Estudos estruturais e funcionais da fenilalanina hidroxilase humana

Dissertação apresentada para a obtenção do Grau de Mestre em Genética Molecular e Biomedicina, pela Universidade Nova de Lisboa, Faculdade de Ciências e Tecnologia

Estudo da composição química de flocos de cereais com ênfase nos teores de fenilalanina

Foi estudada a composição química e o teor de fenilalanina em 13 tipos de flocos de cereais produzidos no país e disponíveis no comércio de São Paulo. Todos os produtos contêm elevado teor de carboidratos totais, superior a 77%, fornecendo no mínimo 345 kcal/100g. Os seus teores protéicos (Nx5,7) são variáveis e se situam entre 3,8 e 7,3%. Os teores de fenilalanina variam entre 224 e 451 mg/100g de produto, sendo os valores mais baixos encontrados nos cereais com o menor teor protéico, que correspondem aos flocos de milho com maior concentração de açúcar. Através da análise de aminoácidos, foram encontrados em média 5,96g de fenilalanina/100g de aminoácidos recuperados. As diferenças em torno desta média não foram estatisticamente significativas e mostraram-se independentes do cereal que deu origem aos produtos. Houve correlação linear entre o teor de nitrogênio (micro-Kjeldahl) e a concentração de fenilalanina nas amostras (coef. correl. 0,9887) o que permite estimar o teor de fenilalanina unicamente a partir da análise de nitrogênio, adotando o teor de 5,96g de fenilalanina/100g aminoácidos. Os cálculos resultaram nos teores de fenilalanina dos 13 produtos, que não diferiram estatisticamente dos obtidos pela análise de aminoácidos.

Composição química de tabletes de caldo de carne: nitrogênio protéico, não-protéico e fenilalanina

A redução dos níveis sangüíneos de fenilalanina (Phe) em pacientes fenilcetonúricos requer o conhecimento preciso do teor de Phe nos alimentos, para que possa haver um controle da ingestão desse aminoácido. Este trabalho teve como objetivo estudar o teor protéico e de Phe em tabletes de caldo de carne de duas marcas comerciais, contribuindo com informações para a elaboração de cardápios. A análise de aminoácidos foi realizada por cromatografia de troca iônica em autoanalisador de aminoácidos e os teores de umidade, proteína bruta (Nx6,25) e lipídeos foram determinados por métodos descritos na AOAC (1995). A fibra alimentar foi quantificada por método enzimático. O nitrogênio protéico (NP) foi determinado após precipitação ácida da proteína. Observamos que os teores de umidade, lipídeos foram semelhantes nos dois produtos com valores médios de 3,7%, e 8,4%, respectivamente. Os teores de fibra foram inferiores a 2%, mas vale ressaltar o elevado teor de minerais, da ordem de 61% no produto A e de 54% no produto B. Comparando-se os valores de nitrogênio total e NP, verificamos que aproximadamente 95% do N correspondem a N de origem não protéica. O teor protéico real, pela somatória de aminoácidos, era de apenas 0,71g/100g e de 0,84g/100g nas amostras A e B, respectivamente, e não foi possível detectar a presença de Phe nestas amostras. Teoricamente, considerando que uma proteína contém 4% de Phe em sua composição, as amostras analisadas contém no máximo 34mg Phe/100g, o que corresponde a 3,6mg Phe por tablete de caldo de carne de 10,5g. Esta reduzida quantidade justifica a dificuldade em se detectar analiticamente este aminoácido. A elevada quantidade de nitrogênio não protéico corresponde à presença de monoglutamato de sódio (realçador de sabor), de modo que a conversão Nx6,25 resulta em valores protéicos superestimados.

Efeito de parâmetros hidrolíticos na obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina

Tendo como objetivo a obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), foram preparados, inicialmente, extratos proteicos da farinha de trigo, empregando-se método enzimático pela ação de protease de Bacillus licheniformis. Em seguida, esses extratos foram hidrolisados sob a ação do extrato enzimático bruto (EEB), obtido de casca de abacaxi, e de pancreatina comercial; e alguns parâmetros hidrolíticos foram avaliados, tais como temperatura (30; 35; 40; 50; e 70 °C), tempo (1 hora e 30 minutos; 2 horas e 30 minutos; 3 horas e 30 minutos), e pH de reação (6,0; 7,0; 8,0 e 9,0). Para a remoção de Phe, empregou-se o carvão ativado (CA) e a eficiência deste processo foi avaliada determinando-se o teor de Phe por espectrofotometria derivada segunda, na farinha de trigo, assim como nos hidrolisados após tratamento com CA. Para os três parâmetros estudados, observaram-se efeitos variados sobre a remoção de Phe, sendo que os melhores resultados foram encontrados ao se empregar a associação sucessiva de EEB (E:S 10:100, 1 hora e 30 minutos), com a pancreatina (E:S 4:100, 3 horas e 30 minutos), em pH 7,0 a 50 °C, tendo atingido 66,28% de remoção de Phe, o que corresponde a um teor final de Phe de 522,44 mg.100 g-1 de hidrolisado.

Síntesis y caracterización de amidas quirales derivadas de la (S)-fenilalanina, evaluación de su actividad antibacteriana in vitro.

Tesis (Maestría en Ciencias con Orientación en Farmacia) UANL, 2011.

Efeito da fenilalanina sobre a atividade da creatina quinase em córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos

A fenilcetonúria (PKU) é um erro inato do metabolismo de aminoácidos causada pela deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase hepática (PAH) que converte fenilalanina (Phe) em tirosina. Caracteriza-se clinicamente por retardo mental severo e, em alguns pacientes, por convulsões e eczema cutâneo. Bioquimicamente os pacientes afetados por esta doença apresentam acúmulo de Phe e seus metabólitos no sangue e nos tecidos. Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. O metabolismo energético cerebral é caracterizado por níveis altos e variáveis de síntese e de utilização de ATP. O cérebro contém altos níveis de creatinaquinase (CK), uma enzima que transferere reversivelmente um grupo fosforil entre ATP e creatina e entre ADP e fosfocreatina (PCr). Considerando que a CK parece estar envolvida em certas condições patológicas relacionadas com deficiência de energia cerebral e sabendo que a PKU está associada à redução de produção e de utilização de energia pelo cérebro, no presente trabalho verificamos a atividade da CK em homogeneizado total de córtex cerebral, cerebelo e cérebro médio de ratos Wistar submetidos aos modelos experimentais agudo e crônico de hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e da α-metil-DL-fenilalanina (MePhe), um inibidor da PAH, nas mesmas estruturas de ratos Wistar de 22 dias de idade não tratados. Nossos resultados mostraram uma redução significativa na atividade da CK nas estruturas cerebrais estudadas de ratos sujeitos a HPA. Também verificamos que Phe e MePhe inibiram in vitro a atividade da CK nas mesmas estruturas. O estudo da interação cinética entre Phe e MePhe, sugere a existência de um único sítio de ligação na CK para os dois compostos. Considerando a importância da CK para a manutenção do metabolismo energético cerebral, nossos resultados sugerem que a alteração da homeostasia energética pode contribuir para a neurotoxicidade da Phe na PKU.

Efeito da fenilalanina e da alanina sobre as atividades dos complexos da cadeia respiratória de córtex cerebral de ratos

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada bioquimicamente pelo acúmulo de fenilalanina (Phe) e seus metabólitos nos tecidos dos pacientes afetados. O dano neurológico é a marca da PKU e a Phe é considerada o principal agente neurotóxico nesta doença, cujos mecanismos de neurotoxicidade são pouco conhecidos. A alanina (Ala) é nutricionalmente um aminoácido não essencial. Ela é o principal aminoácido gliconeogênico porque pode originar piruvato e glicose, tendo sido, por este motivo, usada como um suplemento dietético em combinação com o hormônio de crescimento no tratamento de crianças subnutridas afetadas por algumas doenças metabólicas herdadas, para induzir o anabolismo. O principal objetivo do presente trabalho foi medir as atividades dos complexos da cadeia respiratória mitocondrial (CCR) e succinato desidrogenase (SDH) no córtex cerebral de ratos Wistar sujeitos à hiperfenilalaninemia (HPA) quimicamente induzida e à administração crônica de Ala, desde o 6± até o 21± dia de vida pós-natal. Também investigamos o efeito in vitro da Phe e Ala nas atividades da SDH e CCR em córtex cerebral de ratos de 22 dias de idade. Os resultados mostraram uma redução nas atividades da SDH e complexos I + III no córtex cerebral de ratos sujeitos à HPA e também no córtex cerebral de ratos sujeitos à administração de Ala. Também verificamos que ambos: Phe e Ala inibiram in vitro a atividade dos complexos I + III por competição com NADH. Considerando a importância da SDH e CCR para a sustentação do suprimento energético para o cérebro, nossos resultados sugerem que o déficit energético possa contribuir para a neurotoxicidade da Phe em PKU. Em relação à Ala, ficou evidenciado que mais investigações serão necessárias antes de considerar a suplementação com Ala como uma terapia adjuvante válida para crianças com estas doenças.

Responsividade à tetrahidrobiopterina em pacientes com deficiência de fenilalanina hidroxilase

OBJETIVO: Identificar indivíduos responsivos à tetrahibrobiopterina (BH₄) em uma amostra de pacientes brasileiros com hiperfenilalaninemia por deficiência de fenilalanina-hidroxilase (HPA-PAH). MÉTODOS: Estudo intervencional, amostragem por conveniência. Para serem incluídos no estudo, os pacientes deveriam: possuir diagnóstico bioquímico de HPA-PAH; ter idade ≥ 7 anos; estar em tratamento dietético; e apresentar níveis de fenilalanina (Phe) ≥ 6 mg/dL em todas as medidas realizadas no ano anterior à inclusão no estudo. Os níveis de Phe foram determinados por meio de espectrometria de massas in tandem no dia anterior (dia 1) e nos pontos de hora 0, 4 e 8 h (dia 2) e 24 h (dia 3) após ingestão de BH₄. Os critérios utilizados para definir responsividade ao BH₄ foram: critério 1-redução ≥ 30% de Phe após 8 h da administração de BH₄; e critério 2-redução ≥ 30% de Phe após 24 h da administração. RESULTADOS: Dezoito pacientes foram incluídos no estudo (mediana de idade = 14 anos, sexo masculino = 12). Cinco pacientes foram responsivos ao BH₄, sendo três (forma clássica: um; forma leve: dois) de acordo com ambos os critérios, e dois (forma clássica: um; forma não definida: um) de acordo com o critério 2. Os níveis de Phe plasmáticos do dia 1 não demonstraram variação nos pontos de hora (p = 0,523). Entretanto, quando comparamos os níveis de Phe nos pontos de hora dos dias 1 e 2, encontramos uma variação significativa (p = 0,006). A análise da associação genótipo-fenótipo confirmou o caráter multifatorial da responsividade ao BH₄. CONCLUSÃO: Os nossos achados estão de acordo com a literatura e indicam que um número relevante de pacientes brasileiros com HPA-PAH é responsivo à BH₄.

Importância do diagnóstico e tratamento da fenilcetonúria

A fenilcetonúria (PKU) é o mais comum dos erros congênitos do metabolismo de aminoácidos. Resulta da deficiência da fenilalanina hidroxilase, enzima que catalisa a conversão de fenilalanina em tirosina. A introdução de uma dieta com baixo teor de fenilalanina deve ter início nos primeiros meses de vida, de preferência no primeiro mês, para evitar o retardo mental, manifestação clínica mais severa da doença. Foi elaborada revisão sobre essa temática, que aborda desde a PKU clássica até a hiperfenilalaninemia branda, incluindo relato sobre a PKU maternal e os efeitos da exposição do útero a altos níveis de fenilalanina sobre o feto.

Avaliação do programa de prevenção e promoção da saúde de fenilcetonúricos

OBJETIVO: Avaliar os resultados de ações preventivas e de promoção à saúde institucionalizadas para crianças fenilcetonúricas. MÉTODOS: Foram avaliados os resultados alcançados pelo Programa de Triagem Neonatal, do Estado do Paraná, entre os fenilcetonúricos, no período de 1996 a 2001. Foram investigados dados socioeconômicos e aplicado instrumento de medição da função motora grossa para determinar as habilidades motoras de 32 crianças fenilcetonúricas com diagnóstico e tratamento precoces. Optou-se pela utilização do coeficiente de correlação de Pearson para verificar a relação entre a variável de interesse (escore motor) e as demais variáveis quantitativas (nível médio de fenilalanina pós-tratamento, escolaridade do pai e da mãe, idade da criança no início do tratamento e renda familiar). RESULTADOS: Dentre as crianças avaliadas, 93,7% apresentaram desenvolvimento de acordo com os parâmetros de normalidade referenciados na literatura. O tratamento foi iniciado no primeiro mês em 71,9% dos casos de fenilcetonúria. A pesquisa socioeconômica registrou 39,5% de pais com instrução até o quarto ano escolar. Foi encontrada correlação significativa entre o escore motor da criança e a escolaridade dos pais (N=32), e entre o escore motor e a precocidade do tratamento (N=27). CONCLUSÕES: Os resultados evidenciaram a alta efetividade do programa avaliado. A baixa escolaridade dos pais e sua relação com o escore motor ressaltam a importância do apoio aos pais na dietoterapia. A relação encontrada entre o escore motor e o início do tratamento confirma a necessidade da adesão imediata ao programa. A inexistência na literatura de outros estudos de avaliação dificulta a generalização dos resultados.

Caracterização de dois novos tipos de centros ferro-enxofre em duas proteínas isoladas de bactérias redutoras de sulfato (desulfovibrio gigas NCIB 9332)

Tese apresentada para obtenção do grau de Doutor

Síntese de péptidos contendo resíduos de aminoácidos não proteinogénicos

Dissertação de mestrado em Química Medicinal

Influencia de los diferentes tipos de tostados, en el contenido de ocratoxina A, en café (Coffea arabica L.) de Córdoba, Argentina

La siguiente investigación se propone estudiar la relación entre los factores que determinan los distintos tipos de tostado de café (tiempo y temperatura) y el contenido final de ocratoxina A en muestras de granos de café verdes procedentes de Brasil y comercializados en Argentina (en el periodo 2009-2010). Las Ocratoxinas químicamente son un conjunto de siete derivados de la isocumarina unidos por enlace amida a fenilalanina. La OTA incrementa la formación de aductos, induce micronúcleos, intercambio de cromátidas hermanas y mutación génica en S. tiphimurium tras activación metabólica. Está clasificada por las IARC como posiblemente carcinógeno (2B) debido a que induce adenomas renales, carcinomas en rata y ratón, si bien los datos en humanos no son concluyentes

Estudi teòric de nanotubs de nitrur de bor d'interès biomèdic

La integració dels materials biocompatibles en la nanotecnologia ha permès aquesta àrea tenir aplicacions en els camps de la biologia i la medicina, un fet que ha donat lloc a l'aparició de la nanobiotecnologia. La gran majoria d'aquestes aplicacions es basen en un aspecte fonamental: la interacció que es dóna entre els constituents biològics (normalment proteïnes) i els materials biocompatibles. Els nanotubs de carboni presenten una citotoxicitat inherent, mentre que els de nitrur de bor (BNNTs), isòsters amb els de carboni, són inherentment no-citotòxics i mostren una afinitat natural per les proteïnes. En aquesta memòria es presenten els resultats obtinguts de la interacció de BNNTs amb constituents bàsics biomoleculars (molècules que representen grups funcionals i aminoàcids) en absència de solvent mitjançant tècniques de modelatge i càlculs químic-quàntics amb tractament periòdic realitzats amb el codi CRYSTAL09. En primer lloc, s'ha trobat que els mètodes DFT basats en el GGA donen valors de band gap excessivament baixos (2.7 - 4.6 eV) comparat amb el valor experimental (5.5 eV), mentre que el funcional híbrid B3LYP dóna bons valors de band gap, el més acurat essent un BNNT amb índex (9,0), (5.4 eV). S'ha determinat que la interacció de BNNTs amb molècules pot venir guiat per: i) interaccions datives amb el B; ii) enllaç d'H amb el N; iii) interaccions pi-stacking. Les dues primeres forces d'interacció es veuen afavorides en BNNTs de radi petit, els quals interaccionen molt favorablement amb molècules polars, mentre que les terceres es veuen afavorides en BNNTs de radi gran, els quals interaccionen molt favorablement amb sistemes aromàtics o que continguin dobles enllaços. S'ha estudiat la interacció de BNNTs(6,0) amb molècules que contenen grups funcionals presents en residus aminoàcids i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual indica que tenen la major interacció aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-N(molècula), seguit d’aquelles molècules que poden establir interaccions de tipus pi-stacking, i acabant amb aquelles molècules que estableixen interaccions datives B(nanotub)-O(molècula). Per últim s'ha estudiat la interacció de BNNTs amb diferents aminoàcids (glicina, lisina, àcid glutàmic i fenilalanina) i s'ha establert una escala d'afinitats relativa, la qual està d'acord amb les tendències observades per les molècules que contenen grups funcionals de residus aminoàcids.