Saliva: the potential of a diagnostic biofluid

La metabolomica è l'analisi sistematica dei metaboliti presenti in un sistema biologico ed è in grado di fornire un'istantanea delle condizioni di salute di un organismo. Può essere utilizzata per la ricerca di biomarcatori utili nella diagnosi e nella stadiazione della progressione di diverse patologie. La spettroscopia di Risonanza Magnetica Nucleare (NMR), una delle principali tecniche analitiche utilizzate in metabolomica, è stata impiegata in questa tesi per tutti i suoi vantaggi, tra cui la riproducibilità, la possibilità di misurare tutti i metaboliti contemporaneamente e la capacità di fornire una quantificazione assoluta dei metaboliti. Questa tesi si propone di: ottimizzare la preparazione del campione salivare per l'analisi metabolomica tramite tecnica 1H-NMR; determinare i profili metabolici di una coorte di soggetti sani in condizioni fisiologiche; identificare i metaboliti salivari che possano espletare la funzione di biomarkers per patologie orali come l’infiammazione, lesioni orali potenzialmente maligne e il carcinoma orale. L'ottimizzazione della preparazione dei campioni di saliva per l'analisi 1H-NMR ha previsto una fase di ultrafiltrazione seguita da una fase di liofilizzazione, che ha consentito un aumento di 5 volte della concentrazione nativa dei metaboliti, permettendone la completa quantificazione. Il metodo è stato convalidato analiticamente e ne sono stati determinati LOQ (limite di quantificazione) e LOD (limite di rilevamento). Sono stati raccolti tre diversi tipi di saliva (intera, parotidea e sottomandibolare/sublinguale) da 20 volontari sani, senza malattie del cavo orale. Sono stati identificati e quantificati metaboliti derivanti sia dal metabolismo endogeno che dalla microflora batterica che popola il cavo orale, presenti in concentrazioni diverse nei tre sottotipi di saliva. Lo stato di salute paradontale della coorte di studio è stato valutato tramite il "Full Mouth Bleeding Score" (FMBS): l’indice di sanguinamento delle mucose orali. L'analisi statistica multivariata del metaboloma della saliva intera ha evidenziato la correlazione tra alcuni metaboliti e FMBS. Questi risultati sono il punto di partenza per lo sviluppo di uno strumento diagnostico che possa rilevare precocemente le condizioni di infiammazione orale, prima che evolvano a stadi più severi, come la parodontite. L'ultima parte dello studio è stata la determinazione dei profili metabolici della saliva intera di pazienti con cancro orale (OSCC) e di pazienti con lesioni orali potenzialmente maligne (leucoplachia e lichen planus). Dati preliminari hanno mostrato alterazioni metaboliche associate alla progressiva trasformazione di lesioni potenzialmente maligne in fenotipi più aggressivi. In particolare, i dati metabolici hanno consentito di distinguere, nei casi di leucoplachia, diversi stadi di displasia epiteliale degenerativa della mucosa orale. Saranno necessarie ulteriori indagini per correlare i dati metabolomici con le caratteristiche cliniche ed epidemiologiche dei pazienti. Per concludere, l'analisi metabolomica 1H-NMR della saliva ha rivelato il potenziale di questo biofluido per lo sviluppo di protocolli e dispositivi per la diagnosi precoce delle patologie orali.