Ítem
Acceso Abierto
Metabolomic analysis of breast cancer in colombian patients: exploring molecular signatures in different subtypes and stages
Título de la revista
Autores
León Carreño, Lizeth
Pardo Rodríguez, Daniel
Hernández Rodríguez, Andrea del Pilar
Ramírez Prieto, Juliana
López Molina, Gabriela
Claros, Ana G.
Cortes Guerrero, Daniela
Camargo, Julian Alberto
Rubiano Forero, Wilson
Sandoval Hernández, Adrian
Fecha
2025-09-13
Directores
ISSN de la revista
Título del volumen
Editor
Universidad del Rosario
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Resumen
Planteamiento del problema: El cáncer de mama es una neoplasia caracterizada por una gran heterogeneidad, influenciada por subtipos moleculares intrínsecos y el estadio clínico; aspectos que permanecen poco estudiados en la población colombiana. Métodos: Este estudio tuvo como objetivo caracterizar las alteraciones metabólicas asociadas a los subtipos y a la progresión de la enfermedad mediante un enfoque de metabolómica no dirigida en un grupo de mujeres colombianas recién diagnosticadas y sin tratamiento previo. Las muestras se analizaron utilizando LC-QTOF-MS (cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas de tiempo de vuelo con analizador de cuadrupolo) y GC-QTOF-MS (cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas de tiempo de vuelo con analizador de cuadrupolo), junto con un perfil de aminoácidos para mejorar la cobertura de metabolitos. Resultados: Se identificaron alteraciones consistentes con estudios previos; sin embargo, el subtipo Luminal B mostró niveles elevados de acilcarnitinas de cadena larga y mayores concentraciones de ácidos grasos libres en comparación con los otros subtipos. También presentó niveles elevados de carbohidratos e intermediarios glucolíticos esenciales, lo que sugiere que este subtipo podría adoptar un fenotipo metabólico híbrido caracterizado por un flujo glucolítico aumentado y un catabolismo de ácidos grasos potenciado. El análisis de estadificación TNM reveló una reprogramación metabólica progresiva del cáncer de mama. En estadios avanzados, se observó un aumento sostenido de fosfatidilcolinas y una disminución de lisofosfatidilcolinas, lo que refleja alteraciones lipídicas asociadas a funciones clave en la progresión tumoral. En estadios tempranos (I-II), en comparación con controles sanos, se identificaron metabolitos plasmáticos con alto poder discriminatorio —tales como el ácido pirrolidona glutámico, la ribosa y el glicerol—, los cuales se asocian con disfunciones en el metabolismo energético y de los carbohidratos. Conclusión: Estos resultados destacan a la metabolómica como una herramienta prometedora para el diagnóstico temprano, el seguimiento clínico y la caracterización molecular del cáncer de mama.
Abstract
Problem statement: Breast cancer is a neoplasm characterized by high heterogeneity, influenced by intrinsic molecular subtypes and clinical stage, aspects that remain underexplored in the Colombian population. Methods: This study aimed to characterize the metabolic alterations associated with subtypes and disease progression using an untargeted metabolomics approach in a group of newly diagnosed, treatment-naive Colombian women. Samples were analyzed using LC-QTOF-MS (Liquid Chromatography–Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry) and GC-QTOF-MS (Gas Chromatography–Quadrupole Time-of-Flight Mass Spectrometry), along with amino acid profiling to improve metabolite coverage. Results: Alterations consistent with previous studies were identified; however, the Luminal B subtype showed elevated levels of long-chain acylcarnitines and higher concentrations of free fatty acids compared with the other subtypes. It also presented elevated levels of carbohydrates and essential glycolytic intermediates, suggesting that this subtype may adopt a hybrid metabolic phenotype characterized by increased glycolytic flux and enhanced fatty acid catabolism. TNM staging analysis showed progressive metabolic reprogramming of breast cancer. In advanced stages, a sustained increase in phosphatidylcholines and a decrease in lysophosphatidylcholines were observed, reflecting lipid alterations associated with key roles in tumor progression. In early stages (I-II) in comparison with healthy controls, plasma metabolites with high discriminatory power were identified, such as pyrrolidone glutamic acid, ribose, and glycerol, which are associated with energy and carbohydrate metabolism dysfunctions. Conclusion: These results highlight metabolomics as a promising tool for early diagnosis, clinical follow-up, and molecular characterization of breast cancer.
Palabras clave
Cáncer de mama , Metabolómica , Subtipos moleculares , Reprogramación metabólica , Progresión tumoral
Keywords
Breast cancer , Metabolomics , Molecular subtypes , Metabolic reprogramming , Tumor progression
