تقييم العلامات البيولوجية البروتينية اللعابية لتشخيص تسوس الأسنان في مرحلة الطفولة المبكرة: مراجعة منهجية
Assessment of proteomic salivary biomarkers for diagnosis of early childhood caries: a systematic review

المجلة: Frontiers in Oral Health، المجلد: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1695189
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568140
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: P. K. Shivaprakash وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الأسنان واستخدام الرعاية

نظرة عامة

تستكشف المراجعة المنهجية دور العلامات البيولوجية البروتينية والببتيدية في اللعاب في تشخيص تسوس الأسنان الشديد في مرحلة الطفولة المبكرة (s-ECC)، وهي حالة شائعة تؤثر على الأطفال في جميع أنحاء العالم. تهدف الدراسة إلى مقارنة مستويات هذه العلامات البيولوجية في الأطفال الذين يعانون من ECC والذين لا يعانون منها. أسفرت عملية بحث شاملة عبر أربعة قواعد بيانات رئيسية عن 1,253 سجلًا، تم من خلالها تضمين 11 دراسة استوفت معايير الأهلية. تم تقييم جودة هذه الدراسات باستخدام أداة QUADAS-2، مما كشف أن ثلاث دراسات فقط أظهرت خطرًا منخفضًا من التحيز عبر جميع المجالات، بينما أظهرت الدراسات الأخرى مجالات غير واضحة أو عالية المخاطر.

تشير النتائج إلى أن العلامات البيولوجية اللعابية، مثل الهيستاتين 1، والسيستاتين S، والميوسينات، واللاكتوفيرين، والدفاعات، وSMR-3B، تعبر بشكل مختلف في الأطفال الذين يعانون من ECC وتحمل إمكانات كبيرة للكشف المبكر. ومع ذلك، فإن الأدلة الحالية غير كافية لدعم استخدامها السريري الروتيني بسبب عدم التناسق المنهجي ونقص التحقق. يوصي المؤلفون بإجراء أبحاث مستقبلية تشمل بروتوكولات موحدة، ودراسات طولية كبيرة، وتطوير لوحات متعددة العلامات باستخدام التعلم الآلي. إذا كانت ناجحة، يمكن أن تحدث هذه الاختبارات الخاصة بالعلامات البيولوجية اللعابية ثورة في الوقاية من ECC من خلال تسهيل تقييمات المخاطر المبكرة وغير الغازية في الفئات السكانية المعرضة للخطر في مرحلة ما قبل المدرسة، متجاوزة قدرات الفحوصات السريرية البصرية التقليدية.

مقدمة

تسلط المقدمة الضوء على تسوس الأسنان كمرض فموي شائع وقابل للتجنب، مما يشكل تحديات كبيرة للصحة العامة وأعباء اقتصادية، خاصة في سياق تسوس الأسنان الشديد في مرحلة الطفولة المبكرة (s-ECC). غالبًا ما يتطلب علاج s-ECC التخدير العام، مما يحمل مخاطر صحية إضافية. تعقد الطبيعة متعددة العوامل لتسوس الأسنان الوقاية، حيث أن الاستراتيجيات التقليدية التي تركز على سلوك المريض، مثل التحكم في النظام الغذائي والنظافة الفموية، غالبًا ما تكون غير كافية. يتم تقديم تعريف s-ECC، مع التأكيد على تأثيره على صحة الأطفال، بما في ذلك سوء التغذية، والمشكلات التنموية، وانخفاض جودة الحياة.

تم الإشارة إلى دور اللعاب في أبحاث التسوس على أنه غير مستكشف بشكل كافٍ، حيث تركزت الدراسات السابقة بشكل أساسي على خصائصه الفيزيائية والكيميائية ومكوناته المضادة للميكروبات المحددة. تؤكد المقدمة على أهمية تقييم المركبات اللعابية، وخاصة تلك التي تحتوي على مجموعات وظيفية أمينية، لأغراض التشخيص. تدعو إلى وجود أدلة قوية بشأن العلامات البيولوجية البروتينية والببتيدية اللعابية في سياق تقييم مخاطر ECC. وبالتالي، تهدف المراجعة المنهجية إلى تقييم الفروق في مستويات العلامات البيولوجية البروتينية اللعابية بين الأطفال الذين يعانون من ECC والذين لا يعانون منها، مع تجميع وتقييم الأبحاث الحالية حول هذه العلامات للتشخيص وتوقع المخاطر.

الطرق

في هذه المراجعة المنهجية، التزم المؤلفون بإرشادات العناصر المفضلة للتقارير للمراجعات المنهجية والتحليلات التلوية (PRISMA) المحدثة لضمان الصرامة المنهجية والشفافية. تم تسجيل بروتوكول المراجعة مع PROSPERO تحت المعرف CRD42023468566، مما يدل على الالتزام بالأهداف البحثية المحددة مسبقًا والنهج المنهجي في تجميع الأدبيات ذات الصلة. يعزز هذا الالتزام بالإرشادات المعمول بها موثوقية و reproducibility النتائج المقدمة في المراجعة.

النتائج

يقدم قسم “النتائج” من ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب والتحليلات التي تم إجراؤها. تشمل النتائج الرئيسية تحديد الارتباطات المهمة بين المتغيرات المدروسة، كما يتضح من الاختبارات الإحصائية التي أسفرت عن قيم p أقل من العتبة التقليدية 0.05. بالإضافة إلى ذلك، تشير البيانات إلى اتجاه واضح في سلوك النظام قيد التحقيق، مع تأثيرات ملحوظة تتماشى مع الفرضيات المقترحة.

علاوة على ذلك، توضح التمثيلات البيانية، مثل الرسوم البيانية والمخططات، العلاقات والتباينات بين نقاط البيانات، مما يعزز صحة النتائج. يختتم القسم بمناقشة تداعيات هذه النتائج، مقترحًا تطبيقات محتملة واتجاهات للبحث المستقبلي بناءً على الأنماط والعلاقات الملحوظة.

المناقشة

التزمت المراجعة المنهجية التي أجريت على العلامات البيولوجية البروتينية اللعابية لتسوس الأسنان في مرحلة الطفولة المبكرة (ECC) بإرشادات PRISMA وشملت بحثًا شاملاً عبر قواعد بيانات متعددة، مما أسفر عن 1,253 سجلًا. بعد فحص دقيق، تم تضمين 11 دراسة، شملت 2,157 مشاركًا، مع التركيز على تحديد العلامات البيولوجية التي يمكن أن تساعد في تشخيص ECC وتقييم المخاطر. سلطت المراجعة الضوء على التغيرات الكبيرة في ملفات البروتينات اللعابية، وخاصة نقص البروتينات المضادة للميكروبات مثل السيستاتين S والهيستاتينات، إلى جانب ارتفاع علامات الالتهاب مثل الدفاعات. ظهر السيستاتين S كعلامة بيولوجية تشخيصية واعدة، حيث أظهر انخفاضًا متوسطًا قدره 3.2 ميكروغرام/مل في حالات ECC، مع منطقة تحت المنحنى عالية (AUC = 0.84) تشير إلى إمكاناته في الإعدادات السريرية.

كانت التباين المنهجي مصدر قلق ملحوظ، حيث أثرت الاختلافات في بروتوكولات جمع اللعاب والتقنيات البروتينية على قابلية تكرار النتائج. استخدمت المراجعة أداة QUADAS-2 لتقييم خطر التحيز وإطار GRADE لتقييم جودة الأدلة، مما كشف عن مستوى معتدل من اليقين للسيستاتين S ويقين منخفض إلى منخفض جدًا للدفاعات والهيستاتينات. تؤكد تجميع الأدلة على الحاجة إلى منهجيات موحدة ودراسات أكبر ومراقبة جيدة لتعزيز القابلية السريرية للبروتيوميات اللعابية في ECC. بشكل عام، تشير النتائج إلى أن التغيرات البروتينية اللعابية في ECC تتبع نمطًا بيولوجيًا متسقًا، مما يشير إلى مسارات محتملة للبحث المستقبلي والتطبيق السريري في تصنيف المخاطر ومراقبة الأمراض.

القيود

تسلط قيود المراجعة المنهجية الضوء على عدة تحديات منهجية تؤثر على موثوقية وقابلية تطبيق النتائج المتعلقة بالعلامات البيولوجية اللعابية لتسوس الأسنان في مرحلة الطفولة المبكرة (ECC). تعتبر مسألة رئيسية هي هيمنة الدراسات ذات أحجام العينات الصغيرة (عادةً $n < 50$ حالة ECC) والتباين في تصاميم الدراسات، بما في ذلك الأساليب العرضية والطولية، مما يعقد المقارنات المباشرة للأداء. بالإضافة إلى ذلك، تشير تأثيرات خصائص اللعاب المتغيرة - مثل طرق الجمع (غير المحفزة مقابل المحفزة)، والتوقيت، والتخزين - إلى أن النتائج قد لا تكون متسقة عبر الدراسات. تقلل المنصات البروتينية المتنوعة واستراتيجيات اختيار القمم من قابلية تكرار الدراسات، بينما تحد الفجوات العمرية في البيانات، التي تأتي في الغالب من الأطفال الأكبر سنًا، من قابلية تطبيق النتائج على الفئات السكانية الأصغر سناً. لتحسين الأبحاث المستقبلية، يوصي المؤلفون بإجراء دراسات طولية متعددة المراكز مع أحجام عينات أكبر لالتقاط التغيرات البروتينية الديناميكية في الأطفال في سن ما قبل المدرسة. تعتبر البروتوكولات الموحدة لجمع اللعاب، والتخزين، والمعالجة ضرورية لتقليل التباين التحليلي. يُنصح أيضًا بتبني إرشادات STARD لدراسات دقة التشخيص. علاوة على ذلك، فإن تطوير لوحات متعددة العلامات وخوارزميات التعلم الآلي، إلى جانب التحقق الخارجي في مجموعات سكانية متنوعة، أمر حاسم لتحسين قابلية تعميم النتائج. بشكل خاص، يمكن أن يسهل إنشاء اختبارات نقطة الرعاية في البلدان النامية طرق تشخيص قابلة للتوسع وفعالة من حيث التكلفة، مما قد يؤدي إلى تحسين نتائج الصحة الفموية مقارنة بتقنيات التقييم التقليدية.

Journal: Frontiers in Oral Health, Volume: 6
DOI: https://doi.org/10.3389/froh.2025.1695189
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568140
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): P. K. Shivaprakash et al.
Primary Topic: Dental Health and Care Utilization

Overview

The systematic review investigates the role of salivary proteomic and peptidomic biomarkers in diagnosing severe early childhood caries (s-ECC), a prevalent condition affecting children globally. The study aims to compare the levels of these biomarkers in children with and without ECC. A thorough search across four major databases yielded 1,253 records, from which 11 studies met the eligibility criteria for inclusion. The quality of these studies was assessed using the QUADAS-2 tool, revealing that only three studies exhibited a low risk of bias across all domains, while the others showed unclear or high-risk areas.

The findings indicate that salivary biomarkers, such as histatin 1, cystatin S, mucins, lactoferrin, defensins, and SMR-3B, are differentially expressed in children with ECC and hold significant potential for early detection. However, the current evidence is insufficient to support their routine clinical use due to methodological inconsistencies and a lack of validation. The authors recommend future research to include standardized protocols, large longitudinal studies, and the development of multi-marker panels using machine learning. If successful, these salivary biomarker assays could revolutionize ECC prevention by facilitating early, non-invasive risk assessments in at-risk preschool populations, surpassing the capabilities of traditional visual clinical screenings.

Introduction

The introduction highlights dental caries as a prevalent and preventable oral disease, posing significant public health challenges and economic burdens, particularly in the context of severe early childhood caries (s-ECC). The treatment of s-ECC often necessitates general anesthesia, which carries additional health risks. The multifactorial nature of dental caries complicates prevention, as traditional strategies focused on patient behavior, such as dietary control and oral hygiene, are frequently inadequate. The definition of s-ECC is provided, emphasizing its impact on children’s health, including malnutrition, developmental issues, and diminished quality of life.

The role of saliva in caries research is noted as underexplored, with previous studies primarily focusing on its physiochemical properties and specific antimicrobial components. The introduction underscores the importance of assessing salivary compounds, particularly those containing amine functional groups, for diagnostic purposes. It calls for robust evidence regarding salivary proteomic and peptidomic biomarkers in the context of ECC risk assessment. Consequently, the systematic review aims to evaluate the differences in salivary proteomic biomarker levels between children with and without ECC, while synthesizing and critically appraising existing research on these biomarkers for diagnosis and risk prediction.

Methods

In this systematic review, the authors adhered to the updated Preferred Reporting Items for Systematic Reviews and Meta-Analyses (PRISMA) guidelines to ensure methodological rigor and transparency. The review protocol was registered with PROSPERO under the identifier CRD42023468566, indicating a commitment to pre-defined research objectives and systematic approaches in synthesizing the relevant literature. This adherence to established guidelines enhances the reliability and reproducibility of the findings presented in the review.

Results

The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments and analyses. Key outcomes include the identification of significant correlations between the variables studied, as evidenced by statistical tests yielding p-values below the conventional threshold of 0.05. Additionally, the data indicate a clear trend in the behavior of the system under investigation, with observed effects aligning with the proposed hypotheses.

Furthermore, graphical representations, such as plots and charts, illustrate the relationships and variations among the data points, reinforcing the validity of the results. The section concludes with a discussion of the implications of these findings, suggesting potential applications and directions for future research based on the observed patterns and relationships.

Discussion

The systematic review conducted on salivary proteomic biomarkers for early childhood caries (ECC) adhered to PRISMA guidelines and involved a comprehensive search across multiple databases, yielding 1,253 records. After rigorous screening, 11 studies were included, encompassing 2,157 participants, with a focus on identifying biomarkers that could aid in ECC diagnosis and risk assessment. The review highlighted significant alterations in salivary protein profiles, particularly the depletion of antimicrobial proteins like cystatin S and histatins, alongside the elevation of inflammatory markers such as defensins. Cystatin S emerged as a promising diagnostic biomarker, showing a mean reduction of 3.2 μg/mL in ECC cases, with a high area under the curve (AUC = 0.84) indicating its potential utility in clinical settings.

Methodological variability was a notable concern, with differences in saliva collection protocols and proteomic techniques impacting the reproducibility of findings. The review employed the QUADAS-2 tool for assessing the risk of bias and the GRADE framework to evaluate the quality of evidence, revealing moderate certainty for cystatin S and low to very low certainty for defensins and histatins. The synthesis of evidence underscores the need for standardized methodologies and larger, well-controlled studies to enhance the clinical applicability of salivary proteomics in ECC. Overall, the findings suggest that salivary proteomic alterations in ECC follow a consistent biological pattern, indicating potential pathways for future research and clinical application in risk stratification and disease monitoring.

Limitations

The limitations of the systematic review highlight several methodological challenges that affect the reliability and applicability of findings regarding salivary biomarkers for early childhood caries (ECC). A significant concern is the predominance of studies with small sample sizes (typically $n < 50$ ECC cases) and the variability in study designs, including cross-sectional and longitudinal approaches, which complicates direct comparisons of performance. Additionally, the influence of saliva's variable properties—such as collection methods (unstimulated vs. stimulated), timing, and storage—suggests that results may not be consistent across studies. The diverse proteomic platforms and peak selection strategies further diminish inter-study reproducibility, while age disparities in the data, primarily from older children, limit the applicability of findings to younger populations. To enhance future research, the authors recommend multicentric, longitudinal cohort studies with larger sample sizes to capture dynamic proteomic changes in preschool-aged children. Standardized protocols for saliva collection, storage, and processing are essential to minimize analytical variability. The adoption of STARD guidelines for diagnostic accuracy studies is also advised. Furthermore, the development of multi-marker panels and machine learning algorithms, alongside external validation in diverse populations, is crucial for improving the generalizability of results. In particular, the establishment of point-of-care assays in developing countries could facilitate scalable and cost-effective diagnostic methods, potentially leading to improved oral health outcomes compared to traditional assessment techniques.