História de Metabolomics

Metabolomics é um campo de pesquisa relativamente novo e do mais novo da tríade da biologia de sistemas que é parte de, ao lado da genómica e do proteomics. O termo “metabolome” foi introduzido primeiramente em 1998, e mesmo o metabolomics até 2010 foi considerado enquanto um campo emergente. Este artigo descreverá uma breve vista geral da história do metabolomics, das ideias conceptuais adiantadas na história antiga, na revelação da tecnologia, e em resultados da descoberta nos campos em umas épocas mais recentes.

Imagem que mostra a Gluconeogenesis o diagrama metabólico do caminho.

História antiga

O conceito básico dos líquidos biológicos que retratam a informação sobre a saúde de um organismo existiu ao longo da História em várias culturas.

Por exemplo, os doutores chineses antigos confiaram em formigas para avaliar a concentração de glicose na urina, que era um sinal indicativo do que é sabido agora como o diabetes mellitus. A cor, o gosto e o cheiro da urina foram ligados igualmente a determinados problemas médicos na Idade Média, que são sabidas agora para ser ligadas ao metabolomics do organismo.

No século XIII, o médico árabe, al-Nafis de Ibn, notou o conceito do metabolismo com uma indicação sobre o corpo que está em um estado contínuo de mudança devido à dissolução e à nutrição.

Revelação da tecnologia

No final dos anos 40, Roger Williams sugeriu que cada um individual pudesse ter “um perfil metabólico” que fosse reflectido em seus líquidos biológicos. Demonstrou sua teoria com cromatografia de papel para estabelecer testes padrões nos componentes metabólicos de líquidos corporais, tais como a urina e a saliva, dos pacientes com esquizofrenia.

Várias décadas mais tarde, os avanços na tecnologia permitem medidas quantitativas dos metabolitos. Em 1971, Horning e sua equipe inventaram primeiramente o termo “perfil metabólico” quando mostrou que os compostos apresentam na urina ou os extractos dos tecidos poderiam ser medidos com espectrometria da cromatografia-massa do gás (GC-MS).

Ao mesmo tempo, a tecnologia da ressonância magnética (NMR) nuclear começou a ser usada para detectar metabolitos em amostras biológicas cruas. NMR foi descoberto originalmente no nos anos 40, mas começou a ser utilizado no estudo do metabolomics nos anos 70. Com tempo, a sensibilidade desta tecnologia aumentou em conseqüência do uso de uns campo magnèticos mais fortes e do giro mágico do ângulo. Em 1984, o professor Jeremy Nicholson demonstrou o uso possível da espectroscopia NMR no diagnóstico do diabetes mellitus.

Descobertas da análise

A base de dados de METLIN, que categorizou sobre 10.000 metabolitos e seus dados da espectrometria em massa, foi estabelecida em 2005. Contem agora dados de mais de 240.000 metabolitos.

O projecto de Metabolome do ser humano terminou o primeiro esboço do metabolome humano em 2007. Os projectos incluíram uma base de dados de aproximadamente 2500 metabolitos, assim como 1200 drogas e 3500 componentes nutritivos. Desde este projecto, houve diversos empreendimentos similares com espécies das plantas, como para o truncatula do Medicago e o thaliana de Arabidopsis.

Futuro do metabolomics

O progresso significativo tem sido feito já, e o metabolome que perfila no tempo real foi demonstrado pela primeira vez na história em 2015.

Contudo, compreende-se actualmente que o progresso continuado no campo do metabolomics confia em métodos e na tecnologia melhorados para a espectrometria em massa. Presentemente, os desafios técnicos nesta área estão retardando a taxa de progresso e uma descoberta nesta área é necessário.

Referências

  1. http://www.biotechniques.com/BiotechniquesJournal/specialissues/2009/April/What-is-metabolomics-all-about/biotechniques-140692.html?pageNum=2
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23630115
  3. https://omics.pnl.gov/metabolomics-and-lipidomics

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Last Updated: Feb 26, 2019

Yolanda Smith

Written by

Yolanda Smith

Yolanda graduated with a Bachelor of Pharmacy at the University of South Australia and has experience working in both Australia and Italy. She is passionate about how medicine, diet and lifestyle affect our health and enjoys helping people understand this. In her spare time she loves to explore the world and learn about new cultures and languages.

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