Hammaslääkäri

Maanantai 18.10.2021

Syljen metaboliitit elimistön tietolähteenä

Syljen metabolomiikka eli pienten aineenvaihduntatuotteiden mittaaminen on nousemassa yhdeksi mahdolliseksi keinoksi tutkia suussa tapahtuvia aineenvaihdunnan eli metabolian prosesseja laaja-alaisesti. Syljen metaboliitteja, jotka kertovat elimistön biokemiallisesta tilasta, on tutkittu erilaisten suun ja systeemisten sairauk­sien yhteydessä.

Sylki sisältää paljon samoja komponentteja kuin veri, vaikka niiden pitoisuus on paljon pienempi. Suu­ontelon metabolisiin prosesseihin ja siten syljen koostumukseen vaikuttavat monet erilaiset tekijät, kuten ikä, sukupuoli ja genetiikka sekä syljen eritysnopeus. Suun mikrobiomilla ja sen toiminnalla on merkittävä rooli syljen metabolisen profiilin muodostajana. Suun mikrobien dysbioosi onkin potentiaalinen tekijä sekä suun että systeemisten sairauksien taustalla.

Syljen metabolomiikkaa on tutkittu enimmäkseen parodontiittia tai suusyöpää sairastavilla potilailla. Monet systeemiset sairaudet, lääkitys ja hormonit vaikuttavat sylkirauhasten toimintaan ja sitä kautta syljen koostumukseen. Toisaalta joillakin systeemisairauksilla on samoja markkereita kuin suun sairauksilla. Syljen metaboliitit ovat siis potentiaalisia biomarkkereita sekä suun että systeemisten sairauksien diagnostiikassa sekä hoidon seurannassa, ja niitä on tutkittu esimerkiksi erilaisten syöpien ja neurodegeneratiivisten sairauksien yhteydessä.

Syljen keräystapa vaikuttaa tutkimustuloksiin, koska stimuloidun syljen koostumus eroaa stimuloimattoman syljen koostumuksesta. Syljen keräys on kivutonta, halpaa sekä helppoa, ja keräys voidaan toistaa useita kertoja päivässä. Menetelmä on sopiva myös lapsille, verikoetta pelkääville tai potilaille, joilla on sosiaalisia kommunikaatiohäiriöitä.

Sylkianalyyseissa on käytetty yleisimmin massaspektrometriaa tai ydinmagneettista resonanssispektroskopiaa (NMR). Kuitenkin syljen keräämisellä metabolomiikan analyyseihin on erilaisia ongelmia. Vaikka syljen kerääminen on helppoa, on myös potilaita, jotka kärsivät syljen erityksen vähenemisestä ja huonosta pureskelutoiminnasta. Näillä potilailla sylkirauhasten stimulointi on välttämätöntä syljen keräyksen onnistumiseksi. Stimulointi tapahtuu yleisimmin pureskelemalla parafiinivahaa (mastikatorinen stimulaatio), mutta myös sitruunahappoa käytetään (gustatorinen stimulaatio). Selvitimme näiden stimulaatiomenetelmien vaikutusta syljen metabolomiin NMR-spektroskopiaa käyttäen. Molemmat stimulointitavat näyttivät soveltuvan syljen keräykseen metabolomiikkaa varten, mutta spektrianalyyseissa stimulointitapa tulee huomioida.

Syljen analyysimenetelmät, kuten erilaiset spektroskopiat, ovat jo tieteellisessä käytössä vakiinnuttaneet asemansa. Näillä menetelmillä saadaan syljestä esiin runsaasti yhdisteitä samalla kertaa. Metaboliittien tunnistamista varten on olemassa ohjelmallisia analyysimenetelmiä. Erilaisia bioinformatiikasta tuttuja analyyttisiä laskentamenetelmiä, muun muassa viimeisimpinä nousseita koneoppimisalgoritmeja, voidaan hyödyntää metabolomiikkadatan käsittelyssä.

Syljen metabolomiikka on melko uusi ja kehittyvä tutkimusala, joten tarvitaan lisää tutkimusta sen optimaaliseksi käyttämiseksi kliinisissä sovelluksissa. Seurantatutkimuksilla saadaan tietoa erilaisista sairauksista, lääkkeiden vaikutuksesta sekä hoitojen onnistumisesta ja niiden vaikutuksesta suun mikrobiomiin. Tulevaisuudessa hitaasti etenevät sairaudet saattavat paljastua sylkeä analysoimalla tai sylkiprofiilin avulla voidaan suunnitella henkilökohtaisia hoitoja.

Salivary metabolomics for diagnosis and monitoring diseases: challenges and possibilities

Eelis Hyvärinen1, Minttu Savolainen1, Jopi J. Mikkonen1,2, Arja M. Kullaa1

1Hammaslääketieteen yksikkö, lääke­tieteen laitos, Itä-Suomen yliopisto
2SIB Labs -infrastruktuuriyksikkö, Itä-Suomen yliopisto

Metabolites 2021; 11 (9).
Julkaistu 31.8.2021.
doi: 10.3390/metabo11090587.