A fenilcetonúria (PKU) e a leucinose (MSUD-maple syrup urine disease-) são erros hereditários do metabolismo respectivamente associados à deficiência em fenilalanina hidoxilase (PAH) ou ao complexo enzimático que promove a descarboxilação dos cetoácidos de cadeia ramificada. O tratamento baseia-se, essencialmente, numa dieta pobre em proteínas naturais, restrita nos aminoácidos que não são metabolizados e suplementada com uma mistura dos restantes aminoácidos essenciais, vitaminas e minerais. O incumprimento da dieta pode levar à deficiência em micronutrientes comprometendo diversos processos metabólicos celulares vitais, nomeadamente o sistema antioxidante. O objectivo do trabalho desenvolvido foi o de investigar a correlação entre os níveis de tióis plasmáticos e seus determinantes, em doentes quer PKU quer MSUD sob tratamento dietético, através da avaliação da cisteína total (tCys), cisteinilglicina (Cys-Gly), glutationo total (tGSH) e dos seus precursores – metionina (Met); glicina (Gly), cistina livre (l(Cys)2) e homocisteína total (tHcy) -, e ainda o ácido metilmalónico, reconhecido como um biomarcador precoce da deficiência em VitB12. Foram utilizados os métodos analíticos (HPLC, GC e GC-MS) em uso no laboratório. Analisou-se um total de 183 amostras de plasma sendo 74 de doentes com PKU (n=21) e 109 de doentes MSUD (n=8) sob tratamento dietético. As amostras foram selecccionadas aleatoriamente entre as existentes no laboratório provenientes das colheitas enviadas para controlo dos marcadores patognomónicos das patologias referidas. A análise estatística foi efectuada usando o GraphPad Prism software V6.00. As correlações foram analisadas usando o coeficiente de correlação de Pearson. Um valor de p inferior a 0,05 foi considerado significativo. A análise dos resultados mostrou, apenas para a tCys (p<0,0249) e Cys-Gly (p<0,0024) uma diferença com significância entre as duas populações de amostras (PKU versus MSUD) avaliadas. Os valores médios dos restantes biomarcadores assim como a distribuição em relação à média revelaram grande semelhança entre si. É ainda de salientar que a percentagem, em cada grupo, para o mesmo biomarcador com valores inferiores ao valor mínimo de referência foi igualmente semelhante. Estes resultados permitem-nos especular que os parâmetros analisados não são dependentes da patologia per se mas sim modulados pelas terapias dietéticas instituídas em cada grupo, face à semelhança entre ambas quanto ao tipo de suplementação em vitaminas, minerais e nutrientes essenciais. Os resultados mostraram que o teor de tGSH se encontrava abaixo do nível de referência mínimo numa percentagem elevada de amostras: 48,6% no grupo PKU e 67,9% no grupo MSUD, assim como os valores de Cys-Gly, l(Cys)2 e de tHcy. Encontrou-se uma correlação fortemente significativa (p<0,001) entre o tGSH e a Cys-Gly e entre esta e a tHcy, em ambos os grupos de amostras. Em resumo, os dados encontrados mostram que a síntese do GSH pode estar afectada e que há uma correlação com os seus determinantes. Assim, os resultados obtidos mostram com alguma clareza a necessidade de se explorar estes dados num estudo alargado e desenhado tendo em consideração o emparelhamento entre idades, sexo e dieta e uniformidade no que respeita a colheita das amostras (tempo jejum, fase pré-analítica e armazenamento). Dados que poderão vir a permitir uma manipulação da dieta mais eficaz no tratamento das patologias referidas.

Phenylketonuria (PKU) and Maple Syrup Urine Disease (MSUD) are inborn errors of metabolism associated respectively with deficient phenylalanine hidroxilase activity, and deficiency of branched chain keto-acid decarboxylase complex. Treatment is based on a natural protein restricted diet, free of non metabolized amino acids and supplemented with amino acid mixtures enriched with trace elements, vitamins, and minerals. Poor compliance with the diet may lead to micronutrients’ deficiencies compromising several vital cellular metabolic processes such as the antioxidant system. The aim of the developed study was to investigate any correlations that may exist between the plasma thiol concentrations (homocysteine, cysteine and glutathione) and their determinants (methionine, cobalamin and folate) in PKU and MSUD patients under dietary treatment through the evaluation of total cysteine (tCys), cysteinilglycine (Cys-Gly), total glutathione (tGSH) and their precursors – methionine (Met); glycine (Gly), free cystine (l(Cys)2) and total homocysteine (tHcy) - and also methilmalonic acid concentrations, reckoned as a vitB12 deficiency early biomarker. Analytical methods (HPLC, GC e GC-MS) present at the laboratory were used. A total of 183 plasma samples were analyzed, 74 of which belonged to PKU patients (n=21) and 109 belonged to MSD patients (n=8), both groups were under dietetic treatment. Samples were randomly selected among the pre-existing in the laboratory which had been previously collected and sent for pathognomonic marker control of the previously referred pathologies. Statistical analysis was conducted using GraphPad Prism software V6.00. The correlations were analyzed using Pearson’s correlation coefficient (p<0,05 was considered statistically significant). Analysis of the results showed, only for tCys (p<0,0249) and Cys-Gly (p<0,0024), a statistically significant difference between the two sets of samples (PKU versus MSUD) studied. The average values and the mean distribution for the other biomarkers have shown great similarities among themselves. It should also be noted that the percentage in each group for the same biomarker, with results inferior to the lower reference value, were similar. These results allow us to speculate that the analyzed parameters aren’t disease dependent per se but modulated by the dietetic therapies implemented in each group, due to the similarity between both concerning micronutrient supplementation. Results show that the concentration of GSH was lower than the reference value in a high percentage of samples: 48,6% in the PKU group and 67,9% in the MSUD group. Cys-Gly, l(Cys)2 and tHcy concentrations were also low. A strong statistically significant (p<0,001) correlation was found between tGSH and Cys-Gly and between the later and tHcy, in both group samples. In conclusion, the data found show that GSH synthesis may be affected and that this is correlated to its determinants. Thus, the given results clearly show a need to explore these data in an extended study considering age, gender and diet matching and uniformity collecting samples (fasting period, pre-analytical stage and storage). These data may allow us to more effectively manipulate the dietetic treatment of the studied pathologies.

Tese de mestrado, Doenças Metabólicas e Comportamento Alimentar, Faculdade de Medicina, Universidade de Lisboa, 2015