A medicina de precisão busca desenvolver estratégias personalizadas de prevenção e cuidado, considerando a variabilidade individual em fatores como ambiente, estilo de vida, genética e fenótipo molecular. Uma das ferramentas da medicina e da nutrição de precisão são os estudos genéticos. A genômica nutricional e clínica tem sido uma ferramenta essencial para orientar terapias e prever resultados da oncologia à saúde mental. No entanto, embora as ferramentas genômicas forneçam uma visão detalhada da variabilidade individual, elas não capturam outras biomoléculas importantes, como metabólitos, que também moldam os fenótipos moleculares (Clish, 2015).
O Papel da Metabolômica na Medicina de Precisão
A metabolômica é definida como o estudo abrangente de metabólitos e moléculas de baixo peso molecular em amostras biológicas. Ela oferece perfis detalhados de processos biológicos e vias metabólicas, permitindo uma visão mais ampla da bioquímica humana. Por exemplo, desde a década de 1950, metabólitos têm sido usados para diagnosticar condições como diabetes e fenilcetonúria. Essas moléculas são repórteres dinâmicos, capazes de refletir especificidades de tecido e mudanças temporais, características que complementam as análises genômicas.
Desafios e Evolução da Metabolômica
Ao contrário da genômica, a metabolômica enfrenta desafios devido à diversidade química dos metabólitos, que variam de ácidos orgânicos solúveis a lipídios apolares. Para lidar com isso, as plataformas metabolômicas geralmente segmentam os metabólitos em subconjuntos com base em propriedades químicas e utilizam abordagens analíticas específicas.
Além disso, o campo está em constante evolução, com avanços em tecnologias como cromatografia líquida-espectrometria de massa (LC-MS). Apesar da inovação, a falta de padronização global ainda dificulta a comparação de dados entre laboratórios.
Iniciativas buscam superar esses desafios, estabelecendo diretrizes para padronização de dados e promovendo repositórios abertos como o MetaboLights, The human metabolome database e o Metabolomics Workbench.
Descobrindo Novos Indicadores de Doença
Estudos recentes revelam que o metaboloma humano inclui mais de 19.000 pequenas moléculas, abrangendo metabólitos endógenos, derivados de alimentos, medicamentos, microbiota e meio ambiente. Essa complexidade oferece oportunidades para identificar novos marcadores de doenças e avançar na medicina de precisão.
Por exemplo:
Câncer pancreático: Identificadores metabólicos foram detectados anos antes dos sintomas clínicos.
Diabetes tipo 2: Alterações metabólicas precoces revelaram associações com resistência à insulina.
Doenças cardiovasculares: Estudos relacionaram a dieta e a microbiota a eventos cardíacos.
Marcadores metabolômicos para depressão
Marcadores metabolômicos para depressão são compostos bioquímicos que podem estar alterados em indivíduos com depressão, fornecendo insights sobre os mecanismos moleculares subjacentes à condição e potenciais ferramentas para diagnóstico, prognóstico e monitoramento de tratamentos. Estudos em metabolômica têm identificado vários marcadores potenciais, incluindo metabólitos relacionados ao metabolismo energético, neurotransmissores e estresse oxidativo. Aqui estão alguns grupos e exemplos específicos:
1. Metabólitos de Neurotransmissores
Ácido quinolínico: Relacionado à via do triptofano e do metabolismo da quinurenina, muitas vezes associado à neuroinflamação.
Triptofano e seus derivados: Alterações em seu metabolismo podem indicar disfunções na síntese de serotonina, um neurotransmissor crucial.
Ácido gama-aminobutírico (GABA): Baixos níveis podem estar associados à depressão devido ao papel inibitório no sistema nervoso central.
2. Metabolismo Energético
Glucose e intermediários glicolíticos: Distúrbios no metabolismo energético têm sido observados em pacientes com depressão.
Ácidos graxos livres: Disfunções no metabolismo lipídico podem estar relacionadas à inflamação e ao risco de depressão.
3. Estresse Oxidativo e Inflamação
Malondialdeído (MDA): Um indicador de estresse oxidativo, frequentemente elevado na depressão.
Glutationa: Níveis reduzidos indicam desequilíbrios na capacidade antioxidante.
4. Aminoácidos
Alanina, glutamina e glutamato: Alterações nesses aminoácidos têm sido observadas em pessoas com depressão.
Glicina: Associada à modulação de neurotransmissores e processos inflamatórios.
5. Marcadores Hormonais e Lipídicos
Cortisol: Apesar de ser mais amplamente medido por métodos tradicionais, estudos metabolômicos também o analisam em contextos de estresse.
Esfingolipídeos e fosfolipídeos: Envolvidos na integridade da membrana celular e na sinalização neuronal.
6. Ácidos Orgânicos
Ácido láctico: Elevado em condições de estresse metabólico e associado à disfunção mitocondrial.
Ácidos biliares: Potencialmente implicados em alterações no eixo intestino-cérebro.
7. Microbiota Intestinal
Metabólitos como ácidos graxos de cadeia curta (ex.: butirato) têm sido implicados na modulação do eixo intestino-cérebro.
Muitos outros metabólitos têm sido implicados com sintomas de depressão (Kluiver et al., 2023)
Aplicações Clínicas
O impacto da metabolômica na medicina de precisão está apenas começando a ser explorado. Embora esses marcadores sejam promissores, a utilização na prática clínica ainda enfrenta desafios. A variabilidade individual, a influência de fatores externos (como dieta e atividade física) e a complexidade dos mecanismos moleculares exigem estudos adicionais para validar a sensibilidade e a especificidade desses biomarcadores.
