Saliva as a non-invasive diagnostic tool: COVID-19 and T2DM as case-study

Resultado de pesquisa

Resumo

A Saliva tem atualmente um vasto background de investigação sobre como pode espelhar o estado de saúde do corpo. Já foram identificados biomarcadores salivares específicos para múltiplas doenças e são particularmente úteis para a monitorização de medicamentos. A saliva é um tipo de amostra particularmente favorável para a deteção de doenças infeciosas. Tratase de um fluído não-invasivo, indolor e passível de auto recolha, ideal para estudar diferentes aspetos de duas doenças pandémicas conhecidas: COVID-19 e Diabetes Mellitus Tipo 2. A COVID-19 é uma das pandemias mais impactante de todos os tempos, exigindo testes frequentes às populações. A necessidade de identificar estratégias rentáveis para a deteção do surto de SARS-CoV-2 tornou-se uma prioridade global. As amostras nasofaríngeas foram consideradas como o padrão de amostragem, apesar de requerem um profissional de saúde qualificado para efetuar a colheita além de causar desconforto e dor ao doente. Uma vez que a saliva demonstrou ser bem-sucedida na deteção da SARS-CoV-2, o próximo passo seria criar uma estratégia de pools de amostras com vista a diminuir o número de testes individuais e de resíduos de materiais perigosos, o que também seria benéfico para o ambiente. Esta estratégia foi testada em duzentas e setenta e nove amostras de saliva com pools de 10 e 20 amostras aleatórias. O Cycle-Threshold médio dos genes detetados foi de 29,7. Reações de RT-PCT consecutivas em amostras positivas mostraram reprodutibilidade. A análise de comparação de amostras positivas individualizadas mostrou uma carga viral mediana mais elevada em amostras de saliva comparativamente a amostras nasofaríngeas. Concluímos que as amostras de salivapool permitiram um rastreio eficaz da SARS-CoV-2 em pools de 10 e de 20 amostras. Esta estratégia foi aplicada com sucesso em testes populacionais de mais de 2000 indivíduos, mostrando que é possível utilizar saliva em pool como líquido de diagnóstico para a infeção pelo SARS-CoV-2. Está demonstrado que a deteção de SARS-CoV-2 está bem estabelecida e com metodologias fiáveis, incluindo a saliva como fluido de deteção. No entanto as alterações moleculares induzidas por este vírus continuam por desvendar. Desenvolvemos uma estratégia proteómica híbrida para estabelecer um perfil proteico salivar COVID-19. As proteínas que mostram uma maior distinção entre amostras saudáveis e COVID-19 foram definidas através da análise PLSDA e de enriquecimento funcional. Paralelamente, foram previstas as interações proteínaproteína entre o vírus e o hospedeiro. Foram identificados cinco processos biológicos desregulados no perfil do proteoma COVID-19: Apoptose, Vias de Energia, Resposta Imune, Metabolismo de Proteínas, e Transporte. Foram identificadas 10 proteínas (KLK 11, IMPA2, ANXA7, PLP2, IGLV2-11, IGHV3-43D, IGKV2-24, TMEM165, VSIG10 e PHB2) que nunca tinham sido associadas à infeção por SARS-CoV-2, representando novas provas do perfil molecular por detrás da COVID-19. A análise de interactómica mostrou influência do vírus na resposta vi imunitária do hospedeiro, principalmente através da interação com a desgranulação dos neutrófilos. A partir destes resultados, é possível concluir que o vírus altera não só a resposta imune, mas também o metabolismo energético do hospedeiro e interfere com os mecanismos de apoptose. A Diabetes Mellitus Tipo 2 é uma doença metabólica crónica e constitui um risco de saúde importante devido às suas complicações características a longo prazo. Estima-se que cerca de 537 milhões de pessoas vivem com diabetes em todo o mundo e continuarão a aumentar. O diagnóstico e a monitorização da glicose na diabetes estão atualmente bem estabelecidos. Contudo, a monitorização de muitas das complicações da diabetes continua a ser um desafio, comprometendo o prognóstico e a qualidade de vida dos pacientes. Tivemos como objetivo estabelecer uma estratégia híbrida que identificou os marcadores salivares do T2DM e as suas complicações. Da análise funcional destacamos processos metabólicos, resposta a estímulos, processos do sistema imunitário e sinalização como processos biológicos perturbados pela relação conhecida com o T2DM. A análise de enriquecimento identificou 11 processos biológicos desregulamentados em que demos destaque a 20 proteínas diretamente relacionadas com complicações na diabetes. A retinopatia diabética, síndrome metabólica, resistência à insulina, impacto molecular da glicose e desregulação da homeostase da insulina, aterosclerose, úlcera do pé diabético, catabolismo proteico e função da glândula salivar são complicações diabéticas capazes de serem monitorizadas usando saliva. Concluímos que a saliva tem o potencial de identificar proteínas alteradas em doentes diabéticos em comparação com não diabéticos e que podem ser biomarcadores não só da diabetes, mas também das diferentes complicações desta doença. Em conclusão, com esta investigação confirmamos o potencial da saliva como fluido de interesse tanto no diagnóstico como na descoberta de novos insights sobre doenças. A saliva foi crucial para demonstrar a flexibilidade e capacidade de seu uso demonstrada pelo desenvolvimento de uma deteção confiável de SARS-CoV-2, a identificação e discussão de aspetos moleculares da infeção viral no hospedeiro e com o hospedeiro, bem como a descoberta de novos marcadores no diagnóstico e monitorização da Diabetes Mellitus tipo 2.
Idioma originalEnglish
Instituição de premiação
  • University of Beira Interior
Supervisores/Consultores
  • Rosa, Nuno, Supervisor
  • Esteves, Ana Cristina, Co-orientador
  • Inácio Bernardino, Liliana, Supervisor, Pessoa externa
Data do prémio27 jun. 2023
Editora
Estado da publicaçãoPublicado - 27 jun. 2023
Publicado externamenteSim

Keywords

  • Saliva
  • SARS-CoV-2
  • Diabetes Mellitus Tipo 2
  • Mecanismos moleculares
  • Biomarcadores
  • Proteómica

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