¿Qué estudia la metabolómica en el contexto de la DMAE?

El proyecto Eye-Risk, financiado por la Unión Europea y en el cual participa la Barcelona Macula Foundation, busca encontrar en el metabolismo pistas que permitan detectar la Degeneración Macular Asociada a la Edad (DMAE) de manera precoz

La degeneración macular asociada a la edad (DMAE) es una de las causas más importantes de ceguera a los países desarrollados, y un diagnóstico precoz permite poner en práctica procedimientos para retardar o disminuir el riesgo que la dolencia evolucione hacia estadios más avanzados, en que suele haber una pérdida visual severa. Investigadores del proyecto Eye-Risk, financiado por la Unión Europea y en el cual participa la Barcelona Macula Foundation, buscan en el metabolismo pistas que permitan detectar la enfermedad de manera precoz.

Los últimos años, el estudio de las ómicas ha sido posible gracias a un acceso más importante a las nuevas plataformas tecnológicas para estudiar las muestras y a la capacidad más grande para analizar la enorme cantidad de información que se obtiene (el que conocemos como datos masivos, del inglés big data). El sufijo –ómica (del inglés –omics) significa “estudio de todos los procesos que intervienen en un campo de estudio determinado de la biología”. Por ejemplo, la metabolómica estudia todos los procesos químicos relacionados con los metabolitos, los elementos que resultan del metabolismo. Los cuatro grandes campos de las ómicas (ver la figura) son la genómica (estudio de todo el DNA), la transcriptómica (estudio de todo el mRNA), la proteómica (estudio de todas las proteínas) y la metabolómica. Otros campos de las ómicas se centran en el microbioma y en el lipidoma, por ejemplo.

Figura. Los campos de las ómicas más importantes (adaptación de E. E. Balashova, et al., Journal of Personalized Medicine, 2018).

De todos estos campos, la metabolómica es el que menos se ha desarrollado. De todos modos, a diferencia de las otras ómicas, la metabolómica muestra la actividad biológica que tiene lugar realmente en las células y, por lo tanto, es la que está más relacionada con el fenotipo del paciente -el que se ve realmente en la retina del paciente-. Junto con el hecho que desde hace poco es posible evaluar de manera simultánea centenares y miles de metabolitos, los últimos años se ha recuperado el interés por el campo de la metabolómica.

Las muestras que estudia la metabolómica se pueden extraer de la sangre periférica, de la orina o de los ojos (lágrimas, humor vítreo, humor acuoso), pero, en general, cuanto más cerca se extraigan del tejido que nos interesa, mejor. Las muestras, normalmente, se analizan con varias técnicas que usan un espectrómetro de masas (un aparato que mide las masas de una muestra para determinar la composición), a pesar de que se pueden usar otros procedimientos. Los métodos de imaginería no invasivos que se aplican últimamente (por ejemplo, la oftalmoscopia por imagen del tiempo de vida de la fluorescencia, con las siglas del inglés FLIO) permiten recoger información a más gran escala.

La retina es uno de los tejidos del cuerpo más activos desde un punto vista metabólico: requiere un suministro continuo de energía generada por la ATP, la molécula de la energía, mediante la glucólisis. El estrés oxidativo y la disfunción mitocondrial, dos elementos estrechamente relacionados con la producción de ATP, pueden desembocar en degeneración retinal. Además, la acumulación de lipofuscina, lípidos o productos finales de la glicosilación avanzada, un hecho relacionado con la edad, parece que se acelera con la DMAE, y se ha demostrado que las alteraciones en la homeostasis de metales (sobre todo, del zinc y el hierro) tienen efectos perjudiciales para la retina. Todos estos fenómenos están relacionados con el desarrollo de la DMAE y, por lo tanto, estas moléculas o compuestos son candidatos potenciales para un estudio siguiendo el método conocido como «metabolómica dirigida», en que la persona investigadora intenta detectar moléculas previamente determinadas en el tejido de interés y las compara con las de un tejido de referencia (en general, de un paciente que no tiene DMAE). Por otro lado, un estudio «no dirigido» es otro sistema de enfoque en que todo el perfil metabólico se analiza para determinar las diferencias que hay entre los pacientes que tienen DMAE y los que no. Por lo tanto, con este último método, no hay que hacer hipótesis a priori.

Se prevé que este abanico de instrumentos y estrategias para evaluar la composición molecular de los tejidos permitirá, finalmente, disponer de biomarcadores para identificar los pacientes que desarrollarán la DMAE incluso antes de que tengan lugar los primeros problemas de visión y los primeros cambios en el fondo del ojo. En este escenario, las estrategias preventivas pueden evitar el desarrollo de esta enfermedad que causa ceguera.

Si queréis profundizar en este tema, por favor, consultad: C. L. Brown, et al., «Metabolomics in age-related macular degenaration», Metabolits, 2018, 9 (1).

Autor: Marc Biarnés OD MPH PhD, miembro del equipo de investigación de la BMF