Què estudia la metabolòmica en el context de la DMAE?
EL PROJECTE EYE-RISK, FINANÇAT PER LA UNIÓ EUROPEA I EN EL QUAL PARTICIPA LA BARCELONA MACULA FOUNDATION, BUSCA TROBAR EN EL METABOLISME PISTES QUE PERMETIN DETECTAR LA DEGENERACIÓ MACULAR ASSOCIADA A l’EDAT (DMAE) DE MANERA PRECOÇ
La degeneració macular associada a l’edat (DMAE) és una de les causes més importants de ceguesa als països desenvolupats, i un diagnòstic precoç permet posar en pràctica procediments per a alentir o fer disminuir el risc que la malaltia evolucioni cap a estadis més avançats, en què hi sol haver una pèrdua visual severa. Investigadors del projecte Eye-Risk, finançat per la Unió Europea i en el qual participa la Barcelona Macula Foundation, cerquen en el metabolisme pistes que permetin detectar la malaltia de manera precoç.
Els darrers anys, l’estudi de les òmiques ha estat possible gràcies a un accés més important a les noves plataformes tecnològiques per a estudiar les mostres i a la capacitat més gran per a analitzar l’enorme quantitat d’informació que se n’obté (el que coneixem com a dades massives, de l’anglès big data). El sufix -òmica (de l’anglès -omics) significa ‘estudi de tots els processos que intervenen en un camp d’estudi determinat de la biologia’. Per exemple, la metabolòmica estudia tots els processos químics relacionats amb els metabòlits, els elements que resulten del metabolisme. Els quatre grans camps de les òmiques (vegeu la figura) són la genòmica (estudi de tot el DNA), la transcriptòmica (estudi de tot l’mRNA), la proteòmica (estudi de totes les proteïnes) i la metabolòmica. Altres camps de les òmiques se centren en el microbioma i en el lipidoma, per exemple.
Figura. Els camps de les òmiques més importants (adaptació d’E. E. Balashova, et al., Journal of Personalized Medicine, 2018).
De tots aquests camps, la metabolòmica és el que menys s’ha desenvolupat. De totes maneres, a diferència de les altres òmiques, la metabolòmica mostra l’activitat biològica que té lloc realment a les cèl·lules i, per tant, és la que està més relacionada amb el fenotip del pacient (el que es veu realment a la retina del pacient). Juntament amb el fet que des de fa poc és possible avaluar de manera simultània centenars i milers de metabòlits, els darrers anys s’ha recuperat l’interès pel camp de la metabolòmica.
Les mostres que estudia la metabolòmica es poden extreure de la sang perifèrica, de l’orina o dels ulls (llàgrimes, humor vitri, humor aquós), però, en general, com més a prop s’extreguin del teixit que ens interessa, millor. Les mostres, normalment, s’analitzen amb diverses tècniques que fan servir un espectròmetre de masses (un aparell que mesura les masses d’una mostra per determinar-ne la composició), tot i que es poden fer servir altres procediments. Els mètodes d’imatgeria no invasius que s’apliquen darrerament (per exemple, l’oftalmoscòpia per imatge del temps de vida de la fluorescència, amb les sigles de l’anglès FLIO) permeten recollir informació a més gran escala.
La retina és un dels teixits del cos més actius des d’un punt vista metabòlic: requereix un subministrament continu d’energia generada per l’ATP, la molècula de l’energia, mitjançant la glucòlisi. L’estrès oxidatiu i la disfunció mitocondrial, dos elements estretament relacionats amb la producció d’ATP, poden desembocar en degeneració retinal. A més, l’acumulació de lipofuscina, lípids o productes finals de la glicosilació avançada, un fet relacionat amb l’edat, sembla que s’accelera amb la DMAE, i s’ha demostrat que les alteracions en l’homeòstasi de metalls (sobretot, del zinc i el ferro) tenen efectes perjudicials per a la retina. Tots aquests fenòmens estan relacionats amb el desenvolupament de la DMAE i, per tant, aquestes molècules o compostos són candidats potencials per a un estudi seguint el mètode conegut com a «metabolòmica dirigida», en què la persona investigadora intenta detectar molècules prèviament determinades en el teixit d’interès i les compara amb les d’un teixit de referència (en general, d’un pacient que no té DMAE). D’altra banda, un estudi «no dirigit» és un altre sistema d’enfocament en què tot el perfil metabòlic s’analitza per determinar les diferències que hi ha entre els pacients que tenen DMAE i els que no. Per tant, amb aquest darrer mètode, no cal fer hipòtesis a priori.
Es preveu que aquest ventall d’instruments i estratègies per a avaluar la composició molecular dels teixits permetrà, finalment, disposar de biomarcadors per a identificar els pacients que desenvoluparan la DMAE fins i tot abans que tinguin lloc els primers problemes de visió i els primers canvis en el fons de l’ull. En aquest escenari, les estratègies preventives poden evitar el desenvolupament d’aquesta malaltia que causa ceguesa.
Si voleu aprofundir en aquest tema, si us plau, consulteu: C. L. Brown, et al., «Metabolomics in age-related macular degenaration», Metabolits, 2018, 9 (1).
Autor: Marc Biarnés OD MPH PhD, membre de l’equip d’investigació de la BMF
