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Metabolómica Aplicada

La actividad del Laboratorio de Investigación en Metabolómica Aplicada se puede dividir en dos grandes líneas de trabajo.

Desarrollo y aplicación de estrategias metabolómicas para la detección de biomarcadores de distintos estados patológicos.

El objetivo principal de esta línea de investigación es el desarrollo de metodología analítica adecuada para la detección de cambios producidos en rutas metabólicas de interés y la aplicación de esta metodología a distintas áreas de interés sanitario. Así, se han desarrollado metodologías de metabolómica dirigida y de metabolómica no dirigida. Se han aplicado estas metodologías a distintos campos de aplicación.

En el caso de metabolómioca dirigida, se están estudiando alteraciones en la esteroidogénesis en diversos estados como:  

  • Porfiria aguda intermitente. Se ha observado un desequilibrio en la producción adrenal de esteroides y una correlación positiva entre este desequilibrio y lo pronunciado de la enfermedad. Este estudio está enmarcado en un proyecto financiado por el ISCIII en colaboración con el Hospital Clinic de Barcelona.  
  • Exposición nocturna a la luz. Se ha visto un aumento de progestágenos en trabajadores nocturnos. Este desequilibrio hormonal puede estar relacionado con la posible implicación de trabajo nocturno con cánceres hormono dependientes reconocida por la OMS. Este estudio está enmarcado dentro del proyecto Hormonit y se realiza en colaboración con el isGlobal.

Adicionalmente, dentro de este campo se han abierto colaboraciones para el diagnóstico prenatal de enfermedades relacionadas con la esteroidogénesis (en colaboración con la universidad de Birmingham) y para determinar el efecto del desequilibrio de hormonas esteroideas en el retraso en el crecimiento fetal (en colaboración con el IDIBAPS).

Las estrategias de metabolómica dirigida relacionadas con la determinación de neurotransmisores se están aplicando a distintos campos como:

  • Porfiria aguda intermitente. Se ha observado un desequilibrio en el metabolismo del triptófano aumentando la producción de kinurenina.Este estudio sigue en desarrollo y está enmarcado en un proyecto financiado por el ISCIII en colaboración con el Hospital Clinic de Barcelona.
  • Predicción del efecto de nuevas sustancias psicoactivas. Se está evaluando los cambios producidos en el metaboloma por la administración de sustancias psicoactivas. Basado en estos cambios se etiquetarán las sustancias en distintos grupos. Este proyecto se enmarca dentro del proyecto PREDICT financiado por la Comisión Europea.
  • Efecto de la separación maternal sobre la concentración cerebral de neurotransmisores. Se han visto cambios en las concentraciones cerebrales de neurotransmisores tras la separación maternal. Este proyecto se realiza en colaboración con el Grupo de Investigación en Neurobiología del Comportamiento de la UPF.

Además, se está ampliando el número de rutas metabólicas estudiadas en estrategias de metabolómica dirigida. Concretamente, se están optimizando métodos para la cuantificación de los metabolitos del ciclo de Krebs y de los ácidos conjugados a glicina. Se aplicarán estos métodos para evaluar la deficiencia energética y el papel de modulador de la glicina en distintos campos de aplicación.

Finalmente, dentro del desarrollo de estrategias metabolómicas no dirigidas, se han desarrollado estrategias de metabolómica guiada para la detección de metabolitos en fase II. Se ha establecido contactos para explorar las posibilidades de la metabolómica abierta para la detección de marcadores implicados en distintos campos como el síndrome alcohólico fetal (en colaboración con el Grupo de Investigación infancia y entorno de la FIMIM) o la detección de rutas metabólicas específicas para Plasmodium (en colaboración con la Universidad Jaume I y con la unidad de nanomalaria del IBEC)

Elucidación de formas alternativas de conjugación y evaluación de su relevancia clínica.

Dentro de esta línea de investigación se han descubierto varios progestágenos conjugados con cisteína y se ha establecido su origen gonadal y/o adrenal. Además, se ha demostrado que la excreción urinaria de estos compuestos sufre un marcado ritmo circadiano. Se están evaluando tanto los cambios en la cantidad de metabolitos excretados como las alteraciones observadas en la fase del ritmo circadiano. Este estudio está enmarcado dentro del proyecto Hormonit y se realiza en colaboración con el isGlobal.

Por otra parte, se ha desarrollado un método de metabolómica guiada para la detección de metabolitos bis-sulfatos. Se está utilizando esta metodología para la detección de marcadores diagnósticos de enfermedades relacionadas con la esteroidogénesis (en colaboración con la universidad de Birmingham).

Por otra parte, se ha descubierto la presencia de conjugados con ácido succínico tras la administración de sustancias psicoactivas como la mefedrona. Se está profundizando en el origen y se pretende evaluar la relevancia clínica de este tipo de conjugados.

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