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Tese de Doutorado
DOI
Documento
Autor
Nome completo
Fernanda Ferreira da Silva Souza Monedeiro
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
Ribeirão Preto, 2018
Orientador
Banca examinadora
Martinis, Bruno Spinosa de (Presidente)
Godoy, Helena Teixeira
Malfará, Wilson Roberto
Mendes Junior, Celso Teixeira
Peria, Fernanda Maris
Título em português
Investigação de compostos orgânicos voláteis em amostras de suor como biomarcadores no diagnóstico de câncer
Palavras-chave em português
Biomarcadores
Câncer
Diagnóstico
GC-MS
Suor
Urina.
VOCs
Resumo em português
Processos metabólicos naturais no organismo humano levam à formação de substâncias como compostos orgânicos voláteis (VOCs), de modo que, em um quadro patológico, processos diferenciados podem ocorrer nas células, fazendo com que um conjunto diferente de compostos seja produzido. Com esta hipótese, VOCs podem ser analisados em amostras biológicas com a intenção de se verificar alterações em seus perfis que sejam indicativos de certas patologias. No presente estudo, foi selecionado o suor como matriz, amostra de coleta simples e não-invasiva, de composição menos complexa e relacionada aos níveis sanguíneos e emanações da pele. Adicionalmente, foram também analisadas amostras de urina, para obtenção de dados comparativos. O presente estudo compreendeu amostras de voluntários saudáveis (grupo controle-C) e com diagnóstico de câncer confirmado (grupo positivo- P). As amostras de suor foram coletadas com o dispositivo PharmChek®, após, o patch foi removido, inserido em frasco e os VOCs isolados com emprego de técnica otimizada de Headspace estático (HS). Para as amostras de urina, estas foram analisadas com e sem tratamento por ?-glucuronidase. Perfis de VOCs foram obtidos por análise por cromatografia gasosa acoplada a espectrometria de massas (GC-MS) para todas amostras. A tentativa de identificação dos compostos detectados foi feita por busca na biblioteca NIST08 e uso do software AMDIS32. Diferenças qualitativas (teste chi-quadrado, p<<0,01) e quantitativas (teste U de Mann-Whitney, p<<0,01) foram avaliadas entre os perfis do grupo controle e positivo. Para o suor foram selecionados os potenciais biomarcadores pentanal, hexanal, heptanal, octanal, limoneno, 2-etil-1-hexanol, 1-undeceno, fenol, 2,6-dimetil-7-octen-2-ol (DMOL), nonanal, decanal e tridecano; para a urina, fenol e DMOL, hidrólise-dependentes, foram selecionados. Método HS-GC-FID (acoplado a detector por ionização de chama) foi desenvolvido e validado segundo a RDC 27/2012 da ANVISA, para ambas amostras. No suor, os analitos apresentaram limites inferiores de quantificação (LIQ) de 1 ng/adesivo, 5 ng/adesivo para o fenol; na urina foram de 2 ng mL-1 para o DMOL e 10 ng mL-1 para o fenol. Linearidade foi observada para faixa de 2 a 150 ng/adesivo e, 2 e 5 a 400 ng mL-1 na urina. No suor, a precisão variou de 0,08 a 12,35% e os analitos foram demonstrados estáveis para os ensaios realizados. Curvas ROC (Receiver Operating Characteristic) foram avaliadas e áreas sob a curva foram todas próximas a 1, com valores cut-off de 1,71 a 35,44 ng/adesivo no suor e 8,71 e 52,86 ng mL-1 na urina. 2-etil-1-hexanol se demonstrou negativamente correlacionado com o estágio clínico em adenocarcinomas (rô= -0,527) e DMOL, no suor, e aldeídos C5-C8 positivamente relacionados ao estágio do câncer de próstata (rô= 0,779 e 0,684, respectivamente). Conclui-se, portanto, que o método apresentado se mostrou eficiente, contudo, prático e de baixo custo, e os resultados obtidos corroboram para ideia da determinação de VOCs como promissora ferramenta auxiliar de diagnóstico no câncer.
Título em inglês
Investigation of volatile organic compounds in sweat samples as biomarkers in cancer diagnosis.
Palavras-chave em inglês
Biomarkers
Cancer
Diagnosis
GC-MS
Sweat
Urine
VOCs
Resumo em inglês
Natural metabolic processes in the human body lead to the formation of substances such as volatile organic compounds (VOCs), so that, in a pathological context, differentiated processes can occur in the cells, causing a different set of compounds to be produced. With this hypothesis, VOCs can be analyzed in biological samples with the intention to verify changes in their profiles that are indicative of certain pathologies. In the present study, sweat was selected as the matrix, due simple and non-invasive collection, with lower complexity composition and related to blood levels and skin emanations. In addition, urine samples were also analyzed to obtain comparative data. The present study comprised samples from healthy volunteers (control-C group) and individuals with confirmed cancer diagnosis (positive-P group). The sweat samples were collected with PharmChek® device, next, the patch was removed, inserted in a vial and the VOCs were isolated using an optimized Static Headspace (HS) technique. For urine samples, these were analyzed with and without ?-glucuronidase treatment. VOC profiles were obtained by gas chromatography coupled to mass spectrometry (GC-MS) for all samples. The attempt to identify the detected compounds was made by searching the NIST08 library and using the AMDIS32 software. Qualitative differences (chi-square test, p << 0.01) and quantitative tests (Mann-Whitney U test, p << 0.01) were evaluated between the profiles of the control and positive groups. For the sweat, the potential biomarkers pentanal, hexanal, heptanal, octanal, limonene, 2-ethyl-1-hexanol, 1-undecene, phenol, 2,6-dimethyl-7-octen-2-ol (DMOL), nonanal, decanal and tridecane; for urine, phenol and DMOL, both hydrolysis-dependent, were selected. HS-GC-FID (coupled to flame ionization detector) method was developed and validated according to RDC 27/2012- ANVISA, for both samples. In sweat, the analytes presented limits of quantification (LOQ) of 1 ng/patch, 5 ng/patch for phenol; in urine were 2 ng mL-1 for DMOL and 10 ng mL-1 for phenol. Linearity was observed for the range of 2 to 150 ng/patch and, 2 and 5 to 400 ng mL-1 in urine. In sweat, the precision ranged from 0.08 to 12.35% and the analytes were shown to be stable for the assays performed. Receiver Operating Characteristic (ROC) curves were evaluated and areas under the curve were all near to 1, with cut-off values of 1.71 to 35.44 ng/patch in sweat and 8.71 and 52.86 ng mL-1 in urine. 2-ethyl-1-hexanol was shown to be negatively correlated with the clinical stage in adenocarcinomas (rho= -0.527) and DMOL, in sweat, and C5-C8 aldehydes sum, positively related to the stage of prostate cancer (rho= 0.779 and 0.684, respectively). It was concluded, therefore, that the method presented proved to be efficient, however, practical and low cost, and the results corroborate to the idea of VOCs determination as a promising diagnostic tool for cancer diagnosis.
 
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Data de Liberação
2020-10-04
Data de Publicação
2019-07-15
 
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