sabato 26 aprile 2014

read key : metabolomica : data base

orso castano : misurare alcuni metaboliti chiave nel sangue e nelle urine e' il tentativo di configurare lo stato di salute complessivo del corpo umano ed evidenziare deficit enzimatici precisi. Dal punto di vista diagnostico rappresenta uno dei  tentativ per porre una diagnosi sistemico olistica che oltrepassi la "diagnosi d'organo per studiare la "malattia" come conseguenza di disfunzioni metaboliche -biologiche sistemiche corporee. Ne consegue che va rivisto il sistema diagnostico  
Piramide alimentare di Harvard


The Human Metabolome Database (HMDB) is a freely available electronic database containing detailed information about small molecule metabolites found in the human body. It is intended to be used for applications in metabolomics, clinical chemistry, biomarker discovery and general education. The database is designed to contain or link three kinds of data: 1) chemical data, 2) clinical data, and 3) molecular biology/biochemistry data. The database (version 3.6) contains 41,815 metabolite entries including both water-soluble and lipid soluble metabolites as well as metabolites that would be regarded as either abundant (> 1 uM) or relatively rare (< 1 nM). Additionally, 5,688 protein (and DNA) sequences are linked to these metabolite entries. Each MetaboCard entry contains more than 110 data fields with 2/3 of the information being devoted to chemical/clinical data and the other 1/3 devoted to enzymatic or biochemical data. Many data fields are hyperlinked to other databases (KEGGPubChemMetaCycChEBIPDBUniProt, and GenBank) and a variety of structure and pathway viewing applets. The HMDB database supports extensive text, sequence, chemical structure and relational query searches. Four additional databases, DrugBankT3DBSMPDB and FooDB are also part of the HMDB suite of databases. DrugBank contains equivalent information on ~1600 drug and drug metabolites, T3DB contains information on 3100 common toxins and environmental pollutants,SMPDB contains pathway diagrams for 440 human metabolic and disease pathways, while FooDB contains equivalent information on ~28,000 food components and food additives.
HMDB Version 3.6  HMDB is offered to the public as a freely available resource. Use and re-distribution of the data, in whole or in part, for commercial purposes requires explicit permission of the authors and explicit acknowledgment of the source material (HMDB) and the original publication (see below). We ask that users who download significant portions of the database cite the HMDB paper in any resulting publications. 
This project is supported by The Metabolomics Innovation Centre (TMIC), a nationally-funded research and core facility that supports a wide range of cutting-edge metabolomic studies. TMIC is funded by Genome AlbertaGenome British Columbia, and Genome Canada, a not-for-profit organization that is leading Canada's national genomics strategy with $900 million in funding from the federal government.

Please cite:

  1. Wishart DS, Tzur D, Knox C, et al., HMDB: the Human Metabolome Database. Nucleic Acids Res. 2007 Jan;35(Database issue):D521-6. 17202168 
  2. Wishart DS, Knox C, Guo AC, et al., HMDB: a knowledgebase for the human metabolome. Nucleic Acids Res. 2009 37(Database issue):D603-610. 18953024 
  3. Wishart DS, Jewison T, Guo AC, Wilson M, Knox C, et al., HMDB 3.0 — The Human Metabolome Database in 2013. Nucleic Acids Res. 2013. Jan 1;41(D1):D801-7. 23161693 

La Metabolomica è la scienza che studia i prodotti che risultano dalle reazioni chimiche che avvengono nei nostri corpi: i metaboliti.
Nel 1966 il professor Tanaka Kei presso l’Università di Yale, ha descritto e misurato per la prima volta una malattia metabolica. Facendo uso delle nuove tecnologie e di un geniale pensiero clinico, ha misurato un metabolita (acido isovalerico) ed ha scritto un nuovo capitolo nella storia della medicina.
Le malattie metaboliche riguardano degli errori correlati ad un gene che solitamente si traducono nel malfunzionamento di un enzima.

Enzimi

Gli enzimi sono delle “macchine” microscopiche che svolgono reazioni chimiche ad alta velocità. Un enzima porta insieme, oppure separa, due o più sostanze: questo comporta che una reazione chimica si realizzi ad una velocità molto maggiore di quanto accadrebbe in assenza dell’enzima. (Vedi figura)
Enzima
Migliaia di enzimi catalizzano (velocizzano e innescano) continuamente corrispondenti reazioni nei nostri corpi. Un grande numero di reazioni chimiche avvengono casualmente in ogni organismo. Sono gli enzimi con la loro capacita’ di promuovere specifiche reazioni, a velocità strabilianti, che costituiscono la funzione unica dei diversi organismi viventi.
Un enzima può eseguire milioni di reazioni in un secondo.
La reazione tra due sostanze può richiedere per esempio 78 anni per aver luogo (emivita), ma lo stesso processo chimico in presenza di un enzima può essere effettuato entro 25 millisecondi! La coesistenza di diversi enzimi forma percorsi diversi, ognuno dei quali svolge una funzione diversa.
Nella maggior parte dei casi, un enzima per attivarsi necessita di un fattore diverso (cofattore). Questo può essere una vitamina, un minerale o un aminoacido. L’adeguata disponibilità di vitamine, minerali e amminoacidi è essenziale per lo svolgimento dei processi che mantengono un organismo in vita.
ScreenHunter_02-Aug.-26-16.56Si può dare per scontata la presenza di questi ingredienti ed è stato veramente così fino a solo pochi decenni fa. Oggi sappiamo che la mancanza di questi ingredienti essenziali è la causa principale alla base di numerose malattie croniche ed è uno dei principi su cui si basa la metabolomica.

Non abbiamo tutti gli stessi enzimi.

ScreenHunter_03-Aug.-26-16.59È da notare che ognuno di noi ha un’attività enzimatica unica. Dato che siamo tutti diversi tra noi, alti, bassi, biondi, bruni, etc anche i nostri enzimi sono diversi fra loro. Un enzima in una persona può richiedere un minimo di 50 mg della vitamina B1 per funzionare correttamente, mentre lo stesso tipo di enzima in una persona diversa può richiedere 150mg della stessa vitamina per eseguire la funzione efficientemente (vedi schema a destra).
Inoltre alle stesse condizioni una persona può essere malata mentre un’altra noIn condizioni idealitutte le sostanze necessarie per sostenere le funzioni vitali si troverebbero in abbondanza in natura. Oggi questo non accade.
Quando un enzima coinvolto in una via metabolica non funziona correttamente, si blocca il flusso di reazioni chimiche e si hanno disfunzioni in questa parte del metabolismo. Il disturbo metabolico corrisponde a quello dell’enzima, che a sua volta spesso è dovuto al deficit del rispettivo cofattore (vitamina, minerale, aminoacido)...................La diagnosi delle malattie metaboliche si ottiene utilizzando analizzatori in grado di rilevare piccolissime quantità di molecole nel sangue e nelle urine (spettrometri di massa ad alta risoluzione, Tandem MS). Quando una via metabolica è bloccata a causa del deficit di un enzima, si ha l’accumulo di uno o più metaboliti.......

Profilo metabolico

Nel 1971 Horning e colleghi hanno cominciato ad applicare i metodi di diagnosi delle malattie metaboliche nella popolazione generale, al fine di diagnosticare le cause di malattie metaboliche. All’epoca si formarono i primi profili metabolici individuali.
Nel decennio del 1970, Linus Pauling e Arthur Robinson svilupparono ulteriori ricerche sulla misurazione dei metaboliti negli esseri umani, mentre nel 1990 è iniziata l’applicazione clinica della metabolomica e nel 2007 è stata completata la registrazione dei metaboliti umani (Progetto metaboloma Umano) ......Metabolomica trova applicazioni diagnostiche e terapeutiche:
  • Nelle malattie autoimmuni
  • In Disturbi gastrointestinali
  • In Oncologia
  • Nel Diabete
  • Nell’ autismo
  • Nelle malattie neurologiche
  • Nell’obesità
  • In Cardiologia
  • E in molti problemi di salute cronici

  • www.harvardmagazine.com/2011/05/fathoming-metabolism?page=all
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  • Radzicka A, Wolfenden R. (1995). “Un enzima competente”. Science 267 (5194): 90-931. doi: 10.1126/science.7809611 . PMID 7809611 .
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