Was ist ein Metabolom?
Ein Metabolom ist eine detaillierte Aufschlüsselung von Signalchemikalien, Metaboliten, Hormonen und ähnlichen Strukturen in einem Organismus. Einige davon werden auf natürliche Weise hergestellt, andere durch den Metabolismus verschiedener aufgenommener Lebensmittel und Medikamente. Im Laufe seines Lebens wird sich die Sammlung chemischer Verbindungen eines Organismus verändern. Es ist möglich, rechtzeitig eine Momentaufnahme zu machen, um zu sehen, was ein Organismus zu einem bestimmten Zeitpunkt enthielt und produzierte. Dies wird sich jedoch von Moment zu Moment ändern.
Die Untersuchung des menschlichen Metaboloms ist ein Thema von besonderem Interesse. Medizinische Tests beruhen häufig auf Metaboliten für diagnostische Zwecke. Ein Arzt kann das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von Verbindungen prüfen, um Krankheiten auszuschließen oder um festzustellen, wie gut ein Patient auf Medikamente anspricht. Mit medizinischen Grunduntersuchungen ist nur ein Bruchteil identifizierbar. Die Erweiterung der Zahl der Metaboliten, auf die Ärzte testen könnten, würde mehr Möglichkeiten für eine genaue Diagnose und Prüfung von Patienten schaffen.
Dies bietet eine einzigartige Gelegenheit, die Wechselwirkungen zwischen Genetik und Umwelt zu untersuchen. Das Genom kodiert für die Produktion einer Reihe von Verbindungen wie Hormonen, Enzymen usw. Fehler können zu Problemen wie Mängeln oder defekten Chemikalien führen. Unterdessen hat die Umwelt auch einen Einfluss auf das Metabolom einer Person; Was die Person isst, trinkt und auf andere Weise ausgesetzt ist, verändert ihr Metabolom und erzeugt einen anderen Satz charakteristischer Chemikalien.
Forscher, die sich für das Zusammenspiel von Umwelt und Genetik interessieren, können das Metabolom untersuchen, um die Schnittmenge dieser Themen zu untersuchen. Sie können beispielsweise untersuchen, wie Umwelteinflüsse Gene zum Schweigen bringen oder sie einschalten. Es kann auch Hinweise geben, wie Organismen mit sich ändernden Umweltbedingungen umgehen und was passiert, wenn Organismen Toxinen ausgesetzt sind. Das Metabolom enthält eine Vielzahl von Chemikalien, die der Körper lebenslang verwendet, von Molekülen zur Energiegewinnung über Kraftzellen bis hin zu Signalhormonen, die die Fruchtbarkeit auslösen und die Fortpflanzung ermöglichen.
Ein kanadisches Forscherteam hat als erstes eine grobe Sequenz des menschlichen Metaboloms entwickelt. Diese Arbeit ist eine Herausforderung, da Proben aus verschiedenen Bereichen des Körpers unterschiedliche Chemikalien enthalten und diese sich auch mit der Zeit verschieben können. Das bloße Sequenzieren der in Leberzellen gefundenen Verbindungen würde beispielsweise ein anderes Bild ergeben als das Untersuchen von Gewebe und Flüssigkeiten aus anderen Körperteilen, da viele Teile des Metaboloms sehr ortsspezifisch sind. Einige Signalzellen kommen nur in bestimmten Regionen vor, während sich bestimmte Metaboliten in bestimmten Bereichen des Körpers befinden können, andere jedoch nicht. Eine erfolgreiche Sequenzierung erfordert eine detaillierte und sorgfältige Probenahme.