Estudo da inflamação, dano oxidativo e neurodegeneração em pacientes portadores de Fenilcetonúria e em modelo animal de hiperfenilalaninemia : efeito da L-carnitina - Faverzani, Jéssica Lamberty (2023)
A Fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo dos aminoácidos, causada pela atividade deficiente da enzima fenilalanina hidroxilase, responsável pela hidroxilação da fenilalanina (Phe) em tirosina. Como consequência, ocorre o acúmulo da Phe e seus metabólitos tóxicos no sangue e tecidos dos pacientes. Foi descrito que pacientes com PKU em tratamento hipoproteico apresentam deficiência de L-carnitina (L-car), composto que tem demonstrado um potencial antioxidante e anti-inflamatório em doenças metabólicas. O tratamento dos pacientes consiste em uma dieta restrita em Phe e proteínas, suplementada com uma fórmula dietética, contendo aminoácidos (exceto Phe), vitaminas, minerais e nos últimos anos L-car. O presente trabalho tem por objetivo avaliar o efeito da L-car sobre o dano oxidativo, perfil inflamatório e neurodegeneração em pacientes fenilcetonúricos com diagnóstico precoce e tardio e durante o tratamento, e em modelo animal crônico quimicamente induzido de hiperfenilalaninemia, bem como no estudo comportamental no modelo animal. No primeiro capítulo, avaliamos o efeito causado pelo tempo de exposição a níveis elevados de Phe em pacientes com PKU, diagnosticados precoce e tardiamente, bem como o efeito do L-car em pacientes em tratamento através da dosagem de citocinas pró e anti-inflamatórias e marcadores de estresse oxidativo. Verificamos diminuição nos níveis de Phe e aumento nas concentrações de L-car nos pacientes PKU tratados, indicando a eficácia do tratamento dietético. Correlação inversa entre Phe versus L-car e níveis de nitrato mais nitrito versus L-car também foi demonstrada. Encontramos níveis aumentados das citocinas pró-inflamatórias IL-1β, IFN-gama, IL-2, TNF-alfa, IL-8 e IL-6 em pacientes com diagnóstico tardio em comparação aos controles, e IL-8 nos pacientes com diagnóstico precoce e tratamento em comparação com indivíduos saudáveis. Foram demonstrados níveis aumentados de IL-2, TNF-alfa e IL-6 nos pacientes com diagnóstico tardio em comparação com o diagnóstico precoce, e níveis reduzidos de IL-6 nos pacientes tratados em comparação com pacientes com diagnóstico tardio. Além disso, verificou-se uma correlação negativa entre IFN-gama e L-car nos pacientes tratados. No entanto, foi observado aumento dos níveis de IL-4 nos pacientes com diagnóstico tardio em comparação com o diagnóstico precoce, e redução nos pacientes tratados em comparação com pacientes com diagnóstico tardio. Na urina, onde não realizados distinção entre os grupos de pacientes com 14 diagnóstico precoce ou tardio, considerando apenas como grupo diagnóstico, houve um aumento nos níveis de 8-isoprostanos (dano a lipídios) nos pacientes e uma redução nos níveis das espécies de guanina oxidada (dano ao DNA) nos pacientes tratados em comparação com os pacientes no diagnóstico. Assim, a suplementação com L-car induziu efeitos benéficos nesses processos reduzindo ou atenuando os níveis dos biomarcadores aumentados, bem como melhorando a capacidade antioxidante e anti-inflamatória desses pacientes. No segundo capítulo, avaliamos marcadores plasmáticos de neurodegeneração em pacientes com PKU com diagnóstico precoce e tardio e em tratamento. Encontramos redução nos níveis de Phe e aumento das concentrações de L-car em pacientes tratados com L-car. Verificamos aumento de BDNF nos pacientes em tratamento comparado aos pacientes com diagnóstico precoce. Correlação positiva entre BDNF e L-car e correlação negativa entre BDNF e Phe foram observadas. Esses resultados sugerem uma tentativa de ajuste na plasticidade neuronal e recuperação da injúria sofrida, refletindo uma resposta compensatória à lesão cerebral, nos pacientes PKU tratados. No terceiro capítulo, avaliamos os efeitos do tratamento com L-car no córtex cerebral de ratos submetidos a um modelo crônico quimicamente induzido de HPA, avaliando dano oxidativo, neuroinflamação e testes comportamentais. Confirmamos a eficácia do modelo animal, através do aumento de Phe e L-car no sangue e no córtex cerebral. A L-car foi eficaz em diminuir significativamente a geração de espécies reativas (DCF) e atenuar a atividade da superóxido dismutase (SOD). Correlações negativas significativas entre SOD e DCF versus L-car foram observadas. Ainda, a L-car atenuou a diminuição dos níveis de IL-4, demonstrando importante efeito anti-inflamatório, além do efeito protetor contra a neuroinflamação, através da diminuição da superexpressão da proteína glial fibrilar ácida (GFAP). No teste de campo aberto, não foi verificada diferença estatístisca significativa nos parâmetros comportamentais avaliados. Concluimos que o dano oxidativo, a inflamação e neurodegeneração estão envolvidos na fisiopatologia da PKU e que a L-car demonstrou ser um importante adjuvante no tratamento dos pacientes PKU, prevenindo o dano oxidativo e a inflamação tanto a nível periférico em pacientes quanto a nível central em ratos HPA.