Genetyka dla nie medyka – skąd się bierze PKU?

Fenyloketonuria (z ang. Phenylketonuria, PKU) to uwarunkowana genetycznie choroba metaboliczna. Po raz pierwszy została odkryta i opisana przez norweskiego profesora, lekarza i biochemika Asbjorna Föllinga w 1934 roku. Jest dziedziczona autosomalnie recesywnie.

W przebiegu fenyloketonurii obserwuje się brak lub niedostateczny poziom aktywności enzymu hydroksylazy fenyloalaninowej, co oznacza, że nie działa on tak, jak powinien działać u zdrowego człowieka. Enzym ten bierze udział w przemianie aminokwasu fenyloalaniny do tyrozyny, a proces ten odbywa się w wątrobie. Kiedy działanie enzymu jest zaburzone, dochodzi do nadmiernego, toksycznego gromadzenia się nieprzetworzonej fenyloalaniny w organizmie. Temu nagromadzeniu przeciwdziałamy stosując złoty standard leczenia fenyloketonurii, czyli dietę ubogofenyloalaninową w połączeniu z preparatami białkozastępczymi.

Co oznaczają terminy charakteryzujące fenyloketonurię:

- uwarunkowana genetycznie,
- choroba metaboliczna,
- dziedziczona autosomalnie recesywnie ?

à’choroba uwarunkowana genetycznie, dziedziczona’

Gen – to podstawowa jednostka dziedziczenia, pozwalająca na przekazywanie określonych cech potomstwu, np. koloru oczu, falowane włosy czy podobny wzrost. Oznacza to, że organizmy potomne dziedziczą pewne cechy po swoich rodzicach.
Dziedziczenie dotyczy nie tylko cech czy wyglądu, ale również chorób predysponowanych genetycznie.
Gen to taki fragment materiału genetycznego (DNA), który odpowiada za kodowanie określonego białka (determinuje powstanie danego białka/enzymu) lub określonej jego funkcjonalności.

Mutacja genu – oznacza najczęściej nagłe, spontaniczne i losowe zmiany występujące w materiale genetycznym komórki.

W przypadku fenyloketonurii – mamy do czynienia z mutacją w genie PAH (zlokalizowanym na 12 chromosomie), czyli w genie kodującym enzym hydroksylazę fenyloalaninową, co prowadzi do jego dezaktywacji lub niedostatecznego poziomu aktywności i w konsekwencji do choroby. Choroby nie można nabyć albo zarazić się nią, a jedynie odziedziczyć po rodzicach, którzy są zdrowymi nosicielami. Zdrowy nosiciel to osoba, która nie choruje, ale posiada jeden wadliwy gen i może go przekazać kolejnym pokoleniom. 

à’choroba metaboliczna’

Jak  zostało wspomniane, wrodzone choroby metaboliczne są skutkiem mutacji w genach i mogą prowadzić do zablokowania niektórych szlaków metabolizmu (czyli szeregu następujących po sobie reakcji biochemicznych, w których jeden produkt ulega przemianie do drugiego). Stopień uszkodzonego genu niesie za sobą różne skutki kliniczne.

W przypadku choroby metabolicznej jaką jest fenyloketonuria, mamy do czynienia z zaburzonym metabolizmem (przekształcaniem) aminokwasu - fenyloalaniny do innego aminokwasu - tyrozyny. To prowadzi do toksycznego nagromadzenia fenyloalaniny we krwi i mózgu, a w konsekwencji do najpoważniejszych konsekwencji, czyli uszkodzenia ośrodkowego układu nerwowego.

à’choroba dziedziczona autosomalnie recesywnie’

Fenyloketonuria jest dziedziczona autosomalnie recesywnie. To oznacza, że aby choroba ujawniła się u dziecka, musi ono odziedziczyć dwa wadliwe geny - po jednym od obojga rodziców. W każdej kolejnej ciąży prawdopodobieństwo choroby wynosi 25%.

Fenyloketonuria występuje w Polsce z częstotliwością około 1 na 7-8 tys. urodzeń. Stosowanie diety niskofenyloalaninowej u osób chorych na fenyloketonurię zapobiega uszkodzeniu ośrodkowego układu nerwowego.  Reżim dietetyczny powinien być stosowany przez całe życie i jest skutecznym sposobem na prawidłowe funkcjonowanie organizmu.