Skip to main content
Erschienen in: Clinical Oral Investigations 7/2021

02.01.2021 | Original Article

Evaluation of salivary VOC profile composition directed towards oral cancer and oral lesion assessment

verfasst von: Fernanda Monedeiro, Maciej Monedeiro-Milanowski, Hubert Zmysłowski, Bruno Spinosa De Martinis, Bogusław Buszewski

Erschienen in: Clinical Oral Investigations | Ausgabe 7/2021

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

Objectives

Endogenous substances have been analyzed in biological samples in order to be related with metabolic dysfunctions and diseases. The study aimed to investigate profiles of volatile organic compounds (VOCs) from fresh and incubated saliva donated by healthy controls, individuals with oral tissue lesions and with oral cancer, in order to assess case-specific biomarkers of oxidative stress.

Materials and methods

VOCs were pre-concentrated using headspace-solid phase microextraction and analyzed using gas chromatography-mass spectrometry. Then, VOCs positively modulated by incubation process were subtracted, yielding profiles with selected features. Principal component analysis and hierarchical cluster analysis were used to inspect data distribution, while univariate statistics was applied to indicate potential markers of oral cancer. Machine learning algorithm was implemented, aiming multiclass prediction.

Results

The removal of bacterial contribution to VOC profiles allowed the obtaining of more specific case-related patterns. Artificial neural network model included 9 most relevant compounds (1-octen-3-ol, hexanoic acid, E-2-octenal, heptanoic acid, octanoic acid, E-2-nonenal, nonanoic acid, 2,4-decadienal and 9-undecenoic acid). Model performance was assessed using 10-fold cross validation and receiver operating characteristic curves. Obtained overall accuracy was 90%. Oral cancer cases were predicted with 100% of sensitivity and specificity.

Conclusions

The selected VOCs were ascribed to lipid oxidation mechanism and presented potential to differentiate oral cancer from other inflammatory conditions.

Clinical relevance

These results highlight the importance of interpretation of saliva composition and the clinical value of salivary VOCs. Elucidated metabolic alterations have the potential to aid the early detection of oral cancer and the monitoring of oral lesions.
Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
17.
Zurück zum Zitat Bosch JA (2014) The use of saliva markers in psychobiology: mechanisms and methods. In: Monographs in Oral Science. S. Karger AG, pp. 99–108 Bosch JA (2014) The use of saliva markers in psychobiology: mechanisms and methods. In: Monographs in Oral Science. S. Karger AG, pp. 99–108
28.
29.
Zurück zum Zitat Sourabié AM, Spinnler H-E, Bourdat-Deschamps M, Tallon R, Landaud S, Bonnarme P (2012) S-methyl thioesters are produced from fatty acids and branched-chain amino acids by brevibacteria: focus on l-leucine catabolic pathway and identification of acyl–CoA intermediates. Appl Microbiol Biotechnol 93:1673–1683. https://doi.org/10.1007/s00253-011-3500-3CrossRefPubMed Sourabié AM, Spinnler H-E, Bourdat-Deschamps M, Tallon R, Landaud S, Bonnarme P (2012) S-methyl thioesters are produced from fatty acids and branched-chain amino acids by brevibacteria: focus on l-leucine catabolic pathway and identification of acyl–CoA intermediates. Appl Microbiol Biotechnol 93:1673–1683. https://​doi.​org/​10.​1007/​s00253-011-3500-3CrossRefPubMed
50.
Zurück zum Zitat Schaich KM, Shahidi F, Zhong Y, Eskin NAM (2013) Lipid oxidation. In: Eskin NA, Shahidi F (eds) Biochemistry of foods, 3rd ed. Elsevier, Cambridge, pp 419–478CrossRef Schaich KM, Shahidi F, Zhong Y, Eskin NAM (2013) Lipid oxidation. In: Eskin NA, Shahidi F (eds) Biochemistry of foods, 3rd ed. Elsevier, Cambridge, pp 419–478CrossRef
51.
Zurück zum Zitat Park Y-S, Lek S (2016) Artificial neural networks. In: Jørgensen SE (ed) Developments in Environmental Modelling, 1 st. Elsevier B.V., pp 123–140 Park Y-S, Lek S (2016) Artificial neural networks. In: Jørgensen SE (ed) Developments in Environmental Modelling, 1 st. Elsevier B.V., pp 123–140
Metadaten
Titel
Evaluation of salivary VOC profile composition directed towards oral cancer and oral lesion assessment
verfasst von
Fernanda Monedeiro
Maciej Monedeiro-Milanowski
Hubert Zmysłowski
Bruno Spinosa De Martinis
Bogusław Buszewski
Publikationsdatum
02.01.2021
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Clinical Oral Investigations / Ausgabe 7/2021
Print ISSN: 1432-6981
Elektronische ISSN: 1436-3771
DOI
https://doi.org/10.1007/s00784-020-03754-y

Weitere Artikel der Ausgabe 7/2021

Clinical Oral Investigations 7/2021 Zur Ausgabe

„Übersichtlicher Wegweiser“: Lauterbachs umstrittener Klinik-Atlas ist online

17.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Sie sei „ethisch geboten“, meint Gesundheitsminister Karl Lauterbach: mehr Transparenz über die Qualität von Klinikbehandlungen. Um sie abzubilden, lässt er gegen den Widerstand vieler Länder einen virtuellen Klinik-Atlas freischalten.

Klinikreform soll zehntausende Menschenleben retten

15.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Gesundheitsminister Lauterbach hat die vom Bundeskabinett beschlossene Klinikreform verteidigt. Kritik an den Plänen kommt vom Marburger Bund. Und in den Ländern wird über den Gang zum Vermittlungsausschuss spekuliert.

Darf man die Behandlung eines Neonazis ablehnen?

08.05.2024 Gesellschaft Nachrichten

In einer Leseranfrage in der Zeitschrift Journal of the American Academy of Dermatology möchte ein anonymer Dermatologe bzw. eine anonyme Dermatologin wissen, ob er oder sie einen Patienten behandeln muss, der eine rassistische Tätowierung trägt.

Ein Drittel der jungen Ärztinnen und Ärzte erwägt abzuwandern

07.05.2024 Klinik aktuell Nachrichten

Extreme Arbeitsverdichtung und kaum Supervision: Dr. Andrea Martini, Sprecherin des Bündnisses Junge Ärztinnen und Ärzte (BJÄ) über den Frust des ärztlichen Nachwuchses und die Vorteile des Rucksack-Modells.

Update Zahnmedizin

Bestellen Sie unseren kostenlosen Newsletter und bleiben Sie gut informiert – ganz bequem per eMail.