¿Qué significa para la endocrinología  los estudios metabolómicos?

La metabolómica es una técnica que proporciona la evaluación integral de moléculas pequeñas que son sustratos o productos de vías metabólicas consideradas como huellas (“fingerprint”) del metabolismo. Los recientes avances en este campo permiten la adquisición de perfiles metabólicos con alto rendimiento en biofluidos diferentes, tales como el plasma o la orina de modelos animales o seres humanos. Las plataformas de análisis más comunes son la espectrometría de masas y la resonancia magnética nuclear,   las cuales permiten la detección de la “huella metabólica” (perfiles metabólicos) de individuos;  así como el análisis no selectivo cuantitativo o semicuantitativo  para la  medición de metabolitos dinámicos (metabolómica).

Los espectros detectados contienen desde cientos a miles de señales las cuales se relacionan con contribuciones genéticas y ambientales.  Por lo que  estas técnicas son las herramientas más prometedoras para la identificación de nuevos biomarcadores.

Básicamente todas las técnicas ÓMICas,  tales como los estudios asociados al genoma (GWAS= genoma-wide association studies), la transcriptómica, la proteómica  así como la metabolómica son capaces de identificar vías o mecanismos subyacentes desconocidas hasta ahora para muchas enfermedades, especialmente en el campo de la endocrinología. La principal limitación de los GWAS actuales, incluso para uso clínico en enfermedades multifactoriales, es que este método sólo proporciona información acerca de la contribución genética.

Recientemente, se han  publicado artículos destacados que  prueban la asociación de estudios sobre todo el genoma y datos obtenidos con la metabolómica. Dichos estudios identificaron diferentes polimorfismos genéticos con grandes efectos sobre las capacidades metabólicas de individuos y demostraron que la variación genética está relacionada con el metabolismo, lo que conduce a la clara diferenciación de fenotipos metabólicos denominados “metabotipos determinados genéticamente”. La mayoría de estos genes codifican para enzimas y proteínas transportadoras. Se demuestra que los avances de estas técnicas en la correlación de las variaciones genéticas y el metaboloma, refleja la cercanía entre las  OMICas y el fenotipo como un primer paso al análisis integrado de las mismas.

Adicionalmente, el crecimiento rápido de la investigación en este campo de la metabolómica ha introducido nuevos conocimientos sobre la diabetes, así como métodos para predecir el inicio de la enfermedad, revelando nuevos biomarcadores. La diabetes es la enfermedad metabólica más común  y sus complicaciones tienen un impacto económico significativo en el sistema de salud. La predicción de la diabetes tipo 2 en pacientes asintomáticos, así como la estratificación del riesgo de complicaciones de manera personalizada en pacientes en los cuales ha sido diagnosticada, se convertirá en uno de los principales objetivos en los próximos años. La literatura reciente de esta enfermedad endémica fue revisada por  Friederich (2012). La comparación global de diferentes modelos animales y vías relacionadas con el fenotipo de la diabetes tipo 2 puede ser una herramienta básica muy prometedora para la individualización de la predicción del riesgo y terapia a futuro.

Hasta ahora, la caracterización de los trastornos y las  enfermedades endocrinas ha incluido la medición de las hormonas  efectoras, sus principales reguladores (pituitaria) o las pruebas dinámicas. Una de las limitaciones de la actual caracterización bioquímica de las enfermedades endocrinas en el camino hacia la medicina personalizada es el coeficiente de variación (CV) analítico  de los inmunoensayos más relevantes. Actualmente, podríamos dudar del CV moderado de ensayos automatizados utilizados corrientemente; por el contrario,  sería más  adecuado  interpretar los cambios individuales contra los antecedentes de la variabilidad  biológica, como uno de los requisitos claves para la medicina personalizada.

Aún más, el sistema endocrino es el principal regulador del metabolismo. Por lo tanto, los trastornos endocrinos y enfermedades que afectan a los diferentes tipos metabólicos o vías influidas por los distintos factores genéticos y ambientales,  no se pueden caracterizar por una sola medición. Por lo tanto, los perfiles metabólicos de suero u orina son considerados como indicadores de cada uno de los estados fisiológicos y fisiopatológicos a proporcionar información metabólica como una herramienta de marcador de enfermedad y seguimiento del tratamiento.

Así, la combinación de un conjunto de datos clínicos (fenotipo) y moleculares (ÓMICAs) deberían ser integrados en una futura plataforma bioinformática  que sirva como un sistema de apoyo para la toma de decisiones, siendo un punto de atención para llevar a la realidad esta visión de la medicina personalizada a la endocrinología de la diabetes.

En resumen, en las revisiones recientes en el campo de la endocrinología se introduce a la metabolómica como una técnica del perfil de los  metabolitos en individuos con trastornos metabólicos o endocrinos. Estos cierran la brecha entre las ciencias las básicas de la ÒMICas y el conocimiento clínico actual del metabolismo, que muestra una perspectiva prometedora para la medicina personalizada en endocrinología.

Fuentes:

Henri Wallaschofski (2012) What will metabolomics studies mean to endocrinology? Journal of Endocrinology (2012) 215, 1–2.

Friederich, N.(2012). Metabolomics in diabetes research. Journal of Endrocrinology (2012) 215: 29-42.