ALIMENTE MODIFICATE GENETIC SI CU DESTINATII SPECIALE

CURS 7

ALIMENTATIA IN CAZUL DEREGLARILOR METABOLICE

Capitolul 3:

13. 04.2016

In acest capitol vorbim despre…

1. Dereglari ale metabolismului aminoacizilor si proteinelor: fenilcetonuria, dereglari ale

metabolismului tirozinei, celiachia.

Erori innascute de metabolism

ERORI INNASCUTE DE METABOLISM

• Sunt considerate boli rare, deoarece afecteaza un nr. relativ mic de persoane.

•Apar atunci cand se blocheaza o secventa a unei cai metabolice, situatie care

conduce atat la o acumulare anormal de mare a produsilor intermediari normali,

cat si la acumularea produsilor unor cai metabolice secundare. Efectele toxice ale

acestor metaboliti intermediari pot fi contracarate prin limitarea aportului

exogen al substantei de la care deriva metabolitii. Uneori, blocajul conduce la

stoparea sintezei unui component esential, iar terapia consta in furnizarea acelui

component.

• Se datoreaza unor mutatii genetice la nivelul ADN-ului, ceea ce modifica

expresia unor proteine-enzime. Boala nedepistata si/sau netratata la timp reduce

substantial sansele individului la o evolutie fizica si psihica normala, fiind

adeseori letala. Terapia nutritionala reprezinta, de cele mai multe ori, unica

posibilitate de tratament. De aceea, trebuie atent monitorizata, astfel incat

bolnavul sa primeasca o dieta echilibrata, atat in ceea ce priveste nutrientii

esentiali, cat si aportul total de energie.

DEREGLARI ALE METABOLISMULUI

AMINOACIZILOR SAU PROTEINELOR

FENILCETONURIA (PKU)

• boala congenitala care, netratata, afecteaza serios creierul si, deseori, produce

moartea la cateva saptamani de la nastere.

• Organismul bolnav nu este capabil sa biosintetizeze fenilalanin

hidroxilaza (EC 1.14.16.1), enzima care catalizeaza transformarea

fenilalaninei in tirozina. Acumularea fenilalaninei si a derivatilor sai

(fenilpiruvat, fenilacetat si fenillactat) in sange si in lichidul cefalorahidian

produce convulsii, anemie, alterarea functiilor cerebrale insotita de retardare

mintala, iar pielea devine rugoasa.

• Boala poate fi detectata si prin nivelul crescut de fenilacetilglutamina in urina

pacientilor, de unde si numele bolii.

Incidenta: - in medie 1: 15000- variabila (Irlanda - 1:4500, Finlanda – 1:100000)

(Følling's disease)FENILCETONURIA (PKU)

- Datorata metabolismului deficitar al fenilalaninei (Phe)

fenilalanin-hidroxolaza

Metabolismul fenilalaninei

- in conditii normale:Transformare biochimica dependenta de cofactorul

5,6,7,8-tetrahidrobiopterina

NAD

NADH,H

5,6,7,8-tetrahidrobiopterina

7,8-dihidrobiopterina

CH2 CH

NH3

COO

Phe

transaminareCH2 C COO

fenil-piruvat

O

NADH,HNAD

CH2 CH

OH

COO

fenil-lactat

CH2

fenil-acetat

COO

CO2

Datorita deficientei in enzima fenilalanin-hidroxilaza, Phe nu este convertita la Tyr

in organism se acumuleaza cantitati mari de Phe,care sufera transformarile:

Metaboliti eliminati prin urina

miros caracteristic

Consecinte: Deficiente mentale grave

IREVERSIBILE(daca nu este depistata si tratata la timp)

Screening la nastere

IQ=20-80 (110 normal)

Semne clinice evidente de la 6 luni • tremuraturi• convulsii• hipertonie musculara• hiperkinezie musculara

• reducerea vizibila a pigmentatiei pielii, parului si ochilor(datorita cantitatii reduse de Tyr, care stala baza biosintezei pigmentilor naturali)

Remediul: dieta speciala, cu continut f. scazut de Phe si bogata in Tyr

Cat timp?

minimum 4-5 ani(recomandat: pana la 10 ani)

+ pe perioada sarcinii si a alaptarii

Excluse:• produse alimentare cu proteine ca atare (inclusiv laptele matern saulaptele de vaca maternizat, in cazul sugarilor)

Aspartam!

Solutii:

• Folosirea de hidrolizate proteice enzimatice din care sa se elimine prin metodecromatografice fenilalanina, pastrandu-se toti ceilalti aminoacizi esentiali sineesentiali

Hidrolizate din proteine lactate, carnate, vegetale (soia)

• Folosirea de plasteine (oligopeptide) cu continut redus de Phe sau lipsite de Phe.

Etape:

cu aceeasi enzima, la pH diferit

- Hidroliza enzimatica a proteinei de start pana la peptide cu M=1500 – 2000;

- Separarea Phe, partial sau total, prin adsorbtie pe coloane (Sephadex G-15);

- concentrarea hidrolizatului pana la 30-50% (masa/volum);

- plasteinizarea (resinteza enzimatica);

- separarea plasteinelor si uscarea lor prin atomizare sau liofilizare.