Wat is een metaboliet?
Een metaboloom is een gedetailleerde uitsplitsing van signaalchemicaliën, metabolieten, hormonen en vergelijkbare structuren die in een organisme worden gevonden. Sommige hiervan worden op natuurlijke wijze geproduceerd, andere door het metabolisme van verschillende ingenomen voedingsmiddelen en medicijnen. In de loop van zijn levensduur zal de verzameling chemische verbindingen van een organisme veranderen. Het is mogelijk om op tijd een momentopname te maken om te zien wat een organisme op een gegeven moment bevatte en produceerde, maar dit zal van moment tot moment veranderen.
De studie van het menselijk metaboloom is een onderwerp van bijzonder belang. Medische testen zijn vaak afhankelijk van metabolieten voor diagnostische doeleinden. Een arts kan controleren op de aanwezigheid of afwezigheid van verbindingen om ziekten in of uit te sluiten, of om te zien hoe goed een patiënt op medicijnen reageert. Slechts een fractie is identificeerbaar met medische basistests. Uitbreiding van het aantal metabolieten waar artsen op kunnen testen, zou meer mogelijkheden bieden voor nauwkeurige diagnose en testen van patiënten.
Dit biedt een unieke mogelijkheid om interacties tussen genetica en omgeving te bestuderen. Het genoom codeert voor de productie van een aantal verbindingen zoals hormonen, enzymen, enzovoort. Fouten kunnen problemen veroorzaken zoals tekortkomingen of defecte chemicaliën. Ondertussen heeft de omgeving ook invloed op het metaboloom van een persoon; wat de persoon eet, drinkt en waaraan hij anderszins wordt blootgesteld, zal zijn metaboloom veranderen en een andere reeks kenmerkende chemicaliën creëren.
Onderzoekers die geïnteresseerd zijn in hoe milieu en genetica kunnen samenwerken, kunnen het metaboloom bestuderen om te kijken naar de kruising van deze onderwerpen. Ze kunnen kijken naar de manier waarop omgevingsinvloeden stilte-genen beïnvloeden of ze bijvoorbeeld aanzetten. Het kan ook aanwijzingen geven over hoe organismen omgaan met veranderende omgevingsomstandigheden en wat er gebeurt wanneer organismen worden blootgesteld aan gifstoffen. Het metaboloom bevat een verscheidenheid aan chemicaliën die het lichaam voor het leven gebruikt, van moleculen voor energie tot krachtcellen tot signaalhormonen die vruchtbaarheid veroorzaken en reproductie mogelijk maken.
Een Canadees onderzoeksteam was de eerste die een ruwe opeenvolging van het menselijke metaboloom ontwikkelde. Dit werk is uitdagend, omdat monsters uit verschillende delen van het lichaam verschillende chemicaliën zullen bevatten, en deze kunnen ook in de loop van de tijd verschuiven. Het eenvoudig bepalen van de volgorde van de verbindingen in levercellen zou bijvoorbeeld een ander beeld opleveren dan het bestuderen van weefsel en vloeistoffen uit andere delen van het lichaam, omdat veel delen van het metaboloom zeer locatiespecifiek zijn. Sommige signaalcellen worden alleen in specifieke regio's gevonden, terwijl specifieke metabolieten zich in sommige delen van het lichaam kunnen bevinden, maar niet in andere. Succesvolle sequencing vereist gedetailleerde en zorgvuldige bemonstering.