Abrir menu principal

Alterações

7 bytes adicionados, 04h21min de 26 de junho de 2012
m
sem resumo de edição
{{PBPE|Metabolômica|Metebolómica}} é o estudo [[ciência|científico]] que visa identificar e quantificar o conjunto de [[metabólito]]s - o metaboloma - produzidos e/ou modificados por um [[organismo]].<ref name=Villas>[http://www.biotecnologia.com.br/revista/bio36/metaboloma_36.pdf Villas-Bôas, S. G.; Gombert, A. K. "Análise do Metaboloma", ''Biotecnologia: Ciência & Desenvolvimento'', v.9, n.36, p.58-69, 2006]</ref> O '''metaboloma''' representa ao coleçãoconjunto de todos os metabólitos em uma [[célula]], fluido biológico, [[tecido]] ou [[organismo]], esendo estas substâncias são consideradas os [[Produto (química)|produtos]] finais dos processos celulares. Enquanto os dados de [[expressão gênica]] de [[RNAm]] e análises [[proteômica]]s fornecem parte das informações dos eventos que ocorrem na célula ou organismo, o perfil metabólico pode fornecer um panorama geral sobre o estado fisiológico. Em consideração a estas possibilidades, as ferramentas da metabolômica encontram aplicações em diversas áreas como a [[toxicologia]], a [[biologia sistêmica]], a [[genômica funcional]] e também como [[controle de qualidade]].
 
Além de questões técnicas e instrumentais enfrentadas pelos pesquisadores desta área, outro importante desafio é a interpretação dos dados gerados pelas análises dos metabólitos, bem como a associação destes às informações provenientes de outras "ômicas", como a [[proteômica]] e a [[transcritoma|transcritômica]], para o desenvolvimento dos conceitos de [[biologia sistêmica]] e [[genômica funcional]].
==Histórico==
 
A idéia de que os componentes dos fluidos biológicos refletem a [[saúde]] de um [[indivíduo]] existe dedesde longoa dataantiguidade. AntigosOs antigos [[médico]]s chineses usavam [[formiga]]s para a avaliar a [[urina]] de [[paciente]]s, no intuito de detectar se a urina continha altos níveis de [[glicose]] e, portanto, diagnosticar [[diabetes]].<ref name=VDGarticle>Van der greef and Smilde, J Chemomet, (2005) 19:376-386</ref> Na [[Idade Média]], foram utilizadas "tabelas de urina" foram utilizadas para vincular as [[cor]]es, [[Sabor (alimentos)|sabores]] e [[cheiro]]s da urina àa várias condições médicas, que são metabólicas em sua origem.<ref name=JKNnature>{{cite journal |author=Nicholson JK, Lindon JC |title=Systems biology: Metabonomics |journal=Nature |volume=455 |issue=7216 |pages=1054–6 |year=2008 |month=outubro |pmid=18948945 |doi=10.1038/4551054a |url=}}</ref>
 
[[Ficheiro:FreshFrozenPlasma.JPG|thumb|right|180px|Metabolômica aplicada ao diagnóstico de doenças: a detecção ou variação de determinados metabólitos em [[plasma sanguíneo]] (imagem), [[urina]], [[lágrima]] e outros fluidos biológicos poderiam sugerir o estado de saúde de um indivíduo]]
 
O conceito de que cada indivíduo poderia ter um "perfil metabólico" e que este seria refletido na composição de seus fluidos biológicos foi introduzido por Roger Williams no final da [[década de 1940]].<ref>Gates and Sweeley, Clin Chem (1978) 24(10):1663-73</ref> Utilizando [[cromatografia|cromatografia em papel]], Williams e integrantes de seu grupo de estudos sugeriram padrões metabólicos característicos na urina e [[saliva]], associando-os a doenças tais como a [[esquizofrenia]]. No entanto, foi somente através de avanços tecnológicos nas décadas de 1960 e 1970 que se tornou viável a [[análise quantitativa]] para estudar perfis metabólicos.<ref>Preti, George. "Metabolomics comes of age?" ''The Scientist'', 19[11]:8, June 6, 2005.</ref> O termo "perfil metabólico" foi introduzido por Horning e colaboradores em 1971, após demonstrarem que a [[cromatografia gasosa]] acoplada à [[espectrometria de massa]] (GC-MS) poderia ser utilizada para detectar os compostos presentes na urina e extrato de tecidos humanos.<ref name="VDGarticle"/><ref>Novotny et al J Chromatog B (2008) 866:26-47</ref> Durante os anos 70, o grupo de Horning, juntamente com o de [[Linus Pauling]] e Arthur Robinson, desenvolveram metodologias de análise por GC-MS para monitorar os metabólitos presentes na urina.<ref>Griffiths, W.J. and Wang, Y. (2009) Chem Soc Rev 38:1882-96</ref>
 
Outra importante técnica para elucidação estrutural, a [[espectroscopia de ressonância magnética nuclear]] (RMN) desenvolvida na [[década de 1940]], também sofreu rápidos avanços tecnológicos. Em 1974, Seeley e colaboradores demonstraram a utilidade de usar a RMN para detectar metabólitos em amostras biológicas não modificadas.<ref>{{cite journal | author=Hoult DI, Busby SJ, Gadian DG, Radda GK, Richards RE, Seeley PJ |title=Observation of tissue metabolites using <sup>31</sup>P nuclear magnetic resonance |journal=Nature |volume=252 |issue=5481 | pages=285–7 |year=1974 |month=novembro |pmid=4431445 | doi=10.1038/252285a0 | bibcode=1974Natur.252..285H}}</ref> Este primeiro estudo - realizado em [[Músculo liso|células musculares]] - determinou que 90% dedo [[Trifosfato de adenosina|ATP]] [[celular]] está complexado com [[magnésio]]. Em 1984, Nicholson mostrou que a utilização de [[RMN]] de [[hidrogênio]] 1 poderia potencialmente ser usada ​​para diagnosticar [[diabetes mellitus]], esendo mais tarde foi pioneiro na aplicação de métodos de reconhecimento de padrões de dados espectroscópicos.<ref>Holmes E and Antti H (2002) Analyst 127:1549-57</ref><ref>Lenz EM and Wilson ID (2007) J Proteome Res 6(2):443-58</ref>
 
[[Ficheiro:L Pauling.jpg|thumb|left|180px|[[Linus Pauling]]: um dos cientistas que contribuiram para o avanço das metodologias de análise de metabólitos em fluidos biológicos]]
 
O termo "'''metaboloma'''" foi citado pela primeira vez emna literatura científica em 1998, por Oliver e colaboradores <ref>{{cite journal |author=Oliver SG, Winson MK, Kell DB, Baganz F |title=Systematic functional analysis of the yeast genome |journal=Trends Biotechnol. |volume=16 |issue=9 |pages=373–8 |year=1998 |month=setembro |pmid=9744112 |doi= 10.1016/S0167-7799(98)01214-1|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779998012141}}</ref>,. o termo "'''metabolômica'''" foi cunhado em analogia a [[transcritoma|transcriptômica]] e [[proteômica]]. Esta área experimentou considerável desenvolvimento principalmente para responder a questões da [[biologia sistêmica]]. Dentre estas questões, pode ser citado o fato de que os níveis de [[Transcrição (genética)|transcrição]] do [[RNAm]] não necessariamenterefletem refletenecessariamente a atividade de proteínas expressas, ou seja, uma vez [[Tradução (genética)|traduzidas]], as proteínas - os produtos finais da [[expressão gênica]] - podem ou não desempenhar suas funções, podempodendo permanecer inativas. Deste modo, alterações no transcritoma e no proteôma de um indivíduo podem não corresponder às mudanças fenotípicas.<ref name=Villas/> Assim, para o desenvolvimento do conceito de biologia sistêmica, a metabolômica forneceria informações mais apropriadas para solucionar este problema.<ref>{{cite journal | author=Kell DB |title=Metabolomics and systems biology: making sense of the soup |journal=Current Opinion in Microbiology |volume=7 |issue=| pages=296–307 |year=2004 |month= |pmid= |url=http://service004.hpc.ncsu.edu/toxicology/websites/courses/epagrant/documents/Shea/Metabolomics%20curr_opinion.pdf}}</ref><ref>{{cite journal | author=Saito K, Matsuda F |title=Metabolomics for Functional Genomics, Systems Biology, and Biotechnology|journal=Annual Review of Plant Biology|volume=61 |issue=| pages=463-489 |year=2010 |month=junho |pmid= |doi=10.1146/annurev.arplant.043008.092035 |url=}}</ref> A presença dos metabólitos representa uma informação integrativa da função celular em nível molecular, definindo assim o fenótipo de uma célula ou tecido em resposta a alterações ambientais ou genéticas. A identificação de metabólitos é então um complemento fundamental para determinar a função de um [[gene]].<ref name=Villas/>
 
Em 2005, o primeiro [[banco de dados]] de metabolômica para a caracterização de metabólitos humanos, o [[METLIN]]<ref name="Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G 2005 747–51">{{cite journal | author=Smith CA, I'Maille G, Want EJ, Qin C, Trauger SA, Brandon TR, Custodio DE, Abagyan R, Siuzdak G |title=METLIN: a metabolite mass spectral database |journal=Ther Drug Monit |volume=27 |issue=6| pages=747–51 |year=2005 |month=dezembro |pmid=16404815 |url=http://masspec.scripps.edu/publications/public_pdf/107_art.pdf}}</ref> foi desenvolvido por pesquisadores do laboratório Siuzdak no ''Scripps Research Institute'' e este continha informação sobre mais de 5.000 metabólitos além de dados espectroscópicos de massa em tandem. Em 2011, o METLIN possuia registrado aproximadamente 40.000 metabólitos, sendo o maior repositório de dados de espectrometria de massa em tandem da área de metabolômica.