Comparación de dos métodos de análisis bioinformático para la caracterización del microbioma subgingival durante periodontitis experimental

Abstract

Introducción: El microbioma subgingival tiene un papel fundamental en la etiología de la periodontitis, por lo que se han realizado distintas investigaciones para caracterizarlo, utilizando para ello secuencias de amplicones del gen ADNr 16S. El agrupamiento de estas secuencias en unidades taxonómicas operacionales (OTUs), es considerado como el método gold standard para la identificación de taxones, sin embargo, presenta ciertas desventajas asociadas a la utilización de una única secuencia como representativa y al porcentaje de similitud utilizado. De esta forma, otros métodos determinan variantes de secuencia de amplicones (ASVs) que no imponen umbrales de similitud como lo definen las OTUs. El objetivo de este trabajo fue comparar el método basado en OTUs con el método basado en ASVs en la determinación de la diversidad, estructura y abundancia relativa de especies bacterianas del microbioma subgingival durante periodontitis experimental. Materiales y Métodos: Se utilizaron las secuencias de los amplicones del gen ADNr 16S obtenidas desde muestras de experimentos realizados previamente que utilizaron el modelo de periodontitis inducida por ligadura (LIP) en ratones. Para el procesamiento bioinformático de los datos, el análisis a través de OTUs y de ASVs se utilizó el software mothur. Las diferencias en la diversidad alfa se evaluaron usando la prueba t no pareada o Mann-Whitney, mientras que para la diversidad beta se utilizó el Análisis de Varianza Molecular (AMOVA). Para la comparación de la abundancia relativa, se utilizó el método de LEfSe. Resultados: En el grupo con LIP, la mediana del Índice de Shannon para las comunidades obtenidas a través de OTU fue de 1,837 y las obtenidas a través de ASV fue de 1,947. El promedio de OTUs observadas es de 173,4 y el de ASVs es de 396,6. En cuanto a la estructura, se observó una separación significativa de las muestras en las comunidades obtenidas a través de ambos métodos. En relación a la abundancia relativa, ambos métodos arrojaron una composición bacteriana similar. Conclusiones: A través del software mothur y el método bioinformático de análisis filogenético basado en ASVs se puede obtener una diversidad, estructura y abundancia relativa similar al método basado en OTUs en la caracterización del microbioma subgingival durante periodontitis experimental.