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dc.creatorSilva, Karine de Almeida-
dc.date.accessioned2026-08-17T16:50:25Z-
dc.date.available2026-08-17T16:50:25Z-
dc.date.issued2026-05-08-
dc.identifier.citationSILVA, Karine de Almeida, Identificação de metabólitos séricos e salivares por meio de análise metabolômica e técnicas de aprendizado de máquina para o diagnóstico de câncer colorretal. 2026. 135 f. Tese (Doutorado em Ciências da Saúde) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2026. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.480pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/49587-
dc.description.abstractIntroduction: Colorectal cancer (CRC) is the third most prevalent neoplasm worldwide, as well as the second leading cause of cancer death, and is frequently associated with late diagnosis due to low adherence to gold-standard screening and diagnostic methods such as colonoscopy, which is considered invasive. Therefore, the search for serum and salivary metabolites that can aid in the development of screening tools and contribute to a diagnosis better accepted by patients is necessary. Objective: To analyze the abundance of serum and salivary metabolites using Liquid Chromatography coupled to Mass Spectrometry (LC-MS) and machine learning (ML) techniques for CRC diagnosis. Materials and methods: In the first manuscript, a cross-sectional study was conducted with 52 CRC patients and 47 healthy control individuals matched for sex and age, in which serum samples were analyzed. In the second manuscript, a cross-sectional study was conducted with 55 CRC patients and 46 individuals in the control group, matched for sex and age, in which saliva samples were analyzed. In both studies, samples were analyzed using LC-MS. A heat map analysis with hierarchical clustering and a volcano plot were used to show the differentially abundant metabolites between the groups. Significance criteria (p ≤ 0.05; expression variation ≥ 2.0) were applied. Subsequently, ML algorithm approaches were applied. Diagnostic accuracy was evaluated through sensitivity, specificity, and respective ROC curves. Results: In the first manuscript, differentially abundant metabolites were identified between serum samples from the groups, with increased levels of sn-glycero-3-phosphocholine, 18:1(13Z)(17Me), glyceryl 5-hydroxydecanoate, and piperidine in CRC patients, while D-tryptophan showed greater abundance in the control group. Among the ML models evaluated, Random Forest showed the best diagnostic performance, with a sensitivity of 92.31%, specificity of 91.49%, and an area under the ROC curve of 0.973. In the second manuscript, an increase in metabolites related to vitamin E, polyamines, glycerides, phospholipids, and sphingolipids was observed in cancer patients, while glycerophospholipids, eicosanoids, and 17-Hydroxy-5alpha,17alpha-pregn-1-en-3-one showed greater abundance in the control group. The Naïve Bayes model demonstrated excellent discriminatory power, with a sensitivity of 97.83%, specificity of 96.36%, and an area under the curve of 0.996. Conclusion: The results indicate that metabolomics, combined with ML, represents a promising technique for non-invasive CRC screening, with the potential to optimize diagnosis, improve patient acceptance and, consequently, clinical prognosis, provided it is validated in future studies.pt_BR
dc.description.sponsorshipCAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superiorpt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.description.sponsorshipFAPEMIG - Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Geraispt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectCâncer colorretalpt_BR
dc.subjectMetabolômicapt_BR
dc.subjectAprendizado de máquinapt_BR
dc.subjectDiagnósticopt_BR
dc.subjectColorectal cancerpt_BR
dc.subjectMetabolomicspt_BR
dc.subjectMachine learningpt_BR
dc.subjectDiagnosispt_BR
dc.titleIdentificação de metabólitos séricos e salivares por meio de análise metabolômica e técnicas de aprendizado de máquina para o diagnóstico do câncer colorretalpt_BR
dc.title.alternativeIdentification of Serum and Salivary Metabolites Using Metabolomic Analysis and Machine Learning Techniques for Colorectal Cancer Diagnosispt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Pena, Geórgia das Graças-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4569169833604734pt_BR
dc.contributor.referee1Maia, Larissa Prado-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/2142745723324499pt_BR
dc.contributor.referee2Moura, Keisyanne de Araújo-
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/6486157921690747pt_BR
dc.contributor.referee3Picolo, Bianca Uliana-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/2153480737478290pt_BR
dc.contributor.referee4Silva, Robinson Sabino da-
dc.contributor.referee4Latteshttp://lattes.cnpq.br/1886483839073466pt_BR
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5470153735237866pt_BR
dc.description.degreenameTese (Doutorado)pt_BR
dc.description.resumoIntrodução: O câncer colorretal (CCR) é a terceira neoplasia mais prevalente em todo o mundo, além de ser o segundo em mortalidade e frequentemente associado ao diagnóstico tardio devido à baixa adesão de métodos de rastreamento e diagnóstico padrão-ouro como a colonoscopia por ser considerada invasiva. Diante disso, a busca por metabólitos séricos e salivares que possam auxiliar no desenvolvimento de ferramentas de rastreio e contribuir para um diagnóstico melhor aceito pelos pacientes se faz necessário. Objetivo: Analisar a abundância de metabólitos séricos e salivares por meio da Cromatografia Líquida acoplada à Espectrometria de Massa (LC-MS) e por técnicas de aprendizado de máquina para diagnóstico do CCR. Materiais e métodos: No primeiro manuscrito, foi conduzido um estudo transversal com 52 pacientes com CCR e 47 indivíduos controle saudáveis pareados por sexo e idade em que foram analisadas amostras de soro. No segundo manuscrito, foi conduzido um estudo transversal com 55 pacientes com CCR e 46 indivíduos do grupo controle, pareados por sexo e idade, neste amostras de saliva foram analisadas. Em ambos os estudos, as amostras foram analisadas por meio de LC- MS. Uma análise de mapa de calor com agrupamento hierárquico e um gráfico de vulcão foram utilizados para mostrar os metabólitos diferencialmente abundantes entre os grupos. Critérios de significância (p ≤ 0,05; variação de expressão ≥ 2,0) foram aplicados. Após, foram aplicadas abordagens de algoritmos de aprendizado de máquina. A acurácia diagnóstica foi avaliada por meio da sensibilidade, especificidade e das respectivas curvas ROC. Resultados: No primeiro manuscrito, foram identificados metabólitos diferencialmente abundantes entre amostras de soro dos grupos, com aumento de sn- glycero-3-phosphocholine, 18:1(13Z)(17Me), glyceryl 5-hydroxydecanoate e piperidina nos pacientes com CCR, enquanto D-triptofano apresentou maior abundância no grupo controle. Entre os modelos de aprendizado de máquina avaliados, o Random Forest apresentou o melhor desempenho diagnóstico, com sensibilidade de 92,31%, especificidade de 91,49% e área sob a curva ROC de 0,973. No segundo manuscrito, observou-se aumento de metabólitos relacionados à vitamina E, poliaminas, glicerídeos, fosfolipídios e esfingolipídios nos pacientes com câncer, enquanto glicerofosfolipídeos, eicosanoides e 17-Hydroxy-5alpha,17alpha-pregn-1-en-3-one apresentaram maior abundância no grupo controle. O modelo Naïve Bayes demonstrou excelente poder discriminatório, com sensibilidade de 97,83%, especificidade de 96,36% e área sob a curva de 0,996. Conclusão: Os resultados indicam que a metabolômica, associada ao aprendizado de máquina, representa uma técnica promissora para o rastreamento não invasivo do CRC, com potencial para otimizar o diagnóstico, melhorar a aceitação pelos pacientes e, consequentemente, o prognóstico clínico, desde que validada em estudos futuros.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Ciências da Saúdept_BR
dc.sizeorduration139pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS DA SAUDEpt_BR
dc.embargo.termsII - artigos publicados em revistas científicas cujo contrato firmado com os autores apresente cláusula que impeça a disponibilização daqueles em repositórios de livre acesso;pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.te.2026.480pt_BR
dc.orcid.putcode224133221-
dc.crossref.doibatchid4a76cdc9-533a-4d0b-8d22-f3324813c912-
dc.subject.autorizadoCiências médicaspt_BR
dc.subject.autorizadoNeoplasias Colorretaispt_BR
dc.subject.autorizadoMetabolômicapt_BR
dc.subject.autorizadoBiomarcadores Tumoraispt_BR
dc.description.embargo2028-05-08-
dc.subject.odsODS::ODS 3. Saúde e bem-estar - Assegurar uma vida saudável e promover o bem-estar para todos, em todas as idades.pt_BR
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