Metabolomik

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Die vergleichsweise junge Wissenschaft der Metabolomics untersucht die Gesamtheit kleiner Moleküle in Zellen oder Geweben - und ist ein wertvolles Werkzeug für den Nachweis von Stoffwechselstörungen. Dabei ist das Verhältnis der Moleküle zueinander besonders aussagekräftig ...

Metabolomics betrachtet dabei alle charakteristischen Stoffwechsel-Eigenschaften, also die Gesamtheit kleiner Moleküle einer Zelle oder eines Gewebes. Jeweils eine Teilgruppe der Tiere wurde mit dem Diabetesmedikament RoziglitazoneTM behandelt. Dann wurden je Probe mehr als 800 Metabolite, also Stoffwechselprodukte, im Blutplasma von insgesamt vierzig Mäusen quantitativ bestimmt.
Gesund oder krank? - Subtilen Spuren im Stoffwechsel auf der Spur

Wenn diese Art der Untersuchung von Stoffwechselprodukten etabliert ist, könnten damit auch im vorhinein eventuelle Nebenwirkungen von Medikamenten für den Menschen untersucht werden.
Es stellte sich bei dieser Untersuchung auch heraus, daß oft das Verhältnis verschiedener Stoffwechselprodukte aussagefähiger ist als die einzelnen Stoffwechselprodukte.
Die Massenspektroskopie ist eines der Mittel bei diesen Untersuchungen.

Metabolomics (baltic-analytics.de/index.php?id=8)
Metabolom - Wikipedia

Uta
 
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Hier noch einmal eine andere Beschreibung der Metabolomik.

Entzifferung des Erbguts des Menschen war das bisher anspruchsvollste Projekt der Genomik, welche sich mit dem Genom - also dem Erbgut von Menschen, Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen beschäftigt. Aus der Genomik entstand als nächstes Forschungsgebiet folgerichtig die Proteomik, die sich vorgenommen hat, alle in einer Zelle oder einem Organismus befindlichen Eiweißstoffe (Proteine) aufzuklären. In Analogie zu den Begriffen Genomik und Proteomik bezeichnet Metabolomik die Erforschung des Metaboloms, d. h. die Erforschung der Gesamtheit der Metaboliten (Stoffwechselprodukte) eines Lebewesens.

Zielsetzung bei der Metabolomik ist es, aus einfach zu erhaltenden Körperproben wie Speichel, Urin oder Blut ein Profil über die Stoffwechselprodukte eines Menschen zu erstellen und hierüber Aussagen über dessen Gesundheitsstatus abzuleiten. Ein Vorteil der Metabolomik ist, dass es sich bei vielen Metaboliten um kleine Moleküle handelt, die relativ einfach zu bestimmen sind. Von Nachteil sind allerdings sowohl die starken Schwankungen bei ein und derselben Person (beispielsweise im Verlauf von Tag und Nacht) als auch zwischen verschiedenen Individuen. Zudem beeinflussen das Ernährungsverhalten und andere Lebensbedingungen das Profil der Metabolite. Zunächst muss man also eine umfangreiche Datenbasis generieren, um daraus später vielleicht Aussagen über den Gesundheitszustand oder über die Veranlagung (Prädisposition) für eine bestimmte Erkrankung ableiten zu können.
www.vfa.de/vfa-bio-de/aktuell/metabolomik.html

Letztlich wird es aber nicht genügen zum Verständnis einer Krankheit, nur die Metabolomik eines Menschen anzuschauen. Es werden auch die Genomik und die Proteomik eine Rolle spielen.
Inzwischen gibt es noch mehr "miken": Die Epigenomik und die Transkriptomik.

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Auch die Metabolomik wird schon unterteilt:

metabolic profiling und metabolic fingerprinting. Metabolic profiling bezeichnet die quantitative Bestimmung ausgewählter Metabolite in einem bestimmten Stoffwechselvorgang oder einer Substanzklasse die von biologischem Interesse sind. Dabei werden nicht nur Stoffwechselendprodukte analysiert, sondern auch Schlüsselmetabolite die charakteristisch für einzelne Abbauwege innerhalb eines Stoffwechselvorgangs sind.

Neben den gerichteten Metabolomics Untersuchungen ist es in dem zweiten Metabolomics Ansatz, dem metabolic fingerprinting, nicht beabsichtig jeden Metaboliten zu identifizieren, sondern es werden die Metabolitenmuster unterschiedlicher Tumorentiäten z.B. mit und ohne pharmakologischer Intervention verglichen. Wenn Unterschiede in den metabolischen Fingerabdrücken, unter Verwendung statistischer Methoden, festgestellt werden, werden die diskriminierenden Verbindungen der Strukturaufklärung unterworfen, um sie dann im biologischen Kontext zu interpretieren.

Ein zentraler Schwerpunkt in unserem Arbeitskreis ist die Entwicklung eines Arrays robuster analytischer Methoden auf Basis der Massenspektrometrie, die eine möglichst umfangreiche Abdeckung des Metaboloms erlauben.
Funktionelle Genomik - Forschung

Mir scheint, daß diese Untersuchungen im Rahmen der Metabolomik auch die neuerdings angebotenen Untersuchungen zum oxidativen bzw. nitrosativen Stress umfassen. Allerdings sind diese nur ein kleiner Teil der zu erwartenden Parameter, die dann zu einem relativ kompletten und komplexen Verständnis eines Krankheitsbildes führen können sollen.

Gruss,
Uta
 
Metabolomik untersucht das Stoffwechselprofil (= Metabolom) eines Organismus. Dieses Profil passt sich den jeweiligen Lebensumständen an. Es gibt darüber Aufschluss, welche Stoffwechselwege zu einem bestimmten Zeitpunkt und unter bestimmten Bedingungen aktiv sind. Bei einer genomweiten Assoziationsstudie untersuchen Wissenschaftler das Genom (= Gesamtheit der Gene) einer großen Anzahl von Probanden und bringen diese Daten mit Erkrankungen in Verbindung, die bei den Probanden bekannt sind. Auf diese Weise erkennen die Wissenschaftler genetische Muster, die in Zusammenhang mit verschiedenen Krankheiten stehen.Die Kombination von Genetik und Metabolomik liefert Erkenntnisse über Ursachen und Verlauf bestimmter Krankheiten. So können neue therapeutische Ansätze und Medikamente entwickelt, aber auch Marker für die Früherkennung von Krankheiten wie Diabetes gefunden werden.
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Neuherberg, 12.08.2011. Untersuchungen des Stoffwechselprofils im Blut zeigen signifikante Unterschiede zwischen Männern und Frauen: daraus leiten Wissenschaftler am Helmholtz Zentrum München einen Bedarf für geschlechtsspezifische Therapien ab. Die Studie wurde vom Deutschen Zentrum für Diabetesforschung finanziert und in der aktuellen Ausgabe der internationalen Fachzeitschrift PLoS Genetics veröffentlicht.

Für manche Erkrankungen sind geschlechtsspezifische Therapien erforderlich, da bei Männern und Frauen der Stoffwechsel erhebliche Unterschiede aufweist. Die Unterschiede betreffen 101 der 131 untersuchten Stoffwechselverbindungen im Blutserum bei mehr als 3000 Probanden der Bevölkerungsstudie KORA - vor allem Fette, Aminosäuren und Ester-Verbindungen. Prof. Dr. Thomas Illig, Leiter der Abteilung Molekulare Epidemiologie, und Dr. Kirstin Mittelstraß sehen hierin den Beweis, dass "Männer und Frauen molekular zwei völlig unterschiedlichen Kategorien zuzuordnen sind – das bedeutet: wir benötigen auch geschlechtsspezifische Ansätze zur Therapie von Erkrankungen."
www.helmholtz-muenchen.de/presse-und-medien/pressemitteilungen/pressemitteilungen-2011/pressemitteilung-2011/article/15073/index.html

Sicher gibt es nicht nur Unterschiede zwischen Männern und Frauen. Auch der Metabolismus von Kindern scheint immer noch nicht oft untersucht zu sein, so daß Medikamente oft in falschen und meistens zu hohen Dosen verabreicht werden.

Gruss,
Oregano
 
Was bedeutet Metabolomics für die Personalisierte Medizin?

Zahlreiche Medikamente reagieren bei vielen Menschen unterschiedlich. Aus diesem Grund sollten Medikamente maßgeschneidert werden, da eine Größe nicht für alle passt. Jede Zelle unseres Körpers enthält einen individuellen genetischen Code, der dem Körper erklärt, welche Proteine, z.B. Enzyme, er herstellen soll. Diese Enzyme helfen den Medikamenten, ihre Wirkung zu entfalten und entscheiden somit darüber, wie der Körper darauf reagiert. Medikamente der Zukunft könnten intelligente Mechanismen enthalten, die direkt an der richtigen Stelle und auf dem richtigen Wege helfen. Das Risiko von Nebenwirkungen kann somit reduziert und Medikamente könnten insgesamt sicherer gemacht werden. Metabolomics in der Personalisierten Medizin bietet darüber hinaus den Vorteil der besseren Diagnose und der Prognose des weiteren Krankheitsverlaufs. Eine Krankheit kann somit frühzeitig erkannt und diagnostiziert werden, noch bevor der Patient unter Symptomen leidet. Dies wäre ein weiterer Meilenstein in der Präventivmedizin.
Metabolomische Biomarkerforschung zur Diabetes-Früherkennung - News-Archiv - Rheuma-Selbst-Hilfe.at

www.br.de/fernsehen/br-alpha/sendungen/alpha-campus/doku/doku-medizin100.html

Grüsse,
Oregano
 
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