APLICACIONES | ENDOCRINOLOGÍA

Endocrinología Metabolómica

Explore los entresijos de la endocrinología y las complejas redes de señalización hormonal mediante la metabolómica. Este enfoque permite comprender mejor las interacciones hormonales y sus efectos fisiológicos.

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Recursos destacados sobre endocrinología

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metabolómica académica 1
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Metabolómica en endocrinología

El campo de la endocrinología tiene un profundo impacto en diversas áreas de investigación médica, como la diabetes, la obesidad, la osteoporosis, los trastornos tiroideos y la infertilidad. La endocrinología se encuentra en la intersección de muchos problemas de salud pública, debido al impacto sistémico de las hormonas y su efecto en la homeostasis del organismo. Debido a este impacto, la investigación endocrinológica se enfrenta a numerosos retos, derivados principalmente de la naturaleza intrincada e interconectada de la regulación hormonal en el cuerpo humano. Las metodologías tradicionales empleadas en este campo a menudo implican evaluaciones aisladas de hormonas individuales, que no logran captar las interacciones dinámicas y complejas dentro del sistema endocrino. Además, la variabilidad de los niveles hormonales entre individuos y la influencia de factores externos dificultan la obtención de un conocimiento exhaustivo de los mecanismos moleculares que rigen los procesos endocrinos. Estas limitaciones dificultan el desarrollo de herramientas diagnósticas precisas e intervenciones terapéuticas específicas para los trastornos endocrinos, por lo que es necesario un enfoque más holístico para desentrañar los entresijos de la regulación hormonal.

 

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Endocrinología a través de la metabolómica

La metabolómica ofrece nuevas perspectivas en la investigación endocrinológica. Al analizar exhaustivamente las sustancias bioquímicas presentes en las muestras biológicas, la metabolómica proporciona una instantánea global de la fisiología. Esto permite a los investigadores descubrir cambios sutiles en las vías asociadas a la función endocrina, dilucidando la red de interacciones que rigen la regulación hormonal. Los enfoques metabolómicos facilitan la identificación de biomarcadores indicativos de trastornos endocrinos, nuevas dianas terapéuticas y diagnósticos más precisos. La integración de la metabolómica con otras tecnologías ómicas mejora la capacidad de desentrañar las complejidades de las redes de señalización hormonal, allanando el camino para avances innovadores en la comprensión de las bases moleculares de estos trastornos, lo que se traduce en prácticas clínicas más eficaces.

metabolómica académica 2

Descubra información funcional y práctica con la metabolómica

Comprender plenamente el sistema endocrino requiere un medio eficaz para captar y medir las complejas interacciones entre las hormonas y otras moléculas del organismo.Metabolon puede ayudar a los investigadores a caracterizar estas interacciones mediante un análisis exhaustivo de metabolitos y rutas metabólicas.Los investigadores pueden descubrir mecanismos de enfermedades y nuevos biomarcadores utilizando una combinación de paneles de metabolitos globales y específicos.

Entender el metabolismo hormonal
Descubrimiento de biomarcadores
Mecanismos de la enfermedad

Entender el metabolismo hormonal

La metabolómica ayuda a estudiar la síntesis, degradación y excreción de hormonas. Proporciona información sobre las vías metabólicas que intervienen en la producción y degradación de las hormonas. Por ejemplo, la metabolómica nos ayuda a comprender cómo se sintetizan las hormonas esteroideas a partir del colesterol y cómo se metabolizan posteriormente, influyendo en funciones biológicas clave.

Storbeck K, Schiffer L, Baranowski ES, et al. Steroid Metabolome Analysis in Disorders of Adrenal Steroid Biosynthesis and Metabolism, Endocr Rev. 2019;40(6):1605-1625. doi:10.1210/er.2018-00262.

Descubrimiento de biomarcadores

La metabolómica permite identificar marcadores metabólicos asociados a trastornos endocrinos. Analizando los perfiles de metabolitos en muestras biológicas (como sangre, orina o tejidos), los investigadores pueden identificar perfiles moleculares específicos que indican la presencia o la progresión de afecciones relacionadas con el sistema endocrino, como la diabetes, los trastornos tiroideos o el síndrome metabólico.La diabetes, por ejemplo, se diagnostica en función de la presencia del metabolito glucosa en la sangre.El análisis metabolómico apunta a otros metabolitos que intervienen en los mecanismos que subyacen a la resistencia a la insulina y la etiología de la enfermedad.

Liu Y, Gan L, Zhao B, et al. Untargeted metabolomic profiling identifies serum metabolites associated with type 2 diabetes in a cross-sectional study of the Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention (ATBC) Study. Am J Physiol Endocrinol Metab. 2022;324(2):E167-E175. doi:10.1152/ajpendo.00287.2022

Mecanismos de la enfermedad

La metabolómica puede revelar los mecanismos moleculares que subyacen a las enfermedades endocrinas. Al trazar las intrincadas vías e interacciones metabólicas, los investigadores comprenden mejor la progresión de la enfermedad, lo que puede conducir al desarrollo de terapias específicas.En un estudio sobre el síndrome de ovario poliquístico (SOP), la metabolómica se integró con datos genómicos para revelar los mecanismos de patogénesis de la enfermedad.

Sun S, Jiao M, Han C, et al.Causal Effects of Genetically Determined Metabolites on Risk of Polycystic Ovary Syndrome: A Mendelian Randomization Study. Front Endocrinol. 2020;11:621. doi: 10.3389/fendo.2020.00621

citas de iconos

"La metabolómica requiere un uso equilibrado de los últimos avances en diseño de estudios, análisis químico, bioestadística y bioinformática para ofrecer respuestas significativas a las preguntas actuales en la investigación de enfermedades humanas. En la actualidad, esta tecnología se emplea con frecuencia para el descubrimiento de biomarcadores y para dilucidar los mecanismos subyacentes a las enfermedades relacionadas con el sistema endocrino." 

Tokarz J, Haid M, Cecil A, et al.
Endocrinology Meets Metabolomics: Achievements, Pitfalls, and Challenges. Trends Endocrinol Metab. 2017;28(10):705-721. doi: 10.1016/j.tem.2017.07.001

Aplicaciones de la metabolómica a la investigación endocrinológica

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Comprensión de la síntesis hormonal

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Comprensión del metabolismo hormonal

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Descubrimiento de biomarcadores

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Caracterizar la progresión de la enfermedad

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Revelar los mecanismos moleculares de las enfermedades

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Descubrimiento y desarrollo de fármacos

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Investigación en medicina de precisión

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Identificar asociaciones genoma-metabolito

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Investigación sobre el diagnóstico de enfermedades

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Comprensión de la síntesis hormonal

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Comprensión del metabolismo hormonal

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Descubrimiento de biomarcadores

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Caracterizar la progresión de la enfermedad

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Revelar los mecanismos moleculares de las enfermedades

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Descubrimiento y desarrollo de fármacos

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Investigación en medicina personalizada

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Identificar asociaciones genoma-metabolito

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Investigación sobre el diagnóstico de enfermedades

ESTUDIO DE CASO

Desentrañando los impactos metabólicos de la diabetes tipo 2 con el análisis metabolómico de una gran cohorte de base poblacional

El sistema endocrino desempeña un papel fundamental en la regulación del metabolismo y se ve muy afectado por la diabetes, un trastorno metabólico crónico caracterizado por una producción insuficiente de insulina, resistencia a la insulina o ambas cosas. Con dos subtipos (diabetes de tipo 1 y diabetes de tipo 2), la diabetes es una enfermedad compleja y fenotípicamente heterogénea, y aún no tenemos una imagen completa de los metabolitos y las vías metabólicas que se ven afectados por esta enfermedad. La diabetes de tipo 2 (T2D) afecta a la gran mayoría de los individuos diabéticos y puede estar causada por factores relacionados con el estilo de vida, enfermedades hormonales y componentes genéticos. Esta compleja etiología sugiere que la metabolómica, gracias a su capacidad para elaborar perfiles de cientos a miles de metabolitos a partir de una sola muestra, puede ayudar a los investigadores a dilucidar las repercusiones metabólicas y endocrinas de esta enfermedad. Sin embargo, la mayoría de los estudios han utilizado métodos que sólo miden unos cientos de metabolitos. Las técnicas de análisis que miden un conjunto más amplio de metabolitos son necesarias para identificar nuevas asociaciones enfermedad-metabolito y avanzar en el descubrimiento y desarrollo de fármacos.

endocrinología metabolómica

Figura 1. Diagrama de Manhattan para asociaciones significativas entre 74 metabolitos séricos y la DMT2. Ocho clases de metabolitos se muestran en diferentes colores (véase la leyenda). Línea discontinua roja = umbral de significación corregido por Bonferroni.

Utilizando la Plataforma Global de Descubrimiento de Metabolon, que mide más de 5400 metabolitos, los investigadores perfilaron los metabolomas séricos de más de 4000 participantes masculinos en el Estudio de Prevención del Cáncer con Alfa-Tocoferol y Beta-Caroteno (ATBC). Identificaron más de 1400 metabolitos, 74 de los cuales se asociaron significativamente con la T2D. En particular, las vías bioquímicas de los hidratos de carbono, los aminoácidos y los lípidos estaban muy representadas en esta cohorte, y la manosa se identificó como un posible biomarcador precoz de la resistencia a la insulina. Este estudio subraya la importancia de utilizar análisis metabolómicos a gran escala para comprender mejor la etiología de trastornos endocrinos como la diabetes, a fin de poder desarrollar intervenciones más eficaces.

Yuzhao Liu, Lu Gan, Bin Zhao. et al. Untargeted metabolomic profiling identifies serum metabolites associated with type 2 diabetes in a cross-sectional study of the Alpha-Tocopherol, Beta-Carotene Cancer Prevention (ATBC) Study. Am J Physiol Endocrinol Metab 324: E167-E175, 2023. https://doi.org/10.1152/ajpendo.00287.2022

Publicaciones y citas sobre endocrinología

Metabolon ha contribuido ampliamente a publicaciones que abarcan desde la investigación básica hasta los ensayos clínicos.

Perfiles metabolómicos plasmáticos asociados a las enfermedades cardiovasculares en la diabetes tipo 2, según el programa Trans-Omics for Precision Medicine (TOPMed)

Zhang, Yixin; Nguyen, Ngoc Quynh H.; Hanson, Paul A.; Sevilla-González, Magdalena; Haessler, Jeffrey; Sarnowski, Chloé; Yao, Jie; Yu, Bing; Jamshidi, Afshin; Boerwinkle, Eric; Brown, Michael R.; Chen, Zsu-Zsu; Chen, Yii-Der Ida; Clish, Clary; DiCorpo, Daniel A.; Durda, Peter; Gerszten, Robert; Goodarzi, Mark O.; Guo, Xiuqing; Heard-Costa, Nancy L.; Johnson, W. Craig; Kooperberg, Charles L.; Pankow, James S.; Post, Wendy S.; Reiner, Alexander P.; Rich, Stephen S.; Rotter, Jerome I.; de Vries, Paul S.; Wood, Alexis C.; Taylor, Kent D.; Manning, Alisa K.; Dupuis, Josée; Meigs, James B.; Liu, Ching-Ti

Aterosclerosis
2026

Relación entre las variaciones de la insulina portal y el inmunometabolismo durante y después de la infección por el virus de la hepatitis C

Menkart, Matthew G.; Oringher, Jenna L.; Chakraborty, Moumita; Haddad, James A.; Quinn, Gabriella M.; Zhang, Grace; Townsend, Elizabeth C.; Akiva, Kareen L.; Scheuing, Lisa; Rai, Anjali; Rampertaap, Shakuntala; Rosenzweig, Sergio D.; Koh, Christopher; Brown, Rebecca J; Umarova, Regina; Levy, Elliot B.; Kleiner, David E.; Ali, Rabab O.; Etzion, Ohad; Afruza, Rownock; Heller, Theo

Revista de Hepatología Clínica y Traslacional
2026

Base de conocimientos de endocrinología

Profundice viendo nuestros estudios de casos y seminarios web. Obtenga más información sobre cómo Metabolon fomenta la investigación endocrinológica y vuelva para estar al día de los últimos avances en metabolómica en endocrinología.

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Referencias

1. Zgoda-Pols, J.R., et al., El análisis metabolómico revela un aumento del sulfato de 3-indoxilo en plasma y cerebro durante la lesión renal aguda inducida químicamente en ratones: estudio de los agonistas de los receptores de ácido nicotínico. Toxicol Appl Pharmacol, 2011. 255(1): p. 48-56.

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3. McGovern, B. H. y otros, «SER-109, un fármaco experimental basado en el microbioma para reducir la recurrencia tras la infección por Clostridioides difficile: conclusiones extraídas de un ensayo de fase II». Clin Infect Dis, 2021, 72(12): pp. 2132-2140.

4. Feuerstadt, P., et al., «SER-109, una terapia oral basada en el microbioma para la infección recurrente por Clostridioides difficile». N Engl J Med, 2022. 386(3): págs. 220-229.

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