Tükürük mikrobiyotasındaki diş tedavisine bağlı değişimin araştırılması: Bir adli amaçlı metagenomik analiz çalışması /
Yazar: FEYZA GÜL
Danışman: DOÇ. DR. BEYTULLAH KARADAYI
İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa /  Adli Tıp ve Adli Bilimler Enstitüsü / Fen Bilimleri Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Adli Tıp = Forensic Medicine
Dizin: Diş tedavisi = Dental treatment ; Kimliklendirme = Identification ; Metagenomik = Metagenomics ; Mikrobiyom = Microbiome ; Mikrobiyota = Microbiota

Özet:
Geleneksel yöntemlerin yanında yeni nesil dizileme tekniklerinin kullanıma girmesiyle mikrobiyomların adli amaçlı olarak kişilerin kimliklendirilmesinde kullanılabilirliği üzerine çalışmalar da hız kazanmıştır. Bu nedenle, kişilere ait biyolojik örneklerin mikrobiyota yapısının ve hangi faktörlere göre değişim gösterdiğinin iyi bilinmesi gerekmektedir.
Bu tez çalışmasında, bakteriyel 16S rRNA geninin değişken tüm bölgelerinin (V1 – V9) dizilişine dayanan bir yaklaşım aracılığıyla, diş çürüğü bulunan bireylerin tedavi öncesi ve tedavi sonrası tükürüklerindeki mikrobiyota yapısının adli ve klinik bakış açısı ile karşılaştırılması amaçlanmıştır. Amaç doğrultusunda, yaşları 18-50 arasında en az üç derin dentin çürüğü bulunan (ICDAS II > 4) 8 hasta ve herhangi bir diş ve diş eti rahatsızlığı bulunmayan (ICDAS II = 0) 2 kişi kontrol amaçlı çalışmaya dahil edilmiştir. Hasta bireylerden tedavi öncesi (BT) ve tedavi sonrası (AT) olmak üzere tükürük örnekleri toplanmıştır. Kontrol grubundan ise birer ay ara ile ikişer (BC-AC) tükürük örneği alınmıştır. Toplamda alınan 20 tükürük örneğinin mikrobiyomlarındaki bakteriyel dağılım belirleme çalışmaları, Oxford Nanopor Teknolojilerine dahil olan MinION cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Veriler üzerinden biyoinformatik analizler yapılmış; sonuçlar amaç kapsamında istatistiksel karşılaştırma yöntemleri ve alfa/beta çeşitlilik analizleri ile değerlendirilmiştir.
Sonuçlarımızı, kullandığımız uzaklık metriklerine göre değerlendirdiğimizde aktif çürük dişlere sahip bireylerin tükürüklerindeki mikrobiyal komposizyonların tedavi sonrasında da nispeten kararlı kaldığı görülmüştür. Bununla birlikte analiz sonuçlarına göre Schaalia odontolytica ve Tannerella spp. türlerinin de dahil olduğu toplam 28 cins ve tür düzeyinde bakterinin göreceli miktar seviyelerinin, bireylerin tedavi öncesi ve sonrasındaki bakteriyel dağılımlarında, anlamlı farklılık gösterdikleri tespit edilmiştir (p<0.05).
Sonuç olarak, çürük diş tedavisi sonrasında tükürük mikrobiyom komposizyonu nispeten stabil kalmasına rağmen özellikle tür düzeyinde her iki örnek grubu arasında pek çok bakteri türü açısından önemli değişim olduğu tespit edilmiştir. Sonuçlarımız, insan mikrobiyom çeşitliliğinin adli ve klinik amaçlı daha ileri çalışmaları ve bir bireyin tükürük mikrobiyomunu etkileyen faktörlerin araştırılması için bir çerçeve sunmaktadır.

Abstract:
Starting to use new-generation sequencing techniques beside the traditional methods, the studies on microbiomes that are used on identification of individuals for forensic aims have been accelerated. Therefore, it is crucial to know the microbiota structure of the biological samples of individuals and according to what factors it may differ.
In this thesis, it is aimed to compare the microbiota structure of salivas before and after treatment of individuals who have caries with a forensic and clinical viewpoint via an approach of sequencing the whole hypervariable regions (V1 – V9) of bacterial 16S rRNA genes. To realize this aim, 8 individuals who are between 18-50 having at least three deep tooth decay (ICDAS II > 4) and 2 individuals who have no tooth problems or periodontitis (ICDAS II = 0) are included in the study. The saliva samples were collected before (BT) and after treatment (AT) from the individuals who have dental caries. Saliva samples were collected twice (BC-AC) from each individual in the control group in a month. The studies of determining bacterial distribution of total 20 saliva samples have been done by MinION device which belongs to Oxford Nanopore Technologies. Bioinformatic analysis were carried out according to the outcomes; the results were evaluated by statistical comparing methods and alfa/beta variety analysis within the scope of the purpose.
When we evaluate the results according to distance metrics that we used, the microbial composition of saliva in individuals who have active caries has been observed to be relatively stable. According to the results of the analysis, it has been observed that the relative abundance values of total 28 genera and species levels of bacteria which also include Schaalia odontolytica and Tannerella spp., were found to differ significantly in bacterial distribution of individuals before and after treatment (p<0.05).
In conclusion, although the saliva microbiome composition remained relatively stable after decayed tooth treatment, it was found that there was a significant change in many bacterial species, especially at the species level, between both sample groups. Our results provide a framework for further forensic and clinical studies of human microbiome diversity and the study of factors affecting an individual's salivary microbiome.