Suomen Hammaslääkärilehti

Sylki diagnostisena välineenä – mahdollisuudet ja rajoitukset

Suomen Hammaslääkärilehti
2015;4(22):
Anne Marie Lynge Pedersen

Sylkeä on pitkään pidetty tärkeänä diagnostisena välineenä. Syljen – toisin kuin veren ja muiden ruumiinnesteiden – käyttö mahdollistaa helpon, edullisen ja kivuttoman menetelmän varhaisen diagnoosin tekemiseen sekä taudin etenemisen ja hoidon vaikutusten seurantaan. Sylkidiagnostiikan käyttöönottoa ovat kuitenkin hidastaneet herkkyydeltään ja tarkkuudeltaan hyvien menetelmien puute, heikko korrelaatio veren ja syljen biomolekyylien välillä sekä vuorokauden ajasta ja syljenerityksen määrästä riippuva vaihtelu syljessä. Viime vuosikymmenen aikana teknologia on parantunut erityisesti genomiikassa ja proteomiikassa, mutta myös metabolomiikassa. Tämän seurauksena sylkidiagnostiikan käytöstä kliinisessä ympäristössä on tullut todellisuutta. Kaikkein tärkein virstanpylväs sylkidiagnostiikassa on tautibiomarkkerien tunnistaminen ja tämän tiedon siirtyminen laboratoriosta kliinisiin käytäntöihin.

Syljen käyttämisellä on monia etuja verrattuna veren käyttöön sairauden toteamisessa, diagnosoinnissa sekä sairauden etenemisen ja hoidon tehon seurannassa. Veren koostumus heijastuu jossain määrin sylkeen, sylkeä on helppo kerätä, säilyttää ja kuljettaa, sen kerääminen ei vaadi erikoiskoulutettua henkilöstöä ja tartuntariski on pienempi kuin verinäytteitä käsiteltäessä. Neulapelosta kärsiville lapsille ja muille potilaille olisi huomattava etu, jos verinäytteen sijasta otettaisiin sylkinäyte. Sylkinäytteen kerääminen on helpompi toistaa ajallisesti, esim. vuorokauden aikana, ja se on kustannustehokas menetelmä, joka sopii hyvin laajojen väestöryhmien seulontaan.

Erityisesti viimeisten 10 vuoden aikana molekyylibiologiset menetelmät ovat kehittyneet valtavan nopeasti. Kehityksen ansiosta joidenkin syljestä osoitettavien geneettisten, biokemiallisten ja solumarkkereiden herkkyys ja tarkkuus ovat parantuneet. Tämä on luonnollisesti lisännyt merkittävästi kiinnostusta syljen käyttöön mahdollisena diagnostisena välineenä. Erityisesti proteomiikan ja genomiikan alalla tapahtuva kehitys tulee epäilemättä parantamaan mahdollisuuksiamme syljen runsaampaan käyttöön biomateriaalina sairauksien perinnöllisen taipumuksen osoittamiseen, sairauden toteamisen ja etenemisen biomarkkerina sekä hoidon tehon seuraamiseen huomattavasti nykyistä laajemmin. On kuitenkin korostettava, että syljen käyttämistä rajoittavat tietyt seikat. Ennen kuin voidaan ajatella, että hammaslääkäri ottaa sylkinäytteen tarkistaakseen potilaan terveydentilan normaalin hammastarkastuksen yhteydessä, on vielä testattava esimerkiksi biopankkien ja prospektiivisten tutkimusten laajoja väestöryhmiä kattavasta biomateriaalista osoitettujen lukuisten biomarkkereiden herkkyyttä ja tarkkuutta sekä verrattava tuloksia suhteessa vereen.

Tässä artikkelissa käydään läpi niitä potentiaalisia biomarkkereita, jotka on osoitettu useissa suun sairauksissa ja yleissairauksissa, sekä syljen käyttöä päihteiden käytön osoittamiseen ja hormonitasojen – stressi mukaan lukien – seurantaan.

Miksi sylki on käyttökelpoinen diagnostinen väline?

Suuonteloon erittyvä sylki sisältää useita erilaisia proteiineja. Ne ovat mahdollisesti erittyneet suoraan sylkeen sylkirauhassoluista, siirtyneet verestä sylkirauhassolujen kautta sylkeen erilaisilla kuljetusmekanismeilla tai ne voivat olla peräisin sylkirauhasten tai suun limakalvon irronneista epiteelisoluista (1). Aineiden kulkeutuminen verestä sylkeen voi tapahtua transsellulaarisesti tai parasellulaarisesti passiivisena tai aktiivisena kuljetuksena riippuen muun muassa aineiden pH-arvoista, imeytymisestä, proteiinien sitoutumisesta, sekä vesi- ja rasvaliukoisuudesta (2). Oletetaan, että suurin osa pienen molekyylipainon proteiineista voi kulkea vapaasti sylkirauhassolujen läpi. Syljen käytöllä näyttäisi siis olevan ilmeistä ja suurta potentiaalia välineiden kehittämisessä sairauksien toteamiseen, optimoituun diagnostiikkaan, sairauk-sien ehkäisemiseen ja hoitoon. Kehitys on myös tällä hetkellä valtavan nopeaa, ja syljestä on jo tunnistettu diagnostiikassa ja sairauksien hoidossa käytettäviä biomarkkereita. Biomarkkeri määritellään vaikutukseksi tai ominaisuudeksi, jota voidaan objektiivisesti mitata ja arvioida normaalien biologisten prosessien, patogeenisten prosessien tai hoidollisten toimenpiteiden farmakologisten vasteiden indikaattorina (3).

Useat syljestä löytyvät proteiinit/molekyylit voivat olla potentiaalisia markkereita perinnöllisille taipumuksille erilaisiin sairauksiin, esim. syöpä- ja autoimmuunisairauksiin, sairauden tai ympäristön aiheuttamille muutoksille geeneissä tai "proteiinijärjestelmien" häiriötiloille sairastuessa sekä sille, miten sairaus kehittyy ja miten keho reagoi annettuun hoitoon. Omiikoiden alalla tapahtunut kehitys on lisännyt kiinnostusta käyttää sylkeä erilaisten biomarkkereiden osoittamiseen. Omiikoiksi kutsuttaviin teknologisiin menetelmiin kuuluvat genomiikka, epigeno-miikka, transkriptomiikka, proteomiikka ja metabolomiikka (4). Kuvasta «»1 käy ilmi, mihin eri omiikoita voidaan käyttää.

Kuva 1. Omiikat ja niiden käyttömahdollisuudet eri seikkojen osoittamisessa muuan muassa syljestä.

Syljen käyttöön liittyvät rajoitukset

Useimmat nykyään tuntemamme biomarkkerit löytyvät verinäytteistä eivätkä syljestä. Tietomme eri sairauksien välisistä yhteyksistä ja eri molekyylien ilmentymisen muutoksista perustuvat ensi sijassa verinäytteitä käyttäviin tutkimuksiin, eikä näitä yhteyksiä välttämättä voida osoittaa sylkinäytteillä. Lisäksi sylki heijastaa verta paremmin kehon senhetkistä tilaa, sillä syljen eritysnopeus ja koostumus vaihtelevat huomattavasti vuorokauden aikana, ja tiettyjen syljestä osoitettavien aineiden löytyminen riippuu paljon syljenerityksen nopeudesta (2). Syljen biokemiallisen koostumuksen vuorokausivaihtelun lisäksi sylkinäytteen keräysmenetelmällä ja käsittelyllä voi olla ratkaiseva merkitys tulosten tulkinnalle ja sitä kautta validin biomarkkerin osoittamiselle (1, 5). Potilailta, joilla on huomattavasti heikentynyt syljeneritys, voi olla vaikea saada kerättyä riittävä määrä sylkeä analysointia varten, erityisesti stimuloitumatonta kokosylkeä. Tästä syystä voi olla tarpeen kerätä sylkeä valikoivasti esim. parotisrauhasesta, jotta voidaan seurata, miten sairaus vaikuttaa tiettyihin sylkirauhasiin esim. Sjögrenin oireyhtymässä (6). Syljen biomarkkereiden osoittamisen yhteydessä (ja vertailtaessa löydöksiä vastaaviin verinäytteisiin) on käytettävä standardoituja menetelmiä kerättäessä stimuloimatonta ja pureskelulla stimuloitua kokosylkeä (2, 5). Useimmin käytetty menetelmä on niin sanottu "poistomenetelmä" (2). Mikäli sylkeä aiotaan tulevaisuudessa käyttää suuremmassa määrin laajojen väestö-ryhmien diagnostiikassa ja seulonnassa, myös kehitysmaissa, on tärkeää voida käyttää kokosylkeä. Sitä on helppo kerätä verrattuna syljen keräämiseen tietyistä sylkirauhasista, mikä on menetelmänä teknisesti vaikeampi toteuttaa. On myös tärkeää, että sylkinäytettä käsitellään ja säilytetään asianmukaisesti, eli laitetaan jäihin ja pakastetaan mahdollisimman pian tiettyjen molekyylien mahdollisen entsymaattisen hajoamisen välttämiseksi. Proteomi- ja transkriptomianalyysien yhteydessä on lisättävä usein entsyymien estäjiä, kuten proteaasia ja ribonukleaasia tiettyjen labiilien komponenttien, esim. mikro-RNA:n, osoittamiseksi syljestä (5).

Herkkien molekyylibiologisten analyysimenetelmien kehittymisellä on ollut ja on edelleen ratkaiseva merkitys hyvin herkkien ja tarkkojen biomarkkereiden ja ylipäänsä molekyylien osoittamisessa. Niiden pitoisuus syljessä voi olla useita satoja kertoja pienempi kuin veressä, esim. tietyt proinflammatoriset sytokiinit. Todettu sytokiiniprofiilin muutos tietyssä systeemisessä sairaudessa, esim. Sjögrenin oireyhtymässä, voi lisäksi johtua potilaan muista tulehdussairauksista, mukaan lukien marginaalinen parodontiitti, mikä on tietenkin otettava huomioon tulkittaessa tutkimustuloksia. Myös high throughput -DNA-sekvensoinnin käyttäminen suun mikro-organismien ja ihmisen suun mikrobiomin karakterisointiin on merkittävää edistysaskel (ks. lisätietoja online-tietokannasta: www.homd.org). Ihmisperäisen sylkiproteomin karakterisointi on paljastanut yli 3 000 proteiinia (ks. online-tietokanta: http://www.hspp.ucla.edu/).

Syljen biomarkkerit ja niiden kliininen soveltaminen

Sylki sisältää moninaisia potentiaalisia biomarkkereita (taulukko « Esimerkkejä syljen potentiaalisista biomarkkereista.»1). Näiden biomarkkereiden käyttökelpoisuutta tiettyjen sairauksien diagnostiikassa kuvataan alla.

Taulukko 1. Esimerkkejä syljen potentiaalisista biomarkkereista.
BiomarkkerityyppiEsimerkkejä
Mikro-organismitBakteerit, virukset, sienet, alkueläimet
SolutEpiteelisolut, neutrofiiliset granulosyytit
SoluelimetMikrohiukkaset (0,1–1 µm),
eksosomit (< 0,1 µm)
MusiinitMUC5B ja MUC7
MUC1 ja MUC4 (membraanisidotut)
ProteiinitProliinirikkaat proteiinit, kystatiini S, katelisidiini, alfa-defensiinit
Pienemmät proteiinit/peptiditHistatiinien hajoamistuotteet, stateriinit ja proliinirikkaat proteiinit
Vasta-aineetSekretorinen immunoglobuliini A, immunoglobuliini G
EntsyymitHiilihappoanhydraasi-6, amylaasi, kallikreiini
Peptidihormonit
ja sytokiinit		Epiteelikasvutekijä, leptiini, melatoniini,
Interleukiinit, mm. IL-8 ja IL-6
DNAIhmisperäinen ja bakteriaalinen
mRNA ja miRNAIhmisperäinen sellulaarinen ja soluvapaa (eksosomaattinen); bakteriaalinen
SteroiditDHEA (dihydroepiandrosteroni), kortisoli; estrogeeni, progesteroni
LipiditGlyserofosfolipidit, kolesteroli
Elektrolyytit/ionitNatriumin ja kloridin hypotoniset pitoisuudet, kalsiumpitoisuus, bikarbonaatti, nitraatti, tiosyanaatti

Marginaalinen parodontiitti, iskeeminen sydänsairaus ja diabetes

Marginaalinen parodontiitti (MP) on bakteerin aiheuttama, krooninen tulehduksellinen sairaus (7). Taudinkuvaa leimaavat eksaserbaatio- ja vastaavasti remissiojaksot riippuen sairauden aktiivisuudesta ja inaktiivisuudesta. Marginaalinen parodontiitti on monitekijäinen sairaus, jossa osansa on geneettisillä tekijöillä ja ympäristötekijöillä (7). Mikrobiaalisten ja geneettisten biomarkkereiden sekä isännän vasteen markkereiden tunnistamisen avulla voidaan parantaa niiden potilaiden löytymistä, ennustetta ja seurantaa, joilla on vakava sairauden etenemisen riski. Sama koskee potilaita, jotka eivät vastaa perinteiseen hoitoon, sekä potilaita, joilla on komplisoitujen systeemisten sairauksien riski. Parodontaalisen kudoksen tulehduksellinen tila ja luukudoksen hajoaminen laukaisevat useiden molekyylien lisääntyneen tuotannon, mikä voidaan osoittaa sekä ientaskunesteestä että kokosyljestä. Näihin lukeutuvat sytokiinit interleukiini (IL) -1b, IL-6, tuumorinekroositekijä alfa (TNF-a) ja prostaglandiinit sekä matriksi-metalloproteinaasit (MMP-8, -9 ja -13), alkalinen fosfataasi, osteokalsiini ja osteo-nektiini (8, 9). Osaa näistä markkereista (IL-1b, osteoprotegeriini ja MMP-8) on löydetty kasvaneina pitoisuuksina kokosyljestä MP-potilailla ja niiden on todettu olevan yhteydessä sairauden vaikeusasteeseen (10).

Eräässä tutkimuksessa osoitettiin, että mikrobiaalisten markkereiden yhdistelmän (Prevotella intermedian, Fusobacterium nucleatumin ja Campylobacter rectuksen kasvaneet pitoisuudet) ja isännän vasteen markkereiden (osteoprotegeriini, MMP-8, MMP-9 ja IL-1b) avulla on mahdollista ryhmitellä potilaat sairauden etenemisen mukaan (11). Samaten Porphyromonas gingivaliksen, IL-1b:n ja MMP-8:n pitoisuuksien on havaittu olevan yhteydessä sairauden vaikeusasteeseen (12). Marginaalinen parodontiitti johtaa myös mitattavaan systeemiseen tulehdukselliseen reaktioon, mikä aiheuttaa kiertävän C-reaktiivisen proteiinin ja IL-6:n pitoisuuden kasvua, mihin parodontologisella hoidolla on suotuisa vaikutus (8). Nämä havainnot vaikuttaisivat osoittavan, että on olemassa kausaalinen yhteys marginaalisen parodontiitin laukaiseman systeemisen tulehduksen ja sydän- ja verisuonisairauksien riskin välillä.

Akuutin sydäninfarktin (AMI) osalta tunnetaan monia sylkeen perustuvia biomarkkereita, joihin lukeutuvat C-reaktiivinen proteiini, myoglobiini, ja myeloperoksidaasi (13). AMI-potilaiden syljestä on osoitettu MMP-8:n kohonneita pitoisuuksia (14) ja kohonneen CPK:n (kreatiinifosfokinaasi, AMI-markkeri) on todettu olevan yhteydessä CPK:n pitoisuuksiin verenkierrossa 24 ja 48 tuntia infarktin jälkeen (15).

Marginaalisen parodontiitin ja diabeteksen välillä on osoitettu yhteys (16), ja myös useita yhteisiä biomarkkereita on osoitettu. Diabeetikoiden syljestä on löydetty MMP-8:n ja osteoprotegeriinin kasvaneita pitoisuuksia, riippumatta MP:n olemassaolosta (17). Potilailta, joilla on tyypin 2 diabetes mutta ei ientulehdusta, on osoitettu proteaasinestäjien a-2-makroglobuliinin, a-1-antitrypsiinin ja kystatiini C:n tehostussäätelyä (18). Lapsilta, joilla on tyypin 1 diabetes, on löydetty a-defensiinien tehostussääntelyä, mutta stateriinin ja sille sukua olevien peptidien vaimennussäätelyä (19).

Suun punajäkälä

Suun punajäkälä (OLP) on krooninen tulehduksellinen suun limakalvosairaus ja ihosairaus. Sen etiologia on vielä tuntematon. Oletetaan, että autoreaktiiviset sytotoksiset CD8-positiiviset T-solut käynnistävät sarveissolujen solukuoleman ja sytokiinien tuotannon, millä on merkitystä sairauden aktiivisuudelle (20). Aikaisemmin on osoitettu, että potilailla, joilla on syöpymää aiheuttava suun punajäkälä, on IFN-?:n (interferoni-gamma), TNF-a:n ja TNF-reseptori-2:n suurentuneita pitoisuuksia syljessään verrattuna terveisiin verrokkeihin. Pitoisuudet pienenevät merkittävästi systeemisen prednisonihoidon jälkeen (21). Muissa tutkimuksissa puna-jäkäläpotilailla on todettu myös syljen TNF-a:n sekä IL-1a:n, IL-6:n ja IL-8:n kohonneita pitoisuuksia (22, 23). Lisäksi tutkimustulokset viittaavat siihen, että näiden NF-?B-riippuvaisten sytokiinien (aktivoituneiden B-solujen nuclear factor kappa-light-chain-enhancer) muutos kokosyljessä voi osittain heijastaa punajäkälän pahanlaatuiseksi muuttumisen lisääntynyttä riskiä, ja että näiden sytokiinien mittaamisesta voi olla tulevaisuudessa hyötyä hoitovasteen seurannassa (23).

Suusyöpä, rintasyöpä ja haimasyöpä

Suun levyepiteelikarsinooma (OSCC) on suuontelon yleisin syöpä ja – kuten muissakin syöpätyypeissä – varhainen diagnosointi tärkeää nopealle hoidolle ja sitä kautta paremmalle ennusteelle. Useat tutkimukset ovat osoittaneet, että OSCC-potilaiden syljessä on joidenkin proteiinien suurentuneita pitoisuuksia, mukaan lukien IL-1, IL-6, IL-8, CD44, karsinoembryonaalinen antigeeni (CEA), a-defensiini-1 ja TNF-a (24–28), mutta myös fibronektiiniin sytokeratiini 19-fragmentti, kudoksen polypeptidiantigeeni (TPA), endoteliini-1, Cyfra 21-1, syöpäantigeeni CA-125, M2BP, MRP14, profiliini, CD59 ja katalaasi, joita kaikkia pidetään suusyövän potentiaalisina markkereina (23–29).

Potilailla, joilla on suusyöpää edeltäviä tiloja, on pienemmät TNF-a-, IL-1-a-, IL-6- ja -8-pitoisuudet syljessä kuin OSCC-potilailla, mutta näiden proinflammatoristen sytokiinien pitoisuudet ovat suuremmat kuin terveillä verrokeilla (23, 25, 30). Mikrosiruperusteisten analyysien ja kvantitatiivisen polymeraasiketjureaktion (qPCR) avulla on osoitettu, että DUSP1, H3F3A, IL-1β, IL-8, OAZ1, SAT ja S100P ovat OSCC-potilailla kohonneet terveisiin verrokkeihin verrattuna (31). Näiden biomarkkereiden yhdistelmien herkkyys ja tarkkuus on korkea (31). Lisäksi nämä syljen biomarkkerit vaikuttavat olevan riippumattomia etnisyydestä (32). Tutkimukset viittaavat siihen, että syljen transkriptomi osoittaa paremmin suusyövän kuin seerumin transskriptomi, ja tällä hetkellä testataan ja validoidaan useita sylki-transkriptomin biomarkkereita laajemmissa väestöryhmissä (33). Mikro-RNA:n analyysit syljessä ovat osoittaneet pienempiä miR-125a- ja miR-200a-pitoisuuksia OSCC-potilailla kuin terveillä verrokeilla (34). Lisäksi OSCC-potilaiden syljestä on todettu suurempia MMP-1- ja MMP-3-pitoisuuksia kuin terveillä verrokeilla, ja nämä pitoisuudet kasvavat sairauden laajuuden mukaan (35).

Aiemmat tutkimukset antavat viitteitä siitä, että CA-125:n ja epidermaalikasvutekijän (EGF) mittaamisella syljestä voi olla diagnostista etua munasarja- (36) ja rintasyövässä (37). Syljen kasvainmerkkiaineet c-erbB-2 ja syöpäantigeeni 15-3 ovat merkittävästi korkeammat rintasyöpää sairastavilla naisilla kuin naisilla, joilla hyvänlaatuisia kasvaimia tai terveillä verrokeilla (38). Sitä vastoin syljen tuumorisuppressoriproteiinin ja onkogeeniproteiini-53:n (p53) pitoisuudet ovat matalampia rintasyöpää sairastavilla naisilla kuin naisilla, joilla on hyvänlaatuisia kasvaimia (38). Muitakin mikro-RNA-biomarkkereita ja proteiinibiomarkkereita on validoitu ja tulokset ovat osoittaneet, että herkkyys on 83 % ja tarkkuus 97 % prekliinisessa validointimateriaalissa (39).

Tuoreessa tutkimuksessa tunnistettiin neljä mRNA-biomarkkeria (KRAS, MBD3L2, ACRV1 ja DPM1), minkä ansiosta voidaan erottaa potilaat, joilla on haimasyöpä tai krooninen haimatulehdus, sekä terveet verrokit (herkkyys 90 % ja tarkkuus 95 %) (40).

Virusinfektiot

Sylkitesti, jossa mitataan HIV-spesifistä IgG-vasta-ainetta, on tunnustettu ja vakiintunut menetelmä HIV-infektion (Human Immunodeficiency Virus) diagnostiikassa. Testin herkkyys ja tarkkuus ovat korkealla tasolla (95 %:n ja 100 %:n välillä) vastaten seerumitestin tasoa (41–43). Kokosyljen käyttämisellä HIV-diagnostiikassa on selviä etuja, mukaan lukien hoitohenkilökunnan tartuntariskin huomattava väheneminen ja lasten ja laajojen väestöryhmien diagnostiikan edistäminen. Lisäksi hepatiitit A, B ja C on mahdollista diagnosoida syljen vasta-ainemääritysten avulla sekä analysoida rokotteen tuottamaa immuniteettiä. Tarkkuus ja herkkyys ovat korkealla tasolla (98,7 ja 100 %:n välillä) vastaten seerumitestin tasoa (44, 45). Vihurirokon, tuhkarokon ja sikotaudin vasta-ainetasot voidaan myös osoittaa syljestä suurella tarkkuudella (46–48).

Sjögrenin oireyhtymä

Sjögrenin oireyhtymä (SS) on krooninen, tulehduksellinen autoimmuunisidekudossairaus, jolle on ominaista lymfosyyttiset tiivistymät sylkirauhasissa. Sairaus iskee pääasiassa kyynel- ja sylkirauhasiin, ja heikentyneellä kyynel- ja syljenerityksellä katsotaan olevan yhteys etenevään lymfosyyttivälitteiseen rauhasparenkyymin tuhoutumiseen (49). Syljen kemialliset tutkimukset ovat osoittaneet, että primääriä Sjögrenin oireyhtymää sairastavilla potilailla on korkeat natriumin ja kloridin pitoisuudet mutta matalat fosfaattipitoisuudet kokosyljessä sekä parotis-, submandilubaris- ja sublingualisrauhasten syljessä hitaasta erityksestä huolimatta (50, 51). Nämä havainnot viittaavat toimintahäiriöön duktaalisten solujen kyvyssä reabsorboida suolaa, mikä voi johtua signaalimekanismien muutoksista ja/tai mukana olevien kuljetusproteiinien esiintymän muutoksesta (51). Lisäksi MMP-9:ää ja sen tärkeintä estäjää, TIMP-1:tä on löydetty Sjögren-potilaiden syljestä kasvaneina pitoisuuksina verrattuna terveisiin verrokkeihin, mutta yhteys oireiden voimakkuuteen ja sairauden kestoon on edelleen selvittämättä (52). Myös useita sytokiineja on tutkittu. IL-10:ta ja IL-6:ta on todettu kasvaneina pitoisuuksina Sjögren-potilaiden syljestä terveisiin verrokkeihin verrattuna ja IL-6:n on osoitettu olevan yhteydessä sekä suun että silmien kuivumiseen (53). On myös osoitettu, että 16 eri peptidin ilmeneminen kokosyljessä eroaa merkitsevästi Sjögrenin oireyhtymää sairastavilla terveisiin verrokkeihin verrattuna (54). Viimeaikaiset tutkimukset osoittavat, että proteiinimarkkeri beeta-2-mikroglobuliinin ja mRNA-biomarkkereiden MNDA:n (myeloid cell nuclear differentiation antigen) ja GBP:n (guanylate binding protein) yhdistelmän käyttämisellä ei pelkästään pystytä erittäin tarkasti erottamaan Sjögren-potilaat terveistä verrokeista, vaan myös potilaista, joilla on SLE-tauti (punahukka) (55, 56).

Hormonit

Syljen hormonitasojen mittaus on ollut pitkään käytössä kliinisessä hoidossa. Hormonitasojen vuorokausi- tai kuukausivaihtelun määrittäminen vaatii useiden näytteiden keräämistä tietyin väliajoin, minkä vuoksi on helpompi käyttää sylkinäytteitä verinäytteiden sijaan, koska siitä ei ole haittaa potilaalle ja syljenkeräys voidaan suorittaa kotona. Useimmat hormonit, esim. steroidit, ovat rasvaliukoisia ja kulkeutuvat verestä sylkeen passiivisen diffuusion kautta. Veren hormonitaso, toisin sanoen hormonin vapaa osuus veressä, heijastuu suoraan sylkeen, minkä vuoksi syljen käyttäminen on houkutteleva vaihtoehto. Vapaa hormoni on identtinen biologisesti aktiivisen hormonin kanssa, ja siksi syljen käyttämisellä voi olla tarkempi diagnostinen arvo kuin verellä. Syljen kortisolin mittaamista on pitkään käytetty stressin markkerina (57). Kortisolia vapautuu HPA-akselin (hypotalamus-aivolisäke-lisämunuainen) kautta, joten syljen kortisolipitoisuuden mittaamisella voidaan osoittaa HPA-akselin toimintahäiriö, esimerkiksi pitkäaikaisessa stressitilassa, käytöshäiriöissä ja tietyissä endokriinisissä sairauksissa. Sukupuolihormonien, esim. estradiolin, estriolin, progesteronin ja testosteronin, seurantaa syljestä on käytetty laajalti arvioitaessa muun muassa hedelmällisyyttä, ovulaation ajankohtaa, sikiön kasvua, ennenaikaisen syntymän ennustetta, urheilusuorituksia, anabolisten steroidien väärinkäyttöä ja kasvun ja käyttäytymisen häiriöitä lapsilla (58).

Lääkkeiden ja päihteiden käyttö

Syljestä voidaan myös määritellä lääkkeen pitoisuus ja saada selville, kuten hormonienkin kohdalla, lääkkeen vapaa, proteiiniin sitoutumaton osuus veressä. Koska vapaa, proteiiniin sitoutumaton osa lääkkeestä voi olla pH-riippuvainen, mittauksen tulokset riippuvat syljenerityksen nopeudesta ja siten syljen pH:n muutoksista, mikä voi aiheuttaa vaihtelua sylki-/plasmasuhteeseen ja sitä kautta rajoittaa syljen diagnostista arvoa.

Sylkeä on kuitenkin järkevää käyttää mitattaessa euforisoivia aineita, koska usein on tarpeen tutkia pelkästään, onko tiettyä päihdettä kehossa vai ei. Sylkeä on siis käytetty paljastamaan kannabiksen, kokaiinin ja opioidien väärinkäyttö sekä alkoholin nauttiminen (59).

Päätelmät

Kuluneen vuosikymmenen aikana kiinnostus syljen käyttämiseen diagnostisena välineenä on ollut kasvussa. Syljellä on useita selviä etuja verrattuna vereen, koska sitä voidaan kerätä ei-invasiivisesti ja useita kertoja eikä tutkimukseen tarvita erikoiskoulutettua henkilöstöä. Lisäksi se on kustannustehokas menetelmä laajojen väestöryhmien seulomiseksi. Omiikoiden alalla tapahtuva valtavan nopea kehitys tarjoaa uusia mahdollisuuksia sekä lisää syljestä osoitettavissa olevien monien uusien biomarkkereiden validiteettia. Se tekee syljestä käyttökelpoisen välineen varhaiseen diagnosointiin, sairauden etenemisen seurantaan ja hoidollisen väliintulon arviointiin monenlaisissa suun sairauksissa ja yleissairauksissa. Tarvitaan kuitenkin vielä tieteellistä näyttöä useista osoitetuista biomarkkereista ennen kuin niitä voidaan käyttää nykyisissä kliinisissä käytännöissä.

Saliva as a diagnostic tool – possibilities and limitations

Saliva has long been considered an important diagnostic fluid. Thus, unlike blood and other body fluids, the use of saliva in diagnostics offers an easy, inexpensive and painless method of early diagnosis, and a way to monitor disease progression and the effect of therapeutic intervention. However, the use of salivary diagnostics has been hindered by the lack of sensitive and specific methods, lack of correlation between the biomolecules in the blood and saliva, and the circadian and flow-dependent variations in saliva. During the last decade, omic technologies have improved, especially with regard to genomics and proteomics, but also metabolomics. Consequently, the use of salivary diagnostics in clinical settings is becoming a reality. The most important landmark in salivary diagnostics is identification of the disease biomarkers and transferring this information from the laboratory to clinical practice.

Anne Marie Lynge Pedersen
Lektor, tandlæge, ph.d., Sektion for Oral Medicin, Klinisk Oral Fysiologi, Oral Patologi & Anatomi, Odontologisk Institut, Det Sundhedsfaglige Fakultet, Københavns Universitet
amlp@sund.ku.dk

Kirjallisuutta

  1. Ekström J, Khosravani N, Castagnola M, Messana I. Saliva and the control of its secretion. Kirjassa: Ekberg O. (toim.). Dysphagia. Berlin Heidelberg: Springer Verlag 2012. s. 19–40.
  2. Bardow A, Pedersen AML, Nauntofte B. Saliva. Kirjassa: Miles TS, Nauntofte B, Svensson P (toim.). Clinical oral physiology. Copenhagen: Quintessence Publishing Co Ltd. 2004. s. 17–51.
  3. De Gruttola VG, Clax P, DeMets DL, Downing GJ, Ellenberg SS, Friedman L. ym. Considerations in the evaluation of surrogate endpoints in clinical trials. Summary of a National Institutes of Health workshop. Control Clin Trials 2001; 22(5): 485–502.
  4. Horgan RP, Kenny LC. SAC review 'Omic' technologies: genomics, transcriptomics, proteomics and metabolomics. The Obstetrician & Gynaecologist 2011; 13: 189–95.
  5. Veerman ECI, Vissink A, Wong DT, van Amerongen AN. Processing and storage of saliva samples. Kirjassa: Wong DT (toim). Salivary diagnostics. Ames, Iowa: Wiley-Blackwell 2008. s. 69–76.
  6. Pedersen AM, Bardow A, Nauntofte B. Salivary changes and dental caries as potential oral markers of autoimmune salivary gland dysfunction in primary Sjögren's syndrome. BMC Clin Pathol 2005; 5(1): 4.
  7. Hansen GM, Holmstrup P, Tolker-Nielsen T, Køllgaard T, Nielsen CH, Givskov M. ym. Mulig sammenhæng mellem marginal parodontitis og iskæmisk hjertesygdom. Ugeskr Læger 2014; 176: V01140065.
  8. Giannobile WV, Beikler T, Kinney JS, Ramseier CA, Morelli T, Wong DT. Saliva as a diagnostic tool for periodontal disease: current state and future directions. Periodontol 2009; 50, 52–64.
  9. Kinney JS, Ramseier CA, Giannobile WV. Oral fluid-based biomarkers of alveolar bone loss in periodontitis. Ann N Y Acad Sci 2007; 1098: 230–51.
  10. Sexton WM, Lin YS, Kryscio RJ, Dawson DR, Ebersole JL, Miller CS. Salivary biomarkers of periodontal disease in response to treatment. J Clin Periodontol 2011; 38(5): 434–41.
  11. Kinney JS, Morelli T, Braun T, Ramseier CA, Herr AE, Sugai JV. ym. Saliva/pathogen biomarker signatures and periodontal disease progression. J Dent Res 2011; 90(6): 752–8.
  12. Gursoy UK, Kononen E, Pussinen PJ, Tervahartiala T, Hyvarinen K, Suominen AL. ym. Use of host- and bacteria-derived salivary markers in detection of periodontitis: a cumulative approach. Dis Markers 2011; 30(6): 299–305.
  13. Floriano PN, Christodoulides N, Miller CS, Ebersole JL, Spertus J, Rose BG. ym. Use of saliva-based nano-biochip tests for acute myocardial infarction at the point of care: a feasibility study. Clin Chem 2009; 55(8): 1530–8.
  14. Buduneli E, Mantyla P, Emingil G, Tervahartiala T, Pussinen P, Baris N. ym. Acute myocardial infarction is reflected in salivary matrix metalloproteinase-8 activation level. J Periodontol 2011; 82(5): 716–25. Korjaus: J Periodontol. 2011; 82(8): 1219.
  15. Mirzaii-Dizgah I, Jafari-Sabet M. Unstimulated whole saliva creatine phosphokinase in acute myocardial infarction. Oral Dis 2011; 17(6): 597–600.
  16. Deschner J, Haak T, Jepsen S, Kocher T, Mehnert H, Meyle J. ym. Diabetes mellitus and periodontitis. Bidirectional relationship and clinical implications. A consensus document. Internist 2011; 52(4): 466–77.
  17. Costa PP, Trevisan GL, Macedo GO, Palioto DB, Souza SLS, Grisi MFM. ym. Salivary interleukin-6, matrix metalloproteinase-8, and osteoprotegerin in patients with periodontitis and diabetes. J Periodontol 2010: 81(3): 384–91.
  18. Rao PV, Reddy AP, Lu X, Dasari S, Krishnaprasad A, Biggs E, Roberts CT, Nagalla SR. Proteomic Identification of Salivary Biomarkers of Type-2 Diabetes. J Proteome Res 2009; 8(1): 239–45.
  19. Cabras T, Pisano E, Mastinu A, Denotti G, Pusceddu PP, Inzitari R. ym. Alterations of the salivary secretory peptidome profile in children affected by type 1 diabetes. Mol Cell Proteomics 2010; 9(10): 2099–108.
  20. Sugerman PB, Savage NW, Walsh LJ, Zhao ZZ, Zhou XJ, Khan A. ym. The pathogenesis of oral lichen planus. Crit Rev Oral Biol Med 2002; 13(4): 350–65.
  21. Ghallab NA, el-Wakeel N, Shaker OG. Levels of salivary IFN-gamma, TNF-alfa, and TNF receptor-2 as prognostic markers in (erosive) oral lichen planus. Mediators Inflamm 2010; doi:10.1155/2010/847632.
  22. Zhang Y, Lin M, Zhang S, Wang Z, Jiang L, Shen J ym. NF-kappaB-dependent cytokines in saliva and serum from patients with oral lichen planus: a study in an ethnic Chinese population. Cytokine 2008; 41(2): 144–9.
  23. Rhodus NL, Cheng B, Myers S, Miller L, Ho V, Ondrey F. The feasibility of monitoring NF-kappaB associated cytokines: TNF-alpha, IL-1alpha, IL-6, and IL-8 in whole saliva for the malignant transformation of oral lichen planus. Mol Carcinog 2005; 44(2):77–82.
  24. Chen YC, Li TY, Tsai MF. Analysis of the saliva form patients with oral cancer by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry. Rapid Commun Mass Sectrom 2002; 16: 16(5): 364–9.
  25. St John MA, Li Y, Zhou X, Denny P, Ho CM, Montemagno C. ym. Interleukin 6 and interleukin 8 as potential biomarkers for oral cavity and oropharyngeal squamous cell carcinoma. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2004; 130(8): 929–35.
  26. Rhodus NL, Ho V, Miller CS, Myers S, Ondrey F. NF-kappaB dependent cytokine levels in saliva of patients with oral preneoplastic lesions and oral squamous cell carcinoma. Cancer Detect Prev 2005; 29(1): 42–5.
  27. Franzmann EJ, Reategui EP, Pedroso F, Pernas FG, Karakullukcu BM, Carraway KL. ym. Soluble CD44 is a potential marker for the early detection of head and neck cancer. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2007; 16(7): 1348–55.
  28. Mizukawa N, Sugiyama K, Fukunaga J, Ueno T, Mishima K, Takagi S, Sugahara T. Defensin-1, a peptide detected in the saliva of oral squamous cell carcinoma patients. Anticancer Res 1998; 18(6B): 4645–9.
  29. Shpitzer T, Hamzany Y, Bahar G, Feinmesser R, Savulescu D, Borovoi I, Gavish M, Nagler RM. Salivary analysis of oral cancer biomarkers. Br J Cancer 2009; 101(7): 1194–8.
  30. Brailo V, Vucicevic-Boras V, Cekic-Arambasin A, Alajbeg IZ, Milenovic A, Lukac J. The significance of salivary interleukin 6 and tumor necrosis factor alpha in patients with oral leukoplakia. Oral Oncol 2006; 42(4): 370–3.
  31. Li Y, St John MA, Zhou X, Kim Y, Sinha U, Jordan RC. ym. Salivary transcriptome diagnostics for oral cancer detection. Clin Cancer Res 2004; 10(24): 8442–50.
  32. Brinkmann O, Kastratovic DA, Dimitrijevic MV, Konstantinovic VS, Jelovac DB, Antic J. ym. Oral squamous cell carcinoma detection by salivary biomarkers in a Serbian population.Oral Oncol 2011; 47(1): 51–5.
  33. Spielmann N, Wong DT. Saliva: diagnostics and therapeutic perspectives. Oral Dis 2011: 17(4): 345–54.
  34. Park NJ, Zhou H, Elashoff D, Henson BS, Kastratovic DA, Abemayor E, Wong DT. Salivary microRNA: discovery, characterization, and clinical utility for oral cancer detection. Clin Cancer Res 2009; 15(17): 5473–7.
  35. Stott-Miller M, Houck J, Lohavanichbutr P, Mendez E, Upton M. ym. Tumor and salivary matrix metalloproteinase levels are strong diagnostic markers of oral squamous cell carcinoma. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2011; 20(12): 2628–36.
  36. Chen DX, Schwartz PE, Li FQ. Saliva and serum CA 125 assays for detecting malignant ovarian tumors. Obstet Gynecol 1990; 75(4): 701–4.
  37. Navarro MA, Mesia R, Diez-Gilbert O, Rueda A, Ojeda B, Alonso MC. Epidermal growth factor in plasma and saliva of patients with active breast cancer and breast cancer patients in follow-up compared with healthy women. Breast Cancer Res Treat 1997; 42(1): 83–6.
  38. Streckfus C, Bigler L. The use of soluble, salivary c-erbB-2 for the detection and post- operative follow-up of breast cancer in women: the results of a five-year translational research study. Adv Dent Res 2005; 18(1): 17–24.
  39. Zhang L, Xiao H, Karlan S, Zhou H, Gross J, Elashoff D. ym. Discovery and preclinical validation of salivary transcriptomic and proteomic biomarkers for the non-invasive detection of breast cancer. PLoS One 2010; 5(12): e15573.
  40. Zhang L, Farrell JJ, Zhou H, Elashoff D, Akin D, Park NH. ym. Salivary transcriptomic biomarkers for detection of resectable pancreatic cancer. Gastroenterology 2010; 138(3): 949–57.
  41. Tamashiro H, Constantine NT. Serological diagnosis of HIV infection using oral fluid samples. Bull World Health Organ 1994; 72(1): 135–43.
  42. Emmons W. Accuracy of oral specimen testing for human immunodeficiency virus. Am J Med 1997; 102(4A): 15–20.
  43. Malamud D. Oral diagnostic testing for detecting human immunodeficiency virus-1 antibodies: a technology whose time has come. Am J Med 1997; 102(4A): 9–14.
  44. Ochnio JJ, Scheifele DW, Ho M, Mitchell LA. New, ultrasensitive enzyme immunoassay for detecting vaccine- and disease-induced hepatitis A virus-specific immunoglobulin G in saliva. J Clin Microbiol 1997; 35(1): 98–101.
  45. Thieme T, Yoshihara P, Piacentini S, Beller M. Clinical evaluation of oral fluid samples for diagnosis of viral hepatitis. J Clin Microbiol 1992; 30(5): 1076–9.
  46. Perry KR, Brown DW, Parry JV, Panday S, Pipkin C, Richards A. Detection of measles, mumps, and rubella antibodies in saliva using antibody capture radioimmunoassay. J Med Virol 1993; 40(3): 235–40.
  47. Brown DW, Ramsay ME, Richards AF, Miller E. Salivary diagnosis of measles: a study of notified cases in the United Kingdom, 1991–3. BMJ 1994; 308(6935): 1015–7.
  48. Thieme T, Piacentini S, Davidson S, Steingart K. Determination of measles, mumps, and rubella immunization status using oral fluid samples. JAMA 1994; 272(3): 219–21.
  49. Pedersen AM, Nauntofte B. Primary Sjögren's syndrome: oral aspects on pathogenesis, diagnostic criteria, clinical features and approaches for therapy. Expert Opin Pharmacother 2001; 2(9): 1415–36.
  50. Kalk WWI, Vissink A, Spijkervet FKL, Bootsma H, Nieuw Amerongen AV, Kallenberg CGM. Sialometry and sialochemistry: a non-invasive approach for diagnosing Sjögren's syndrome. Ann Rheum Dis 2002; 61(2): 137–44.
  51. Pedersen AM, Bardow A, Nauntofte B. Salivary changes and dental caries as potential oral markers of autoimmune salivary gland dysfunction in primary Sjögren's syndrome. BMC Clin Pathol. 2005; 5(1): 4.
  52. Asatsuma M, Ito S, Watanabe M, Takeishi H, Nomura S, Wada Y. ym. Increase in the ratio of matrix metalloproteinase-9 to tissue inhibitor of metalloproteinase-1 in saliva from patients with primary Sjögren's syndrome.Clin Chim Acta 2004; 345(1–2): 99–104.
  53. Boras VV, Cikes N, Lukac J, Cekic-Arambasin A, Virag M, Bosnjak A. The significance of salivary and serum interleukin 6 and basic fibroblast growth factor levels in patients with Sjögren's syndrome. Coll Antropol 2004;28 Suppl 2: 305–9.
  54. Hu S, Wang J, Meijer JM, Ieong S, Xie Y, Yu T. ym. Salivary proteomic and genomic biomarkers for primary Sjögren's syndrome. Arthritis Rheum 2007; 56(11): 3588–600.
  55. Hu S, Gao K, Pollard R, Arellano M, Zhou H, Zhang L. ym. Preclinical validation of salivary biomarkers for primary Sjögren's syndrome. Arthritis Care Res (Hoboken) 2010; 62(11): 1633–8.
  56. Hu S, Vissink A, Arellano M, Kallenberg CG, Wong DT. Identification of autoantibody biomarkers for primary Sjögrens syndrome using protein microarrays. Proteomics 2011; 11(8): 1499–507.
  57. Törnhage CJ. Salivary cortisol for assessment of hypothalamic-pituitary-adrenal axis function.Neuroimmunomodulation 2009; 16(5): 284–9.
  58. Oh J-A, Shin H-S. Rapid determination of natural steroidal hormones in saliva for the clinical diagnoses.Chemistry Central Journal 2012; 6(1): 22.
  59. Garg U, Presley L. Role of saliva in detection of substance abuse. Kirjassa: Wong DT (toim.). Salivary diagnostics. Ames, Iowa: Wiley-Blackwell 2008. s. 169–79.