Visión General
La metabolómica por RMN emplea espectroscopía de resonancia magnética nuclear para identificar y cuantificar metabolitos en mezclas biológicas complejas. La RMN detecta núcleos atómicos (principalmente 1H y 13C) que poseen espín, produciendo espectros en los que cada metabolito genera un patrón característico de desplazamientos químicos y constantes de acoplamiento. Las fortalezas clave de la RMN para la metabolómica son su naturaleza cuantitativa inherente — la intensidad de la señal es directamente proporcional a la concentración — su excelente reproducibilidad entre laboratorios e instrumentos, y su detección no destructiva y no sesgada que no requiere derivatización o separación previa.
Métodos
La RMN de 1H es el caballo de batalla de la metabolómica por RMN, proporcionando una visión global de todos los metabolitos que contienen hidrógeno en una muestra con límites de detección típicos en el rango micromolar bajo. El preprocesamiento espectral incluye corrección de fase, corrección de línea base, referencia de desplazamiento químico y supresión de la señal del agua. El binning o agrupamiento divide el espectro en pequeñas ventanas de desplazamiento químico para reducir la dimensionalidad y tener en cuenta variaciones menores de desplazamiento. El perfilado dirigido ajusta espectros de compuestos puros de bibliotecas al espectro experimental, permitiendo la identificación y cuantificación de metabolitos conocidos. Los métodos de RMN bidimensional como HSQC y TOCSY resuelven señales superpuestas añadiendo una segunda dimensión espectral, facilitando la identificación de desconocidos.
Aplicaciones
La metabolómica por RMN se aplica ampliamente en diagnóstico clínico, particularmente para el cribado de errores congénitos del metabolismo en orina y plasma. Se utiliza en toxicología para identificar firmas metabólicas de daño orgánico inducido por fármacos, en ciencia de alimentos para pruebas de autenticidad y en biología vegetal para quimiotaxonomía. El método se basa en principios de espectroscopía RMN, complementa enfoques basados en espectrometría de masas y proporciona datos cuantitativos que enriquecen el análisis de vías metabólicas.
