Μεταβολομική - Μεταβολικό προφίλ
Η μεταβολομική (Metabolomics) έχει τις ρίζες της στην κλινική χημεία, διατροφική χημεία και βιοχημεία. H μεταβολομική δεν είναι κάτι καινούργιο, είναι μία επιστήμη που υπάρχει μια 15ετία και έχει παρουσιαστεί με διαφορετικά ονόματα (πχ μεταβολικό προφίλ, μεταβολισμική / metabonomics) ενώ υπάρχουν και πολλοί άλλοι όροι που συνδέονται με αυτή ως πιο εξειδικευμένοι κλάδοι της (fluxomics, proteomics, lipidomics, metallomics, exposomics, nutrimetabolomics).
Η μεταβολομικη είναι μία επιστήμη η οποία αφορά την μελέτη του μεταβολισμού και των διαφόρων στοιχείων αυτού (ιδίως τους μεταβολίτες). Αποτελεί ένα ερευνητικό εργαλείο για την κατανόηση των μηχανισμών διαφόρων παθολογικών καταστάσεων, ενώ διερευνάται ο ρόλος της στην ανάπτυξη νέων φαρμακευτικών προσεγγίσεων. Τα τελευταία χρόνια, η εξέλιξη της τεχνολογίας (ιδιαίτερα της φασματοσκοπίας NMR και χημειομετρίας) έχει δώσει τη δυνατότητα για καλύτερη περιγραφή του μεταβολικού αποτυπώματος (προφίλ) ενός οργανισμού. Σύμφωνα με διεθνείς οργανισμούς υγείας, η μεταβολομική εντάσσεται σε ένα ευρύτερο πλαίσιο έρευνας για την εξατομικευμένη ιατρική και τη δημόσια υγεία.3 4
Μεταβολισμός και μεταβολίτες
Σίγουρα θα έχετε αναρωτηθεί γιατί μερικοί άνθρωποι εμφανίζουν νοσήματα, ενώ δεν συμβαίνει το ίδιο για άλλους με το ίδιο γενετικό υπόβαθρο; Γιατί μερικοί ασθενείς ανταποκρίνονται καλύτερα στις φαρμακευτικές αγωγές; Τι σημαίνει να είμαστε υγιείς; Για να απαντηθούν ερωτήσεις όπως αυτές, πρέπει πρώτα να κατανοήσουμε τη βιοχημεία, την θεωρία των βιολογικών συστημάτων που μας δείχνει τη συνολική εικόνα της υγείας των ανθρώπων με τη βοήθεια της μεταβολομικής.
Ο μεταβολισμός είναι η διαδικασία κατά την οποία η τροφή μετατρέπεται σε ενέργεια για τη διεξαγωγή όλων των κυτταρικών διαδικασιών. Τα ένζυμα που καταλύουν αυτές τις αντιδράσεις επιτρέπουν στον οργανισμό να εξελιχθεί και να αναπαραχθεί, διατηρώντας τη δομή του και ανταποκρινόμενα στο περιβάλλον. Οι μεσολαβητές και οι τελικές χημικές ενώσεις αυτών των αντιδράσεων ονομάζονται μεταβολίτες.
Μεταβολομική
Η μεταβολομική (Metabolomics) μπορεί να οριστεί ως μια πιο ολοκληρωμένη ανάλυση των μεταβολιτών ("μεταβόλωμα") ενός οργανισμού. Παρέχει μια εκτίμηση για την υγεία μας, που επηρεάζεται από τα γονίδια, το περιβάλλον, την επιγενετική ή το μικροβίωμα. Συμβάλλει στη μελέτη πολύπλοκων βιολογικών διεργασιών στο πλαίσιο της βιοϊατρικής έρευνας.1 Ο όρος "μεταβολομική" προέρχεται από το "metabolome", το οποίο χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1998 από τον Oliver SG κατά την πρωτοποριακή εργασία τους όπου μελέτησαν το μεταβολισμό του ζυμομύκητα (μαγιά). Το "metabolome" χρησιμοποιήθηκε για να περιγράψει το σύνολο των μικρών μορίων. Η μεταβολομική είναι η μελέτη του metabolome, των μικρών μορίων σε ένα βιολογικό δείγμα.
Ο μεταβολισμός αναφέρεται στις βιοχημικές διαδικασίες που συμβαίνουν σε όλους τους ζωντανούς οργανισμούς. Κάθε οργανισμός προσπαθεί να επιτύχει τη μεταβολική ομοιόσταση και την παραγωγή μιας ποικιλίας μεταβολιτών ώστε να επιτευχθεί η βιολογική ισορροπία. Η μεταβολική αυτή "υπογραφή" μπορεί να μελετηθεί με τις τεχνικές της μεταβολομικής, στο κατάλληλο ερευνητικό πλαίσιο.
Όταν τα βιολογικά συστήματα ενός οργανισμού διαταράσσονται από μια ασθένεια, γενετικές μεταλλάξεις ή περιβαλλοντικούς παράγοντες, επίσης αλλάζει και το μεταβολικό προφίλ. Αυτό καθιστά τους μεταβολίτες δυνητικά χρήσιμους ερευνητικούς βιοδείκτες για την κατανόηση παθοφυσιολογικών μηχανισμών και άλλων βιολογικών παραμέτρων, σε κατάλληλα οργανωμένα ερευνητικά πρωτόκολλα.2
Σχεδόν κάθε εσωτερικός και εξωτερικός παράγοντας επηρεάζει τους οργανισμούς και τα επίπεδα των μεταβολιτών. Η μεταβολομική επηρεάζεται από διάφορους παράγοντες, γεγονός που της επιτρέπει να αντικατοπτρίζει πτυχές του μεταβολικού φαινοτύπου στην έρευνα.
Η μεταβολομική και τα μεταβολικά μονοπάτια βρίσκονται στο επίκεντρο των επιστημονικών ερευνών εδώ και πολλές δεκαετίες και έχουν μελετηθεί διεξοδικά στο πλαίσιο της βιοχημείας και της ιατρικής.
Τις δύο τελευταίες δεκαετίες έχει γίνει σπουδαία έρευνα στη γονιδιωματική. Καθώς η επιστήμη εξελίσσεται, ακόμη δεν είναι εφικτή η πλήρη κατανόηση των νοσημάτων και των αιτιών τους. Αν και η γενετική αποτελεί το αποτύπωμα των βιολογικών λειτουργιών σε έναν οργανισμό, είναι σπάνιο μια μόνο μετάλλαξη να οδηγήσει σε κάποια ασθένεια. Στις περισσότερες περιπτώσεις, μια ασθένεια είναι αποτέλεσμα πολλαπλών γενετικών μεταλλάξεων που αλληλεπιδρούν με περιβαλλοντικούς παράγοντες, τη διατροφή και τις επιλογές στον τρόπο ζωής, τις διαφορές στο μικροβίωμα και τις μεταβολικές αποκρίσεις.
Επειδή οι μεταβολίτες επηρεάζουν και επηρεάζονται από γενετικούς παράγοντες, τις πρωτεΐνες και το μικροβίωμα, η μεταβολομική διερευνάται, μόνη της ή σε συνδυασμό με τη γενωμική, για τον ρόλο της στη μελέτη βιολογικών λειτουργιών που σχετίζονται με την υγεία και την ασθένεια.
Σε αυστηρά ελεγχόμενα εργαστηριακά περιβάλλοντα, ορισμένοι μεταβολίτες αποτελούν μέρος σύνθετων διαγνωστικών προσεγγίσεων για εξειδικευμένα νοσήματα, όπως τα εγγενή σφάλματα του μεταβολισμού. Οι σύγχρονες τεχνικές μεταβολομικής ξεπερνούν τις απλές χημικές αναλύσεις και είναι ικανές να αναλύσουν με ακρίβεια χιλιάδες μεταβολίτες.
Κατά συνέπεια, η μεταβολομική εξετάζεται ερευνητικά ως προς τη χρησιμότητά της στον χαρακτηρισμό του μεταβολικού φαινοτύπου και την αναζήτηση πιθανών βιοδεικτών.5
Είναι μια απάτη η μεταβολομική;
Σταδιακά με την εξέλιξη της τεχνολογίας η μεταβολομική ίσως βοηθήσει στην αλλαγή της βιοιατρικής έρευνας και μελλοντικά θα μπορούσε να οδηγήσει σε νέους βιολογικούς στόχους & φάρμακα, και στην ταχύτερη διάγνωση ασθενειών. Προς το παρόν, η ευρεία κλινική εφαρμογή της είναι περιορισμένη και επικεντρώνεται κυρίως σε εξειδικευμένα ερευνητικά και εργαστηριακά κέντρα.
Ωστόσο, στο επίπεδο της θεραπείας σήμερα, κινείται στην κατεύθυνση των διατροφικών συμβουλών και συμπληρωμάτων διατροφής (βιταμίνες, ιχνοστοιχεία, κα). Δεν πρόκειται για μια απάτη λοιπόν, αλλά θα πρέπει να γίνεται σαφής διάκριση ανάμεσα στην ερευνητική χρήση της μεταβολομικής και στις κλινικές εφαρμογές της, οι οποίες σήμερα παραμένουν περιορισμένες και αφορούν συγκεκριμένα, εξειδικευμένα πλαίσια. Για λόγους μάρκετινγκ σαφώς και έχει λάβει πολύ μεγαλύτερη προσοχή από όσο αξίζει. Αυτό αφορά συχνά σοβαρές σωματικές, χρόνιες και αυτοάνοσες παθήσεις, αλλά και ψυχικές διαταραχές, όπως η κατάθλιψη, οι οποίες απαιτούν πάντα τεκμηριωμένη ιατρική αξιολόγηση και εξατομικευμένο θεραπευτικό πλάνο βάσει διεθνών κατευθυντήριων οδηγιών. Υπάρχουν μάλιστα ιατρεία που η πρώτη ανάλυση μεταβολομικής και εκτίμηση, κοστολογούνται στα 800 ευρώ ! Σε κάθε περίπτωση, πριν από οποιαδήποτε δαπανηρή εξέταση ή παρέμβαση, είναι σημαντικό ο ασθενής να συζητά διεξοδικά με τον θεράποντα ιατρό του τα πιθανά οφέλη, τους περιορισμούς και τις εναλλακτικές επιλογές.
Ο άνθρωπος δεν αρρωσταίνει κυρίως από αυτά που τρώει, αλλά από αυτά που τον "τρώνε".
Αν συνυπολογίσει κανείς και το κόστος της μεταβολομικής (των βιταμινών που συνταγογραφούνται κατευθυνόμενα) και το οποίο ξεκινάει από τα 130 ευρώ για μια απλή ανάλυση, συν το τεράστιο μηνιαίο κόστος σε συμπληρώματα, αντιλαμβάνεται ότι δεν αποτελεί συνήθως πρώτη επιλογή για τον μέσο ασθενή, ιδίως όταν δεν υπάρχει σαφής και τεκμηριωμένη κλινική ένδειξη.
Καλύτερη υγεία και ευεξία
Για καλύτερη υγεία, δοκιμάστε τα παρακάτω: λήψη άφθονου νερού, αντιοξειδωτικών τροφών και βιταμινών/συμπληρωμάτων, διόρθωση ελλείψεων σε βιταμίνες και ιχνοστοιχεία, η αποφυγή ζάχαρης και επεξεργασμένων λιπών, κατανάλωση βιολογικών και μη τεχνητά επεξεργασμένων τροφών, επαρκής ύπνος, αεροβική άσκηση.
Οι παραπάνω γενικές συμβουλές υγιεινού τρόπου ζωής δεν υποκαθιστούν την ιατρική διάγνωση ή θεραπεία και θα πρέπει πάντα να προσαρμόζονται στις ανάγκες κάθε ατόμου, έπειτα από ιατρική αξιολόγηση.
Ενίσχυση του ανοσοποιητικού και της υγείας
Ορισμένες συμπληρωματικές προσεγγίσεις ενδέχεται να είναι βοηθητικές ως μέρος μιας εξατομικευμένης, υποστηρικτικής αντιμετώπισης, εφόσον εφαρμόζονται αποκλειστικά με τη σύμφωνη γνώμη και υπό την επίβλεψη του θεράποντος ιατρού.
Βιβλιογραφία
- 1.Nicholson, J. K., et al. (2002). Metabonomics: a platform for studying drug toxicity and gene function. Nature Reviews Drug Discovery, 1(2), 153–161. [Metabonomics for drug toxicity mechanisms]
- 2.Wishart, D. S. (2019). Metabolomics for Investigating Physiological and Pathophysiological Processes. Physiological Reviews, 99(4), 1819–1875. [Metabolomics in physiology and disease]
- 3.National Cancer Institute. (2025). Metabolomics in population-based research. Epidemiology and Genomics Research Program, National Cancer Institute. [Population metabolomics in public health]
- 4.Clish, C. B. (2015). Metabolomics: an emerging but powerful tool for precision medicine. Molecular Case Studies, 1(1), a000588. [Metabolomics for precision medicine]
- 5.Johnson, C. H., et al. (2016). Metabolomics: beyond biomarkers and towards mechanisms. Nature Reviews Molecular Cell Biology, 17(7), 451–459. [Metabolomics beyond biomarkers to mechanisms]