Proteomics and Metabolomics for Mechanistic Insights and Biomarker Discovery in Cardiovascular Disease

In the last decade, proteomics and metabolomics have contributed substantially to our understanding of cardiovascular diseases. The unbiased assessment of pathophysiological processes without a priori assumptions complements other molecular biology techniques that are currently used in a reductionist approach. In this review, we highlight some of the “omics” methods used to assess protein and metabolite changes in cardiovascular disease. A discrete biological function is very rarely attributed to a single molecule; more often it is the combined input of many proteins. In contrast to the reductionist approach, in which molecules are studied individually, “omics” platforms allow the study of more complex interactions in biological systems. Combining proteomics and metabolomics to quantify changes in metabolites and their corresponding enzymes will advance our understanding of pathophysiological mechanisms and aid the identification of novel biomarkers for cardiovascular disease.

ResumenEn la última década, la proteómica y la metabolómica han realizado aportaciones sustanciales al conocimiento de las enfermedades cardiovasculares. La evaluación no sesgada de los procesos fisiopatológicos sin partir de presunciones establecidas a priori complementa otras técnicas de biología molecular que se emplean en la actualidad con un enfoque reduccionista. En la presente revisión, se resaltan algunos de los métodos de las ciencias «ómicas» que se emplean para evaluar los cambios de las proteínas y los metabolitos en la enfermedad cardiovascular. Es muy infrecuente que una función biológica específica discreta se atribuya a una sola molécula; es más habitual que se lleve a cabo con la aportación combinada de muchas proteínas. A diferencia del enfoque reduccionista, en el que se estudia individualmente las moléculas, las plataformas «ómicas» permiten el estudio de interacciones más complejas en sistemas biológicos. La combinación de la proteómica y la metabolómica para cuantificar los cambios de los metabolitos y sus correspondientes enzimas hará avanzar nuestro conocimiento de los mecanismos fisiopatológicos y facilitará la identificación de nuevos biomarcadores de enfermedad cardiovascular.