Co to jest metabolizm?

Metabolom to szczegółowy podział substancji chemicznych sygnalizujących, metabolitów, hormonów i podobnych struktur występujących w organizmie. Niektóre z nich są wytwarzane naturalnie, inne poprzez metabolizm różnych spożywanych pokarmów i narkotyków. W ciągu swojego życia kolekcja związków chemicznych w organizmie ulegnie zmianie. Można zrobić migawkę w czasie, aby zobaczyć, co organizm zawierał i produkował w jednym punkcie, ale zmieni się to z chwili na chwilę.

Badanie ludzkiego metabolomu jest przedmiotem szczególnego zainteresowania. Testy medyczne często opierają się na metabolitach do celów diagnostycznych. Lekarz może sprawdzić obecność lub brak związków w celu wykluczenia lub wykluczenia chorób lub sprawdzić, jak dobrze pacjent reaguje na leki. Tylko niewielka część jest możliwa do zidentyfikowania dzięki podstawowym badaniom medycznym. Zwiększenie liczby metabolitów, na które mogliby badać lekarze, stworzyłoby więcej możliwości dokładnej diagnozy i badania pacjentów.

Daje to wyjątkową okazję do badania interakcji między genetyką a środowiskiem. Genom koduje produkcję wielu związków, takich jak hormony, enzymy i tak dalej. Błędy mogą powodować problemy, takie jak braki lub wadliwe chemikalia. Tymczasem środowisko ma również wpływ na metabolom człowieka; to, na co osoba je, pije i jest narażone w inny sposób, zmieni swój metabolom i stworzy inny zestaw charakterystycznych substancji chemicznych.

Naukowcy zainteresowani tym, w jaki sposób środowisko i genetyka mogą ze sobą współdziałać, mogą badać metabolom, aby spojrzeć na skrzyżowanie tych tematów. Mogą na przykład przyjrzeć się wpływowi środowiska na geny wyciszające lub je włączyć. Może także dostarczyć wskazówek na temat tego, jak organizmy radzą sobie ze zmieniającymi się warunkami środowiskowymi i co dzieje się, gdy organizmy są narażone na toksyny. Metabolom zawiera różnorodne chemikalia, których ciało używa do życia, od cząsteczek energii po komórki energetyczne po hormony sygnałowe, które pobudzają płodność i umożliwiają rozmnażanie.

Kanadyjski zespół badawczy jako pierwszy opracował zgrubną sekwencję ludzkiego metabolomu. Ta praca jest trudna, ponieważ próbki z różnych obszarów ciała będą zawierać różne chemikalia, które z czasem mogą się zmieniać. Na przykład proste sekwencjonowanie związków znajdujących się w komórkach wątroby dałoby inny obraz niż badanie tkanek i płynów z innych części ciała, ponieważ wiele części metabolomu jest bardzo specyficznych dla lokalizacji. Niektóre komórki sygnałowe znajdują się tylko w określonych regionach, podczas gdy określone metabolity mogą znajdować się w niektórych obszarach ciała, ale nie w innych. Pomyślne sekwencjonowanie wymaga szczegółowego i skrupulatnego próbkowania.