Subgingival Microbiome of Bleeding and Non-Bleeding Sites with Chronic Periodontitis

Bleeding on probing (BOP) is a commonly used surrogate marker of periodontal inflammation. Histologically, BOP positively correlates with the size of the inflammatory infiltrate. However, its relationship with microbiological risk factors is poorly understood. Aims: To evaluate the relationship between bleeding on probing and the subgingival microbiome. Methods: 22 subjects with severe chronic periodontitis were included. Subgingival plaque was collected from two non-adjacent sites with a probing depth of 5 mm, but differing by the presence or absence of BOP. Additionally, subgingival plaque from 10 periodontally healthy individuals was collected and included in the analysis for comparison purposes. The subgingival microbiome composition was determined via 16S rRNA gene amplification and high-throughput 454-pyrosequencing. Total bacterial load was evaluated via qPCR. Results: A total of 179,236 sequences were obtained yielding 771 operational taxonomic units (OTUs), defined at 3% dissimilarity. The number of OTUs estimated to exist per site ranged from 49 to 314. Diversity did not differ between sites with and without BOP; however, microbial communities in periodontitis were more diverse than in health. Principal component analysis of dissimilarity among communities suggested that BOP was not a strong driver of microbial community composition and/or structure, while subgingival communities from healthy sites clearly clustered apart from those of subjects with periodontitis. At the OTU-level, minor differences were observed between bleeding and non-bleeding sites but only in the least abundant members of the subgingival microbial communities. On the contrary, microbial communities of healthy and periodontitis subjects strongly differed from each other at every taxonomical order. Evaluation of bacterial load showed significantly more 16SrRNA copies at bleeding compared to non-bleeding sites and in periodontitis with respect to health. Conclusion: BOP is associated with an increased amount of bacteria in the subgingival environment and with minor differences in microbial community composition.

Microbioma de Sitios Con y Sin Sangrado en Periodontitis Crónica. El sangrado al sondaje (BOP) es un marcador subrogante de inflamación periodontal. Histológicamente, BOP se correlaciona positivamente con el tamaño del infiltrado inflamatorio. Sin embargo, su relación con marcadores de riesgo microbiológicos ha sido pobremente descrita. Objetivos: Evaluar la relación entre BOP y el microbioma subgingival. Metodología: Se incluyeron 22 sujetos con periodontitis crónica severa. Se tomaron muestras de placa subgingival en dos sitios con profundidad al sondaje de 5mm, diferenciados en ausencia o presencia de BOP. Además, se tomaron muestras de placa subgingival de 10 sujetos periodontalmente sanos. La composición del microbioma subgingival se determinó amplificando el gen 16SrRNA y utilizando pirosecuenciación-454. La carga bacteriana total fue medida usando qPCR. Resultados: Se obtuvo 179,236 secuencias, determinándose 771 Unidades Operacionales Taxonómicas (OTUs), definidas al 3% de disimilitud. El rango de OTUs estimadas por sitio fue de 49 a 314. No hubo diferencias en diversidad entre sitios con y sin BOP; sin embargo, en periodontitis las comunidades microbianas fueron más diversas que en salud. Se evaluó la disimilitud entre comunidades, usando análisis del componente principal y sugirió que BOP no fue un determinante en composición y/o estructura de la comunidad microbiana y en comunidades subgingivales de sitios sanos se agruparon separadas de aquellas con periodontitis. A nivel de OTUs, hubo diferencias menores entre sitios con y sin sangrado pero sólo en miembros menos abundantes de las comunidades. Por el contrario, las comunidades de sujetos sanos y con periodontitis mostraron diferencias en todos los niveles taxonómicos. Se determinó una mayor carga bacteriana en sitios con sangrado comparado con los sin sangrado, y en sitios con periodontitis comparados con salud. Conclusión: BOP es asociado con una mayor cantidad de bacterias a nivel subgingival y sólo con diferencias menores en la composición de las comunidades microbianas.