APLICACIONES | CARDIOLOGÍA
Metabolómica cardiovascular
Traducir los biomarcadores cardiovasculares en resultados de investigación funcionales, predictivos y diagnósticos.
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Metabolómica en cardiología
La metabolómica desempeña un papel fundamental en el avance de la investigación de las enfermedades cardiovasculares (ECV) al ofrecer una perspectiva holística de la intrincada interacción de pequeñas moléculas en los sistemas biológicos. Una de sus principales aportaciones es el descubrimiento de biomarcadores, que ayudan a identificar marcadores de diagnóstico y pronóstico de las enfermedades cardiovasculares. La metabolómica permite comprender mejor los mecanismos de las enfermedades al desentrañar vías metabólicas alteradas asociadas a afecciones como la aterosclerosis y la insuficiencia cardiaca. Además, facilita el desarrollo y la evaluación de fármacos, al proporcionar una evaluación sistémica de los tratamientos en las vías metabólicas relacionadas con las enfermedades cardiovasculares, así como objetivos de intervención y perspectivas sobre estrategias terapéuticas.
Investigación de enfermedades cardiovasculares mediante metabolómica
Esta información contribuye a la búsqueda de una medicina personalizada al incorporar las variaciones individuales en los perfiles metabólicos para elaborar planes de tratamiento a medida. La metabolómica también ayuda a estratificar el riesgo, controlar la progresión de la enfermedad y explorar la influencia de la nutrición en la salud cardiovascular. En última instancia, descubre nuevas dianas terapéuticas que guían el desarrollo de intervenciones innovadoras en el ámbito de la investigación cardiovascular.
Descubra información funcional y práctica con la metabolómica
Es necesario conocer mejor los aspectos de la aparición y la gravedad de las enfermedades cardiovasculares. Metabolon puede proporcionar una visión única del estado de salud y las funciones metabólicas de las enfermedades cardiovasculares mediante el análisis de moléculas pequeñas. La metabolómica global puede aplicarse para descubrir los impulsores metabólicos de las enfermedades cardiovasculares en células cultivadas, tejidos, suero y muchos otros tipos de muestras. Estos conocimientos pueden traducirse en biomarcadores procesables a través de paneles específicos de seguimiento.
Detección precoz de enfermedades
A pesar de los importantes avances en el tratamiento de las ECV, éstas siguen siendo la principal causa de muerte en todo el mundo, lo que demuestra la necesidad de mejorar las estrategias preventivas. Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), 17,9 millones de personas mueren cada año por ECV, lo que representa aproximadamente el 32% de todas las muertes en el mundo. Por lo tanto, el desarrollo de mejores estrategias para combatir las ECV es de importancia mundial y debe considerarse prioritario. La mejora y el diagnóstico precoz de las ECV pueden hacer que la terapia pase del tratamiento a la prevención y mejorar así la supervivencia global. El descubrimiento y la validación de nuevos biomarcadores de ECV pueden contribuir al desarrollo de fármacos y a la detección precoz de la enfermedad.
Ragni M, Greco CM, Felicetta A, et al. Dietary essential amino acids for the treatment of heart failure with reduced ejection fraction. Cardiovasc Res. 2023;119(4):982-997. doi: 10.1093/cvr/cvad005.
Elucidación del mecanismo de la enfermedad
Los lípidos, de los que se sabe que impulsan los cambios patológicos en las enfermedades cardiovasculares (ECV), son un objetivo primordial de los perfiles metabolómicos, con estudios que respaldan su papel en la aterosclerosis, la apoptosis, la inflamación, el estrés oxidativo y la resistencia a la insulina. Los perfiles metabolómicos y lipidómicos permiten descubrir nuevos mecanismos y biomarcadores de enfermedad y ofrecen una plataforma única para comprender mejor los procesos moleculares que influyen en las ECV. Estas tecnologías pueden hacer avanzar la comprensión de los mecanismos de la ECV y contribuir al desarrollo de diagnósticos precoces e intervenciones farmacológicas.
Chevli PA, Freedman BI, Hsu FC, et al. Plasma metabolomic profiling in subclinical atherosclerosis: the Diabetes Heart Study. Cardiovasc Diabetol. 2021;20(231). doi: 10.1186/s12933-021-01419-y
Stø K, Valeur J, Ueland T, et al. Fecal level of butyric acid, a microbiome-derived metabolite, is increased in patients with severe carotid atherosclerosis. Sci Rep. 2022;12:22378 (2022). doi: 10.1038/s41598-022-26759-x
Diagnósticos mejorados para una medicina de precisión
La metabolómica contribuye a mejorar el diagnóstico en cardiología. En un estudio publicado en Metabolites, se perfiló una población de Oriente Medio para hallar firmas metabólicas de cardiopatía coronaria.Las puntuaciones de riesgo metabólico fueron capaces de discriminar entre casos y controles utilizando metabolitos ciculadores identificados con metabolómica no dirigida, lo que demuestra que la identificación de biomarcadores poblacionales con metabolómica puede mejorar la predicción de enfermedades.
Ullah E, El-Menyar A, Kunji K, et al. Untargeted Metabolomics Profiling Reveals Perturbations in Arginine-NO Metabolism in Middle Eastern Patients with Coronary Heart Disease. Metabolites. 2022; 12(6):517. doi: 10.3390/metabo12060517
"Los estudios metabolómicos realizados hasta la fecha han revelado alteraciones sistémicas y vías interconectadas subyacentes a las enfermedades cardiovasculares. Estas vías incluyen el metabolismo de los lípidos, los ácidos grasos y los hidratos de carbono, los aminoácidos de cadena ramificada y el metabolismo de los ácidos aromáticos, el ciclo del ácido tricarboxílico y la urea, y el metabolismo muscular."
Metabolic phenotyping and cardiovascular disease: an overview of evidence from epidemiological settings. Heart. 2021;107:1123-1129.
Aplicaciones de la metabolómica a la cardiología
Detección precoz de la enfermedad
Descubrimiento de biomarcadores
Investigación en medicina de precisión
Comprender los mecanismos moleculares de las enfermedades
Predicción del riesgo de enfermedad
Investigación en medicina personalizada
Descubrimiento y desarrollo de fármacos
Investigación sobre salud de la población
Asociaciones gen-metabolito
Detección precoz de la enfermedad
Descubrimiento de biomarcadores
Investigación en medicina de precisión
Comprender los mecanismos moleculares de las enfermedades
Predicción del riesgo de enfermedad
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Asociaciones gen-metabolito
ESTUDIO DE CASO
La metabogenómica pone de relieve posibles dianas terapéuticas para la hipertensión arterial
En un estudio publicado en Nature, los investigadores combinaron datos de GWAS, EAWAS y metabolómica para identificar y caracterizar las posibles funciones metabólicas de varias variantes nuevas y raras asociadas a la regulación de la presión arterial. Su estudio representa un esfuerzo pionero por identificar las vías metabólicas que subyacen al mecanismo de contribución de los factores genéticos a la hipertensión arterial, sentando las bases para futuros estudios que identifiquen nuevas dianas terapéuticas.
Un metaanálisis de datos de GWAS y EWAS de más de 1,3 millones de individuos identificó varias variantes nuevas y raras asociadas con la regulación de la presión arterial que, en comparación con las variantes comunes, tenían efectos medios significativamente mayores sobre la presión arterial. Utilizando el Global Discovery Panel deMetabolon, los datos metabolómicos analizados de ~14.000 individuos de las cohortes EPIC e INTERVAL identificaron 25 metabolitos asociados con nueve de estas variantes recientemente identificadas asociadas a la presión arterial. La mayoría de estos metabolitos pertenecían a las vías del metabolismo de hidratos de carbono, lípidos, cofactores y vitaminas, nucleótidos y aminoácidos.
El análisis de aleatorización mendeliana para comprender el impacto de 14 de estos metabolitos en la presión arterial reveló que los niveles más bajos de 3-metilglutarilcarnitina se asociaban significativamente con un aumento de la presión arterial diastólica. Caracterizar las consecuencias mecánicas de estas variantes es la base para avanzar en nuestra comprensión de esta compleja enfermedad y desarrollar nuevas terapias eficaces.
Surendran P, Feofanova EV, Lahrouchi N, et al. Discovery of rare variants associated with blood pressure regulation through meta-analysis of 1.3 million individuals. Nat Genet. 2020;52(12):1314-1332. doi: 10.1038/s41588-020-00713-x
Publicaciones y citas sobre salud y enfermedades cardiovasculares
Metabolon ha contribuido ampliamente a publicaciones que abarcan desde la investigación básica hasta los ensayos clínicos.
Base de conocimientos sobre salud y enfermedades cardiovasculares
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