Efeito genotóxico da fenilalanina: implicações para a fenilcetonúria

Abstract

O acúmulo de fenilalanina (Phe) no cérebro ocorre na fenilcetonúria, doença causa da pela deficiênciada atividade da enzima fenilalanina hidroxilase. Os pacientes fenilcetonúricos apresentam sintomas neurológicos graves. Entretanto os mecanismos fisiopatológicos dos danos cerebrais ainda não são totalmente compreendidos. No entanto, é possível postular que a Phe possa provocar efeitos neurotóxicos. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito genotóxico da de altas concentrações fenilalanina em córtex cerebral e sangue periférico de ratos jovens utilizando o Teste Cometa . No experimento em in vivo foi realizada administração aguda de uma única injeção subcutânea de Phe ((5,2 µmol/g de peso corporal) , p-clorofenilalanina (p-Cl-Phe) (0,9 µmol/g de peso corporal) ( um inibidor da enzima PHA) e Phe em associação com p-Cl-Phe; grupo controle recebeu solução salina , e in vitro Phe; utilizando-se um modelo que mimetiza a fenicetonúria em animais. Os animais foram mortos 1 hora após a administraçãodos metabólitos. Os danos ao DNA no córtex cerebral foram analisados através do Ensaio Cometa pela medidado índice dedano(ID) e da frequência de dano (FD). Observamos que a Phe e p-Cl-Phe isoladamente induziram dano ao DNA in vivo e da mesma forma a associação de Phe e p-Cl-Phe causou um aumento no ID e FD em comparaçãoao grupo controle, sugerindo que essa associação induz dano ao DNA. Para os experimentos in vitro, fatias de córtex cerebral e alíquotas de sangue periférico foram incubadas na presença diferentes concentrações de Phe e na ausência (controle) de durante 30 minutos, a fenilalanina exerceu efeito genotóxico levando a com valores de ID e FD significativamente maiores em relação ao grupo controle em córtex cerebral o que não ocorreu em sangue periférico Nossos resultados fornecem evidências de qu edanos no DNA podem contribuir para o entendimento dos sintomas neurológicos observados empacientes afetados porfenilcetonúria.

Phenylalanine (Phe) accumulates in the brain of patients affected by phenylketonuria, a disease caused by a deficiency of phenylalanine hydroxylase activity. Phenylketonuric patients present severe neurologic symptoms. However, the pathophysiological mechanisms of the brain damage are not fully understood yet. It may be postulated that Phe may elicit neurotoxicity. This study aimed to evaluate the genotoxic effect of high concentrations of phenylalanine in the cerebral cortex and peripheral blood of young rats using the Comet Test . In experiment was performed in vivo acute administration of a single subcutaneous injection of Phe ((5.2 μmol/g body weight), p-chlorophenylalanine (p-Cl-Phe) (0.9 μmol/g body weight) , an enzyme inhibitor PHA and Phe in combination with p-Cl-Phe, at the same dosis control group received saline; In vitro and Phe; using the model mimics the fenicetonúria that in animals. One hour after injection of metabolites, the animals were killed and structures were collected. DNA damage was evaluated using Comet Assay, by calculating index of damage (ID) and frequency of damage (FD). We found that the Phe and p-Cl-Phe alone induced DNA damage in vivo and similarly the association of Phe and p-Cl-Phe caused an increase in ID and FD compared to the control group, suggesting that this association induces damage DNA. For in vitro experiments, slices of cerebral cortex and peripheral blood aliquots were incubated in the presence of different concentrations of Phe and absence (control) for 30 min, phenylalanine genotoxic effect exerted leading to the FD and ID values significantly higher the control group in the cerebral cortex did not occur in peripheral blood. Our data provide evidence that DNA damage may be implicated in the pathophysiology of the brain damage observed in patients affected by phenylketonuria.