A metabolômica, a mais jovem das ciências “ômicas”, está ganhando destaque na biologia de sistemas e tem um papel significativo na medicina personalizada e nutrição de precisão. Junto com a genômica, transcriptômica e proteômica, ela oferece ferramentas para entender como fatores genéticos, ambientais e epigenéticos influenciam o organismo humano.
Enquanto a genômica está relacionada ao genótipo (a informação contida no DNA), a metabolômica reflete o fenótipo (o desfecho, a aparência, o que de fato acontece), possibilitando a identificação de associações entre polimorfismos genéticos e alterações metabólicas. Isso fornece uma visão única sobre como o estilo de vida e fatores epigenéticos moldam as respostas individuais.
O Papel dos Ácidos Orgânicos
Um grupo importante de metabólitos estudados na metabolômica são os ácidos orgânicos (AOs). Eles são metabólitos intermediários de vias metabólicas cruciais, como:
Ciclo de Krebs,
Metabolismo de carboidratos,
β-oxidação de ácidos graxos,
Turnover de neurotransmissores,
Metabolismo de proteínas.
A análise de AOs na urina teve seu marco inicial em 1970, com Tanaka e Isselbacher documentando a primeira acidúria orgânica. Desde então, essa abordagem tem sido usada para diagnosticar erros congênitos do metabolismo, ao identificar disfunções enzimáticas que levam ao acúmulo de metabólitos específicos.
Avanços Tecnológicos e o Metaboloma Humano
Nos anos 1970, Horning e sua equipe introduziram o conceito de perfil metabólico, usando cromatografia gasosa-espectrometria de massa (GC-MS) para quantificar metabólitos na urina. Essa inovação marcou o início da metabolômica como uma ferramenta para investigar a saúde de forma personalizada, mesmo em indivíduos sem doenças metabólicas congênitas.
Com os avanços da tecnologia, o campo cresceu rapidamente. Em 2004, foi lançado o Projeto do Metaboloma Humano, que visava identificar todos os metabólitos presentes no corpo humano. A primeira versão desse projeto foi concluída em 2007, trazendo insights sobre como o metaboloma pode ser um índice reflexivo do estado de saúde, incorporando influências ambientais como dieta e exercícios.
Deficiências nutricionais afetam a produção de metabólitos e suas concentrações plasmáticas e urinárias (Tsoukalas et al., 2017)
Alterações metabolômicas associadas à deficiência de B12
Os marcadores de metilação são indicadores bioquímicos que ajudam a identificar alterações no metabolismo relacionadas à deficiência de vitamina B12. A vitamina B12 desempenha um papel crucial como cofator em reações de metilação, especialmente na conversão de homocisteína em metionina, processo essencial para a síntese de DNA, reparo celular e regulação genética.
Quando há deficiência de vitamina B12, podem ser observadas alterações nos níveis de certos metabólitos, como:
Aumento da homocisteína: Acúmulo devido à falha na conversão para metionina.
Aumento do ácido metilmalônico (MMA): Um marcador específico que reflete diretamente a deficiência de B12.
Esses marcadores são frequentemente usados em testes laboratoriais para diagnóstico e monitoramento da deficiência de vitamina B12, especialmente em indivíduos com sintomas como fadiga, neuropatia e anemia megaloblástica.
Na deficiência de B12 os níveis de ácido metilmalônico (ou metilmalonato) estão aumentados (Tsoukalas et al., 2017)
Perspectivas Futuras
A metabolômica está se consolidando como uma ciência essencial para a medicina personalizada. Sua capacidade de oferecer uma visão integrada do estado de saúde, combinando dados genéticos, metabólicos e ambientais, promete transformar diagnósticos e tratamentos, abrindo caminho para abordagens mais precisas e individualizadas.
