si è mostrato il genere micotico più abbondante in tutti i campioni dei controlli, Clitopus in quelli di OSCC
• il phylum Ascomycota (micete) è risultato significativamente diminuito nei campioni di mucosa e saliva del gruppo OSCC vs HC (56 vs 65%; 55 vs 66%), non in quelli di placca
• aumentata invece in tutti i campioni del gruppo OSCC vs HC la presenza di Candida, vs OPL solo in termini di placca
• andamento analogo per Acremonium nella mucosa e placca di OSCC vs HC e OPL; per Aspergillus nella placca e saliva

I ricercatori hanno quindi valutato similitudini e differenze dei vari campioni con dati di annotazione dei 20 più abbondanti generi batterici e micotici dimostrando, ad esempio, come: 

• nella mucosa, i generi batterici Capnocytophaga, Aggregatibacter, Campylobacter, Prevotella, Fusobacterium e Alloprevotella sono più vicini al profilo di OSCC; Streptococcus, Veillonella e Actinomyces invece al gruppo HC
• nei campioni di placca, Capnocytophaga, Alloprevotella e Prevotella hanno ancora una volta mostrato maggiore analogia con il gruppo OSCC
• a livello di saliva invece tutti i generi batterici si sono collocati a una distanza intermedia da tutti i tre gruppi
• i generi micotici Oidiodendron, Clitopilus e Acremonium hanno mostrato maggiore analogia con tutti i campioni di OSCC
• sia il genere batterico Capnocytophaga sia quello micotico Candida sono risultati aumentati nel gruppo OSCC con, di contro, una diminuzione marcata di Streptococcus e Veillonella e, tra i funghi, di Trichoderma

Alla ricerca di biomarcatori

Le analisi batteriche-micotiche sono poi continuate con la valutazione tassonomica alla ricerca di eventuali biomarcatori di carcinogenesi.

• nella mucosa di OSCC, Prevotella intermedia, Porphyromonas endodontalis, Actinomyces turicensis ACS-279-V-Col4, Prevotella genomo sp. P8 oral cloneMB3 P13, e Prevotella sp. oral clone ASCD07 sono risultate le specie più abbondanti; Streptococcus salivarius subsp. salivarius, Actinomyces israelii, Scapharca broughtonii, Actinomyces sp. oral clone GU009, e Actinomyces oris invece in HC
• a livello di placca, Prevotella intermedia, Porphyromonas endodontalis e Prevotella sp. oral

clone FW035 hanno mostrato la maggiore abbondanza nei pazienti OSCC; Aggregatibacter aphrophilus ATCC 33389 e Leptotrichia sp. oral taxon 847 in OPLs; Streptococcus salivarius subsp. salivarius, Actinomyces weissii, Scapharca broughtonii, Actinomyces sp. oral clone GU009, and Porphyromona, sp. oral clone HF001

• Prevotella intermedia è risultato il più abbondante nella saliva di soggetti OSCC, Leptotrichia sp. oral taxon 847 in OPL, Actimyces in HC
• passando ai funghi, Acremonium exuviarum, Aspergillus fumigatus, Candida tropicalis, Aspergillus

sclerotiorum, Penicillium cryptum, e Aspergillus ochraceopetaliformis sono i più abbondanti nella mucosa di OSSC, Aspergillus inflatus in quella di HC 

• Acremonium exuviarum, Aspergillus ochraceopetaliformis, Aspergillus fumigatus e Penicillium cryptum sono risultati i più espressi nella placca di OSCC; Trichoderma asperellum, Trichoderma koningiopsis e Penicillium simplicissimum in quella di OPL; Penicillium bialowiezense, Aspergillus aculeatus, Chaetomium atrobrunneum, Acremonium persicinum, Oidiodendron rhodogenum, Aspergillus tamarii, Mortierella echinula, Aspergillus flavus e Trichoderma longibrachiatum nei controlli
• nei campioni di saliva, Acremonium exuviarum, Aspergillus fumigatus e Cephalotrichum purpureofuscum hanno mostrato una maggior ricchezza in OSCC; Acremonium curvulum nel gruppo OPL; Morchella septimelata in quello HC

Alla valutazione tassonomica è poi seguita quella intra- e inter- regno per eventuali correlazioni coinvolte nello sviluppo tumorale.

• Streptococcus ha mostrato una correlazione negative con Haemophilus e Veillonella nei controlli, positiva nella mucosa e placca del gruppo OSCC
• la buona correlazione positiva tra Aggregatibacter e Capnocytophaga si è andata a perdere con lo sviluppo tumorale in tutti e tre i tipi di campione
• la correlazione negativa tra Candida e Acremonium o tra Capnocytophaga e Morchella e Clitopilusè invece diventata positiva con lo sviluppo tumorale a livello di mucosa e saliva. Andamento contrario per Candida e Mortierella, Morchella e Clitopus o tra Capnocytophaga e Candida
• Streptococcus salivarius subsp. salivarius, Actinomyces israelii, Scapharca broughtonii, Actinomyces sp. oral clone GU009, Actinomyces oris, Prevotella intermedia, Porphyromonas endodontalis, Actinomyces turicensis ACS-279-V-Col4, Prevotella genomo sp. P8 oral clone MB3 P13 e Prevotella sp. oral clone ASCD07 sono risultati i migliori discriminanti tra OSCC dai controlli e OPL. A questi si aggiunge il fungo Acremonium exuviarum

Da ultimo, i ricercatori hanno evidenziato eventuali alterazioni nella funzionalità del microbioma con la progressione tumorale dimostrando come:

• pathways batterici associati alla biosintesi di carboidrati e vitamine, gluconeogenesi, cofattori, carrier elettronici sono arricchiti durante lo sviluppo tumorale con, di contro, una diminuzione di quelli coinvolti nella degradazione dei carboidrati-aminoacidi e biosintesi di nucleotidi
• arricchimento, inoltre, per microbioma associato a saprofiti, diminuzione per i simbiotrofi

Conclusioni

Per riassumere quindi, la composizione del microbioma subisce un sostanziale riarrangiamento durante la progressione tumorale. 

La combinazione tra batterioma e micobioma ha infatti mostrato un ruolo importante e distintivo durante le varie fasi tumorali. 

I ceppi batterici e micotici che hanno mostrato specifiche alterazioni, soprattutto in sede di mucosa, offrono quindi nuovi target per il monitoraggio e l’intervento diagnostico.