A metabolômica é o perfil de metabólitos em biofluidos, células e tecidos. Ela é rotineiramente aplicada como uma ferramenta para a descoberta de biomarcadores. Dessa forma, devido a desenvolvimentos inovadores em informática e tecnologias analíticas e a integração de abordagens biológicas ortogonais, agora é possível expandir as análises metabolômicas para entender os efeitos dos metabólitos em nível de sistema. Além disso, devido à sensibilidade inerente da metabolômica, detectam-se alterações sutis nas vias biológicas para fornecer informações sobre os mecanismos subjacentes a várias condições fisiológicas e até mesmo doenças.
Metabólitos
Metabólitos são os substratos e produtos do metabolismo que dirigem funções, como produção e armazenamento de energia, transdução de sinal e apoptose. Além de serem produzidos diretamente pelo organismo hospedeiro, os metabólitos podem derivar de microrganismos, bem como de fontes xenobióticas, dietéticas e outras fontes exógenas.
As ações bioquímicas dos metabólitos são de longo alcance. Para começar, os metabólitos podem regular mecanismos epigenéticos e manter a pluripotência das células-tronco embrionárias. Além disso, metabólitos como ATP, acetil-CoA, NAD+ e S-adenosil metionina podem funcionar como co-substratos, regulando modificações que afetam a atividade da proteína. Ácidos graxos e hormônios podem interagir com proteínas plasmáticas para possibilitar seu transporte na corrente sanguínea. Portanto, indiretamente, os metabólitos afetam o ambiente em que estão presentes.
Identificação de metabólitos
O foco inicial da metabolômica tem sido na descoberta de biomarcadores, com o objetivo de identificar metabólitos que estão correlacionados com várias doenças. Para correlacionar metabólitos com um fenótipo, os dois maiores obstáculos enfrentados são a identificação de metabólitos e a validação de biomarcadores. Em qualquer experimento de metabolômica não direcionado, ocorre a identificação de apenas um subconjunto de todas as características metabólicas presentes. A validação de biomarcadores pode ser desafiadora, devido a dificuldades em medir diferenças nas concentrações de metabólitos. Além disso, um dos maiores desafios para a validação de biomarcadores é superar a variação metabólica interindividual, que surge devido a diferenças em fatores genéticos e exposições ambientais.
Referências bibliográficas
Sugestão de estudo: Existem biomarcadores do envelhecimento saudável?
Assista o vídeo na Science Play com Camila Cardinelli: Metabolômica: A inovação da análise de precisão
Artigo: Metabolômica – Johnson CH, Ivanisevic J, Siuzdak G. Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms. Nat Rev Mol Cell Biol. 2016;17(7):451-459. doi:10.1038/nrm.2016.25
