La fenilalanina è un amminoacido aromatico con formula C6H5CH2CH(NH2)COOH. Esistono due stereoisomeri otticamente attivi. L’isomero L è quello presente in natura nelle proteine, mentre l’isomero D si trova pure in natura, in antibiotici peptici batterici.
La fenilalanina è solubile in acqua e poco solubile in metanolo ed etanolo. È contenuta nella maggior parte delle proteine, ma assente in alcuni istoni. Essendo un amminoacido essenziale per l’uomo e per altri mammiferi, la sua presenza nella dieta è indispensabile, poiché l’organismo non la sa sintetizzare. Il fabbisogno giornaliero varia in rapporto alla quantità di tirosina presente nella dieta, dato che la fenilalanina può essere convertita in tirosina.
La fenilalanina è il precursore di molti ormoni, quali adrenalina, noradrenalina, dopamina, melanina, tiramina e tiroxina. Inoltre, essa è il precursore dell'amminoacido tirosina. La tirosina si forma per reazione di idrossilazione della fenilalanina in un processo catalizzato dall'enzima fenilalanina idrossilasi. Anche la tiramina è sintetizzata a partire dalla tirosina.
L'amminoacido feniletilammina, C6H5CH2CH2NH2, contenuto nelle sostanze proteiche in seguito a decarbossilazione, si può considerare un derivato della decarbossilazione della fenilalanina.
Fenilchetonuria (PKU)
La fenilchetonuria è un quadro clinico caratterizzato da deficienza mentale dovuta a un errore congenito del metabolismo della fenilalanina per difetto dell’enzima fenilalanina idrossilasi. La fenilchetonuria (PKU) è una malattia ereditaria rara, potenzialmente grave, causata dall'accumulo dell'aminoacido fenilalanina nel sangue e nel liquido cefalorachidiano.
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Essendo bloccata la via principale del metabolismo della fenilalanina a livello della sua trasformazione a tirosina, entra in funzione una via secondaria, normalmente poco sfruttata. Pertanto il livello della fenilalanina aumenta considerevolmente in tutti i liquidi biologici, in particolare nel sangue. A carico del tessuto nervoso si verificano difetti di mielinizzazione del cervello e una progressiva demielinizzazione di aree precedentemente mielinizzate. I sintomi sono costituiti da insufficienza mentale, convulsioni, alterazioni del carattere.
Genetica della PKU
La fenilchetonuria è una malattia ereditaria a trasmissione autosomica recessiva: entrambi i geni che contengono le informazioni per produrre la fenilalanina idrossilasi, sia quello di origine materna sia quello di origine paterna, sono alterati nei bambini con fenilchetonuria. La fenilchetonuria è una malattia a trasmissione autosomica recessiva, cioè entrambi i genitori hanno un'alterazione in uno dei due geni per la fenilalanina idrossilasi e non sono affetti dalla malattia.
Il gene per l'enzima fenilalanina idrossilasi è situato sul braccio lungo del cromosoma 12 (12q22-q.24.2); la maggior parte dei pazienti sono eterozigoti composti, cioè portatori di due diverse mutazioni presenti ciascuna su una copia del gene. In mancanza dell'enzima necessario per convertire la fenilalanina in tirosina, la fenilalanina inutilizzata si accumula e i suoi livelli nel sangue aumentano.
Sintomi e Diagnosi
Le forme di fenilchetonuria classica e moderata sono caratterizzate da un colore estremamente chiaro della pelle e dei capelli e da occhi blu (ipopigmentazione) poiché la fenilalanina non può trasformarsi in melanina, il pigmento responsabile della colorazione della pelle e dei capelli. Caratteristico è anche l'odore di urine di topo o di muffa della pelle e delle urine.
Il programma di screening neonatale per la fenilchetonuria/iperfenilalninemia, obbligatorio in Italia dal 1992 e oggi compreso nello screening neonatale esteso, ha permesso di prevenire le gravi complicanze associate alla malattia. La conferma diagnostica si basa sul dosaggio della fenilalanina nel sangue (v.n. 30-120 µmol/l). Per distinguere la fenilchetonuria dai difetti di cofattore (BH4) viene eseguito il dosaggio delle pterine urinarie e dell'attività dell'enzima diidropterina reduttasi (DHPR).
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Trattamento
L'obiettivo del trattamento è ridurre e mantenere i livelli di fenilalanina nel sangue entro i limiti raccomandati in base all'età, al fine di garantire un normale sviluppo neuropsicomotorio. Il trattamento dietetico, che ancora oggi rimane il cardine della terapia, va iniziato il più precocemente possibile e deve essere continuato per tutta la vita, specialmente nelle pazienti femmine in età fertile.
Esso si basa su una dieta a ridotto contenuto di fenilalanina, integrata con miscele di aminoacidi prive di fenilalanina e supplementate con vitamine, oligoelementi e acidi grassi essenziali. Allo scopo di ridurre i livelli di fenilalanina nel sangue, è stato utilizzato un enzima, la fenilalanina Ammonio Liasi (PAL), che è in grado di convertire la fenilalanina in ammoniaca e acido trans-cinnamico. L'enzima, ottenuto mediante tecnologie del DNA ricombinante, è stato coniugato a Polietilenglicole (PEG) per ridurne la capacità di stimolare una risposta immunitaria.
Gestione Multidisciplinare
Tutti i pazienti affetti da fenilchetonuria necessitano di una presa in carico presso il Centro di clinico riferimento Regionale per le malattie metaboliche dove opera un team multidisciplinare dedicato (medico metabolista, dietista, neurologo, psicologo, assistente sociale). Il programma di controllo clinico della crescita e dello sviluppo, biochimico, nutrizionale e neuropsicoevolutivo ha una periodicità che dipende dal tipo di deficit enzimatico e dall'età del paziente ma viene comunque adattato alle esigenze individuali.
Gravidanza e PKU materna
La gravidanza rappresenta un evento particolarmente impegnativo per le donne affette da fenilchetonuria. Infatti, nel corso della gravidanza, valori di fenilalanina nel sangue al di sopra del valore limite hanno un effetto teratogeno (provocano malformazioni) sul feto e possono causare aborti ripetuti, ritardo di crescita intrauterina, microcefalia, disabilità intellettive, malformazioni cardiache, dell'apparato digerente e facciali.
Per prevenire le conseguenze della sindrome da Fenilchetonuria (PKU) materna sono necessari una rigorosa aderenza al trattamento dietetico e uno stretto controllo clinico e biochimico prima e durante tutta la gestazione. Numerosi studi hanno evidenziato un normale sviluppo fetale quando i livelli di fenilalaninemia materna sono mantenuti tra 120 e 360 μmol/l. Pertanto fin dall'inizio dell'età fertile le pazienti devono essere informate su quanto sia necessaria la programmazione di un'eventuale gravidanza per poter prevenire il rischio di gravi malformazioni dell'embrione e del feto.
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Fonti alimentari di fenilalanina
Le principali fonti alimentari della fenilalanina sono: spirulina (alga), stoccafisso, soia, latticini (latte, grana, gruviera, pecorino, emmenthal, fontina), semi di zucca, prezzemolo, pancetta e fagioli. Essa si trova anche nel dolcificante aspartame, che è un dipeptide ottenuto sinteticamente dalla reazione tra l'estere metilico della fenilalanina e un altro amminoacido, l'acido aspartico.
Considerazioni aggiuntive
È necessario che le concentrazioni di fenilalanina siano tenute sotto controllo entro certi limiti nelle persone soggette a fenilchetonuria, ipertensione, emicrania, schizofrenia o che usano una delle seguenti classi di farmaci: inibitori della monoamminossidasi, antidepressivi.
Informazioni su Centri di diagnosi e cura, Associazioni di pazienti ecc., possono essere ricevute contattando il Telefono Verde Malattie Rare dell'Istituto Superiore di Sanità (TVMR) al numero 800.89.69.49. Il numero è attivo dal lunedì al venerdì dalle 9:00 alle 13:00. A livello europeo, la fenilchetonuria è studiata all'interno di MetabERN, la Rete di riferimento europea per le malattie metaboliche ereditarie (dall'inglese European Reference Network for Hereditary Metabolic Diseases) dedicata alle malattie metaboliche rare.
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