Perfiles metabolómicos revelan nuevos biomarcadores en niños con síndrome de Williams–Beuren

Aunque se han descrito múltiples complicaciones endocrinas y metabólicas en individuos con Síndrome de Williams, el perfil metabolómico de estos pacientes, especialmente en edades tempranas, no ha sido ampliamente explorado. Este estudio tiene como objetivo identificar metabolitos diferenciales y rutas metabólicas alteradas asociadas a este síndrome.

La expresión "perfil metabolómico" se refiere al conjunto completo de metabolitos (pequeñas moléculas como azúcares, aminoácidos, lípidos, etc.) presentes en una muestra biológica (por ejemplo, sangre, orina, tejidos) en un momento determinado, se trata de una especie de “foto química” de ese conjunto: describe qué metabolitos están presentes y en qué cantidad.

El término “metabolito” se refiere a cualquier molécula que participa en el metabolismo, ya sea como producto intermedio o final de reacciones metabólicas.  El estudio del perfil metabólico sirve para detectar alteraciones metabólicas asociadas a enfermedades, identificar diagnósticos y comprender cómo funciona o falla el metabolismo en determinadas condiciones, como el Síndrome de Williams, para de esta manera, poder proporcionar las intervenciones y cuidados necesarios.

El estudio incluyó a 25 niños con diagnóstico confirmado de Síndrome de Williams, con una edad media de 5 años. Estos fueron comparados con un grupo control de 25 niños sanos emparejados por edad y sexo. Para analizar el perfil metabolómico se empleó la técnica biológica cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS/MS).

A continuación, se describen brevemente los hallazgos principales del estudio metabolómico. En primer lugar, de los 465 metabolitos que se detectaron, 105 estuvieron aumentados en los niños con el síndrome y 64 disminuidos, respecto a los niveles de metabolitos del grupo control. Esto sugiere que los niños con Síndrome de Williams tienen un perfil metabolómico claramente distinto.

Los metabolitos con mayor diferencia de abundancia incluyeron, entre los que se vieron aumentados: ácido palmitoleico, ácido taurocólico, L-kynurenina, creatinina, homogentisato y adenosina-5’-fosfato disódico. Y entre los que se vieron disminuidos, destacan: ácido 5-hidroxiindolacético (5-HIAA), ácido docosahexaenoico (DHA), ácido araquídico, litocolato y 17α-estradiol.

Una ruta metabólica es una serie de reacciones químicas encadenadas que ocurren dentro de una célula o un organismo, donde una sustancia se transforma paso a paso en otra, gracias a la acción de enzimas específicas. El análisis reveló 15 rutas significativamente afectadas en el perfil de Síndrome de Williams, entre las más relevantes destacan: metabolismo del colesterol, biosíntesis de arginina, esteroidogénesis ovárica, metabolismo de fenilalanina, tirosina y triptófano y digestión y absorción de proteínas.

También se observaron asociaciones entre el perfil metabolómico encontrado y diferentes manifestaciones clínicas. Los niños con hernia inguinal, estenosis pulmonar periférica o retraso del crecimiento mostraron perfiles metabolómicos específicos. Un mayor tamaño de la deleción genética se asoció con niveles reducidos de varios metabolitos. Niveles elevados de creatinina sugieren un riesgo potencial de enfermedad renal crónica. Por último, metabolitos relacionados con la esteroidogénesis podrían estar vinculados con la pubertad precoz, frecuente en SWB.

Finalmente, se observó que los perfiles metabolómicos de los niños con Síndrome de Willians compartieron similitudes con aquellos observados en trastornos como: enfermedad celíaca, trastornos del espectro autista, alzheimer, esquizofrenia, deficiencia de NAD y galactosemia tipo 1. Este hallazgo refuerza la hipótesis de rutas metabólicas compartidas entre trastornos del neurodesarrollo y sugiere que los pacientes con Síndrome de Williams podrían beneficiarse de estrategias terapéuticas similares.

Autores: Guannan Bai, Weijun Chen, Chai Ji, Yang Yang, Jiyang Shen, Fangfang Li, Yang Wen, Danny Junyi Tan, Xiaoling Jiang, Yingping Xiao, Jinluan Chen.

Referencia bibliográfica: Bai, G., Chen, W., Ji, C. et al. Metabolomic profiles in serum uncover novel biomarkers in children with Williams–Beuren syndrome. Sci Rep 15, 9437 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-94018-w