METABOLOMICS: DEFINITIONS, STATE-OF-THE-ART AND REPRESENTATIVE APPLICATIONS.Metabolomics is an emerging and promising omics approach used to understand biological mechanisms. By untargeted and targeted metabolomics analyses, metabolites are determined in biological samples (fluids, cells, tissues, etc.) by comparison of control groups with altered groups, undergoing different therapies, submitted to differing stress levels, dietary modulation, or promoted by a disease, or specific condition, etc., using sophisticated analytical techniques, and advanced data treatment and statistical analyses. In this review, the concepts involved in metabolomics studies were presented, describing in details all steps involved in the metabolomics workflow, for untargeted and targeted strategies. Finally, the potential of metabolomics is illustrated by applications in representative areas: clinical, environmental, food and nutrition, forensic toxicology, microbiology, parasitology, plants, and sports. Relevant reviews were compiled to characterize each of these areas, and a corresponding application of untargeted and targeted metabolomics were described.Keywords: metabolomics; untargeted metabolomics; targeted metabolomics; metabolomics workflow.
INTRODUÇÃOAs ciências ômicas buscam o entendimento do funcionamento celular dos organismos e suas alterações biológicas. Fazem parte deste conjunto de ciências, a genômica (estudo da alteração dos genes), a transcriptômica (estudo das alterações dos transcritos), a proteômica (estudo das alterações das proteínas), e a metabolômica (estudo das alterações dos metabólitos). Metabólitos são produtos intermediários ou finais do metabolismo em uma amostra biológica.1 O conjunto de todos os metabólitos de baixa massa molecular (até 1500 Da), presentes ou alterados em um sistema biológico, é chamado de metaboloma (do inglês, metabolome).2 A pesquisa relacionada a metabólitos vem sendo desenvolvida há décadas, mas em 1999, Nicholson et al. definiram a metabonômica (do inglês, metabonomics), como sendo a medida quantitativa da resposta metabólica de um sistema biológico após estímulos fisiopatológicos ou modificações genéticas.3 Já o termo metabolômica (do inglês, metabolomics) foi introduzido em 2001, por Oliver Fiehn, como sendo a análise abrangente e quantitativa do metaboloma de um sistema biológico. 4 Além disso, a literatura nos apresenta outras denominações envolvendo esse campo da ciência, tais como: perfil metabólico (do inglês, metabolic profiling), descrito como sendo a análise de metabólitos previamente selecionados de rotas bioquímicas específicas, 5 a impressão digital metabólica (do inglês, metabolic fingerprinting), que é definida como sendo "uma classificação de amostras de acordo com sua origem ou sua relevância biológica", 3 e, por último, análise footprinting (ainda sem tradução para o português), para se referir aos metabólitos excretados por uma célula em condições controladas. Observa-se, portanto, uma divergência em relação às terminologias aplicadas às análises metabolômic...