Metabolômica

Metabolómica es una disciplina de las ciencias del sistema que estudia los metabolitos, moléculas pequeñas resultantes de la actividad metabólica y de las rutas químicas celulares. Los metabolitos, de bajo peso molecular, generan firmas químicas que reflejan el estado fisiológico de un organismo, tejido o biofluido en un momento dado. Su objetivo es caracterizar perfiles metabólicos para comprender procesos biológicos, respuestas a intervenciones y diferencias fenotípicas.

El flujo de trabajo típico combina diseño experimental, muestreo y procesamiento, extracción de metabolitos y análisis analítico. Las plataformas principales son la cromatografía acoplada a espectrometría de masas (GC-MS, LC-MS) y la espectroscopía de resonancia magnética nuclear (NMR). Tras la adquisición, se realiza preprocesamiento de datos, detección y anotación de metabolitos mediante bases como HMDB, METLIN o MassBank, y cuantificación. En metabolómica dirigida se cuantifican metabolitos específicos; en no dirigida se obtiene un perfil global. El análisis estadístico y multivariante, con PCA o PLS-DA, ayuda a distinguir grupos y a extraer señales biológicas.

Las aplicaciones abarcan biomedicina, farmacología y nutrición: identificación de biomarcadores de enfermedad, mapeo de rutas metabólicas alteradas, farmacometabolómica y medicina personalizada, y estudio de la interacción entre metabolismo y microbiota.

Entre los retos figuran la identificación inequívoca de metabolitos en muestras complejas, la estandarización de métodos, la reproducibilidad entre laboratorios, la cobertura de metabolitos y la interpretación biológica de perfiles. El desarrollo de bases de datos y herramientas computacionales continúa expandiendo el alcance de la metabolómica en investigación básica y aplicada.