Este documento resume la fenilcetonuria (PKU), un trastorno genético del metabolismo causado por la deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa. Describe la bioquímica, genética y manifestaciones clínicas de la PKU, así como los métodos de detección y diagnóstico como el método de Guthrie y técnicas moleculares como la secuenciación del gen PAH y análisis de MLPA.

1. UAS
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE SINALOA
Facultad de Ciencias Químico Biológicas
Biología Molecular Aplicada
Beltrán Agramón Juan Carlos, Camacho Ureta Elisa Analí, Colin Ojeda Arturo,
Espinoza Morales Lluvia Briseida, Gómez Rodríguez Alicia Vianey, Medina Bastidas
Diana Vanessa y Solis Medrano Silvia Carolina
Dr. Héctor Samuel López Moreno Grupo 5-1 (equipo #8)

2. ERRORES INNATOS DEL METABOLISMO
Deficiencia de G6PD
Fibrosis quística
Fenilcetonuria
Distrofia muscular
Raimann, 2008
Alteración de un gen Defecto enzimático
Alteraciones bioquímicas
Fenotipos desadaptativos
propios de cada patología

3. Fenilcetonuria (PKU)
PKU es el desorden genético del metabolismo de aminoácidos más
común causado principalmente por la deficiencia de la enzima
fenilalanina hidroxilasa (PAH), como resultado de mutaciones en el
gen PAH que codifica para dicha enzima.
Ramírez y colbs, 2007

4. Antecedentes de la fenilcetonuria
1934
Dr. Ivar Asbjorn Folling “imbecilitas fenilpirúvica”
Años 70´s
Jervis Bloqueo metabólico y deficiencia de la PAH
1996
Robert Guthrie Pruebas de detección para PKU
Williams et al. 2008

5. Deficiencia de PAH
Phe: 77 ± 18 μmol/l
Tyr: 81 ± 23 μmol/l
PKU clásica (Phe: > 1200 μmol/L)
PKU moderada (Phe: 600-1200 μmol/L)
HPA leve (Phe: ≥250 , <600 μmol/L)
Williams et al. 2008
Vref

6. Bioquímica de la PKU
Williams et al. 2008

7. Fenilalanina Hidroxilasa
Williams et al. 2008
50 KDa, 452 aminoácidos

8. Fenilalanina Hidroxilasa
Williams et al. 2008
Estructura secundaria de PAH

9. Genética de la PKU
Williams et al. 2008

10. Variaciones del gen PAH
Williams et al. 2008
• Mutaciones puntuales
• Deleciones pequeñas o grandes
• Defectos de empalme
• Polimorfismos silenciosos
• Mutaciones sin sentido
• Inserciones
• Mutaciones intrónicas que regulan el splicing de ARNm
• Mutaciónes en el promotor del gen PAH
Cromosoma 12
12q22-24.1
gen PAH

11. Correlación genotipo/fenotipo en el gen PAH
• Mutaciones que afectan tanto a la cinética de la PAH y su estabilidad.
• Mutaciones que alteran las propiedades cinéticas, pero no tienen
ningún efecto sobre la estructura de PAH.
• Mutaciones que no alteran la cinética normal, pero demuestran menor
la estabilidad in vitro e in vivo.
Fazeli y Vallian, 2011

12. PKU como desorden multifactorial
• Barrera hematoencefálica
• Grados de transaminación y descarboxilación
• Degradación de proteosoma por defectos de la proteína de la enzima
PAH
• Efectos de polimorfismos en la transcripción del gen
Fazeli y Vallian, 2011

13. Epidemiología
Vela-Amieva 2009
Frecuencia de los errores innatos del metabolismo encontrados en una
cohorte de pacientes en Monterrey, México.

14. Manifestaciones clínicas de la fenilcetonuria
Williams et al. 2008
Vómito
Eccemas
Retraso mental
Irritabilidad
Epilepsia
Otros como: parkinsonismo, anormalidades en los ojos
(hiperpigmentación), decoloración de la piel y el cabello, sensibilidad a la
luz, diástasis dentaria e hipoplasia del esmalte, sindactilia, epicanto y pie
plano.

15. Detección y diagnóstico de la PKU
Método de Guthrie
Barba, 2004

16. Detección y diagnóstico de la fenilcetonuria
• DGGE
• Secuenciación automática
• Marcadores de polimorfismos:
• STR
• VNTR
• PCR-RFLP
• Análisis de MLPA (amplificación multiplex dependiente de ligación de
sondas) en pacientes con PKU
• RT-PCR

17. Detecta mutaciones puntuales en el gen PAH
DGGE
Michiels et al. 1996.

18. Secuenciación automática
Mediante el uso de primers específicos que
flanqueen del exón 5 al 12 del gen PAH, y su
posterior secuenciación para mutaciones puntuales.
Dworniczak et al.1989

19. Detección de mutaciones y diagnóstico prenatal de
fenilcetonuria a partir de técnicas para detectar polimorfismos
• STR (Short Tandem Repeats) o microsatélites
• VNTR (variable Number of Tandem Repeats)
• RFLP
• ADN linfocitos de sangre periferica (PX con PKU y portadores) y
ADN vellosidad corionicas (embriones).

20. Análisis de MLPA (amplificación multiplex dependiente de ligación de
sondas) en pacientes con PKU
Schouten J.P. et. al, 2002, 1-13

21. Análisis realizado en pacientes p274 con una deleción en el gen PAH con 5 exones removidos (c.353 - ?_912 +
?del) (A) electroferograma con asteriscos sobre los picos indicando los exones con deleción (E4, E5, E6, E7 y E8)
del ADN del paciente comparado con otro control de ADN. (B) la gráfica muestra los radios del paciente P274 y
las áreas relativas del pico (RPA) determinada para cada exón del gen PAH. Utilizando los siguientes valores de
referencia: radio de RPA – 1= dosis normal; radio de RPA – 0.5 = deleción de heterocigoto. IGF1 y ASCL1 son
controles correspondientes a los genes de flanqueo para el gen PAH en el kit de MLPA.
Análisis de MLPA (amplificación multiplex dependiente de ligación de
sondas) en pacientes con PKU
Calí F et al. 2010

22. Análisis CMDA realizado en el paciente P628 con una deleción del gen PAH removido del exón 6 (c.510 -
_706 del +?). (A) En el electroferograma, el asterisco encima del pico indica el exón eliminado (E6) en el
ADN del paciente en comparación con el ADN de control. (B) la gráfica muestra las proporciones del
paciente P628 y el control del área relativa del pico (RPA) determinado por los exones del gen PAH. Los
valores de referencia son los siguientes: radio de RPA- 1 = dosis normal; radio de RPA - 0,5 = eliminación
heterocigota. MLH1 y MYE son sondas de control utilizados en el análisis CMDA.
CMDA
Calí F et al. 2010

23. RT-PCR
Calí F et al. 2010

24. Gracias