martes, 19 de noviembre de 2013

Hablando de enfermedades raras: Fenilcetonuria

TODO sobre Fenilcetonuria ¿Qué es? ¿A qué se debe? ¿Existen terapias frente a ella? ¿Es posible su diagnóstico? ¿Hay investigaciones actuales sobre ella?

Antes de pasar a responder estas preguntas nos gustaría dejaros vuestras respuestas a la encuesta y esperamos que a lo largo de esta entrada queden resueltas todas las dudas que os haya podido generar.
Para empezar  os recomendamos ver el vídeo de la entrevista a Lourdes Ruíz Desviat, cuya investigación se centra en el estudio de las bases moleculares de diferentes enfermedades metabólicas hereditarias en el CBMSO-UAM.

  
¿Qué es la fenilcetonuria?

La fenilcetonuria o PKU es una enfermedad metabólica, se debe a la alteración de una enzima.

Esta enzima es la PAH (fenilalanina hidroxilasa) responsable de la transformación del aminoácido fenilalanina (phe) en el aminoácido tirosina (tyr), mediante una reacción de hidroxilación, que se produce en el hígado. 


Transformación de fenilalanina por la enzima PAH.

En individuos sanos cuando la enzima PAH  funciona correctamente se genera tirosina la cual interviene en procesos celulares tan importantes comoel metabolismo energético de la célula, la biosíntesis de proteínas y la biosíntesis de neurotransmisores principalmente.  De esta forma se evita el aumento excesivo de fenilalanina que es tóxica para el cerebro por su interferencia con el metabolismo normal del cerebro.

Cuando la enzima PAH NO funciona correctamente, debido a diferentes tipos de mutaciones, se produce una acumulación de la fenilalanina (hiperfenilalanemia). Si  esta acumulación excesiva no se trata,  produce retraso mental en aquellos individuos que la poseen.

¿Qué es una mutación? ¿Qué tipos de mutaciones se producen principalmente en la PAH?

Una mutación es un fallo o un cambio de nucleótido que se produce a nivel del ADN y que va a producir una modificación del aminoácido y por tanto de la proteína. En el caso de la fenilcetonuria una mutación en la enzima origina una enzima diferente a la normal pudiendo producirse pérdida de actividad parcial o completa.

En los pacientes con fenilcetonuria, se ha producido un tipo de mutación llamada missense en la enzima PAH. Esta mutación causa:

o Un mal plegamiento de la enzima. El plegamiento correcto es necesario para el correcto funcionamiento de la enzima.
o   Una bajada de estabilidad de la enzima.

¿Cómo se detecta esta enfermedad?

Antiguamente se detectaba por el olor característico de la orina de estos enfermos. Tras el descubrimiento de la relación entre el olor de la orina y el retraso mental por Asbjorn Folling en 1934, se empezó a realizar el test del pañal que consistía en añadir cloruro férrico a la orina si sufrían la enfermedad se producía una mancha verde. En el año 1947 se localizó finalmente el defecto metabólico.

Desde 1963 y gracias a Guthrie, esta enfermedad se puede detectar mediante la prueba del talón, que es un test en el que se analiza la sangre del recién nacido para ver si posee altos niveles de fenilalanina, que como anteriormente hemos mencionado es tóxico para el cerebro. Si la sangre posee altos niveles de fenilalanina se inhibe el crecimiento bacteriano. Este método de detección se realiza actualmente a todos los recién nacidos . Esto es lo que se conoce como  cribado neonatal.


Prueba del talón
¿Existen tratamiento o terapias para esta enfermedad?

Existen tratamientos y terapias para esta enfermedad, que consiguen un desarrollo normal del individuo que la posee. En esta entrada nos gustaría resaltar una de las últimas aplicaciones terapéuticas que está siendo investigada: chaperonas farmacológicas.

Pero vamos a ir poco a poco. Para empezar, uno de los tratamientos más conocidos y que ha tenido mucho éxito es una dieta baja en fenilalanina. Los individuos que sufren fenilcetonuria deben evitar tomar alimentos que posean grandes cantidades de fenilalanina que como ya hemos visto antes su acumulación es tóxica para el cerebro. Sin embargo, este tratamiento tiene una serie de desventajas: es caro y puede llegar a ser una carga social para el individuo que la padece (muchos alimentos poseen fenilalanina).

Imagen: algunos productos que contiene fenialanina: bebidas y chicles


Otro tratamientos que también ha tenido mucho éxito es la suplementación en la dieta con el cofactor  BH4 (comercialmente conocido como KUVAN). Un cofactor se podría definir como un ayudante de la enzima. El cofactor permitiría estabilizar a la enzima y protegerla de la degradación.  Además permite a algunos pacientes que sufren esta enfermedad aumentar la ingesta proteica o incluso no hacer dieta, ya que la enzima PAH funcionaría correctamente.

Existe, además, otro tipo de tratamiento que consiste en la suplementación de la dieta con aminoácidos, que compiten con la fenilalanina por la llegada al cerebro, originando una bajada de sus niveles en el cerebro. 

Dentro de las alternativas que están siendo actualmente investigadas vamos a destacar: 
  • Terapia enzimática: se centra en la obtención de una enzima activa en los pacientes y puede ser de dos tipos: reemplazamiento de la enzima o sustitución de la enzima. En terapias de reemplazamiento se sustituye la enzima PAH mutada que no funciona correctamente por otra enzima humana que funcione correctamente. En el caso de la sustitución enzimática vamos a suministrar una enzima parecida no humana que permite eliminar el exceso del aminoácido tóxico para el cerebro (fenilalanina).
  • Terapia génica: se basa en modificar la acción del gen mutado de la proteína alterada. 
Y por último una pequeña introducción a una nueva aproximación terapéutica: las chaperonas farmacológicas

¿Qué son las chaperonas? ¿Para qué tipos de enfermedades podrían servir como tratamiento? ¿Cuáles  son  las conclusiones de las investigaciones sobre estas terapias?

Las chaperonas son una serie de pequeñas moléculas que se unen a las enzimas y las estabilizan. Además facilitan su plegamiento, que como ya hemos visto es esencial para el correcto funcionamiento de las enzimas.


Plegamiento de una proteína gracias a la acción de una chaperona. Imagen
  1. Son capaces de aumentar la estabilidad y la actividad de la enzima,  e incluso pueden incrementar los niveles de la enzima.
  2. Sería posible su administración oral.
  3. No son tóxicas para el paciente
  4. Su eficacia depende de la absorción, transporte y supervivencia en el organismo vivo.
  5. Es una terapia con futuro en la restauración de la actividad de la enzima mutada.
Las chaperonas farmacológicas son compuestos que cumplen las mismas funciones que las chaperonas biológicas sobre proteínas mutadas y podrían servir como tratamiento de todas aquellas enfermedades causadas por un mal plegamiento de las enzimas. Este tipo de enfermedades están causadas por una mutación que impide de alguna manera un correcto plegamiento de la enzima. Las enzimas o proteínas mal plegadas pueden no ser degradadas y  podrían llegar a ser tóxicas para las células o pueden perder parte de su función y ser degradadas. Este último es el caso de la fenilcetonuria o PKU.

Por último informaros de que la fenilcetonuria es una enfermedad que afecta de forma diferente en las distintas regiones del mundo. En Europa afecta a 1 de cada 10000, por lo que aunque no es una enfermedad muy frecuente es muy importante que la conozcamos y la tengamos en cuenta.
Esperamos que con esta entrada hayáis descubierto o aumentado vuestro conocimiento sobre esta enfermedad, y estaremos encantas de responder a vuestras dudas y comentarios.

English abstract: 
PKU is a metabolic disease due to a mutation of an enzyme (PAH). In healthy individuals, this enzyme transforms the amino acid phenylalanine to tyrosine, whereas in patients this enzyme does not function correctly causing an increase of phenylalanine that is toxic to the brain.  There is a postnatal diagnosis of this disease: evidence heel, along with a large number of therapies: diet, cofactor´s administration, enzyme replacement or substitution and pharmacological chaperones. Currently pharmacological chaperones are one of the most promising therapies.


¿Quieres saber más?

Si quieres saber más acerca de esta enfermedad y de temas relacionados con ella aquí os dejamos algunos enlaces muy interesantes:

lunes, 18 de noviembre de 2013

Encuesta sobre... ¡PKU!

¿Cómo creéis que están vuestros telómeros, cortos o largos? ¿Os hemos convencido de la importancia de estos pequeños extremos de nuestros cromosomas?

¿Os suena el término PKU? ¿Y Fenilcetonuria? Esta semana trataremos esta apasionante enfermedad que parece tan desconocida. Causas, tratamientos, alimentación...

Intentaremos dar un repaso a los aspectos clave de esta patología y esperamos, por supuesto, despertar vuestro interés por el tema.

¿Cuánto sabéis? Animaos a hacer nuestra encuesta de esta semana; seguro que os sorprenden algunas de las preguntas (y respuestas).




¿Os ha parecido una enfermedad interesante? ¿Creéis que se debería investigar sobre estas enfermedades raras? Comentarnos vuestras opiniones y leed nuestra próxima entrada para saber todo esta enfermedad.