Funções executivas em crianças fenilcetonúricas: variações em relação ao nível de fenilalanina

Neuropsychological and quality of life outcomes in PKU patients: expert recommendations of assessment tools in Brazil

BACKGROUND

 Phenylketonuria (PKU) is an inborn error of metabolism caused by deficient activity of phenylalanine hydroxylase. In Brazil, the National Neonatal Screening Program enables early treatment of patients with PKU, which prevents them from developing severe neurological damage and mental disabilities. However, between 20 and 30% of early-treated patients with PKU present focal cognitive deficits, including deficits in working memory, processing speed, and psychiatric symptoms such as anxiety, depression, and attention deficit hyperactivity disorder (ADHD). Therefore, age-specific neuropsychiatric and cognitive tests are important components of PKU patient care. To date, there are no officially approved guidelines or recommendations of tools in Portuguese validated for use in Brazil that could be applied to assess these parameters in patients with PKU.

OBJECTIVE

 To recommend tools validated for use in Brazil that can be used in daily clinical practice to assess quality of life and neuropsychological outcomes in patients with PKU.

METHODS

 Six Brazilian experts discussed about eligible tools based on their clinical experience, the feasibility of their use in clinical routines, and their availability in public health services. Before the meeting, an independent review of the literature was conducted to identify the currently validated tools in Brazil, using the MEDLINE and SciELO databases.

RESULTS

 The experts recommended nine tools to assess quality of life (Peds-QL, SF-36 or WHOQOL-bref), executive function (BRIEF or Bayley-III), IQ (SONR 2½-7[a] or WASI) and ADHD (MTA-SNAP-IV and ASRS).

CONCLUSION

 These instruments may be easily incorporated into clinical practice and improve the quality of multidisciplinary care of patients with PKU.

Burden of phenylketonuria in Latin American patients: a systematic review and meta-analysis of observational studies

Background

Phenylketonuria (PKU) is an inborn error of metabolism caused by a deficiency of the enzyme phenylalanine hydroxylase. If untreated, the complications of PKU lead to significant neucognitive and neuropsychiatric impairments, placing a burden on both the individual’s quality of life and on the healthcare system. We conducted a systematic literature review to characterize the impact of PKU on affected individuals and on healthcare resources in Latin American (LATAM) countries.

Methods

Searches of the global medical literature as well as regional and local medical literature up to September 2021. Observational studies on patients with PKU from any LATAM country. Pairs of reviewers independently screened eligible articles, extracted data from included studies, and assessed their risk of bias.

Results

79 unique studies (47 cross-sectional studies, 18 case series, 12 case reports, and two cohort studies) with a total of 4090 patients were eligible. Of these studies, 20 had data available evaluating early-diagnosed PKU patients for meta-analysis of burden outcomes. Intellectual disability in the pooled studies was 18% [95% Confidence Interval (CI) 0.04–0.38; I² = 83.7%, p = 0.0133; two studies; n = 114]. Motor delay was 15% [95% CI 0.04–0.30; I² = 74.5%, p = 0.0083; four studies; n = 132]. Speech deficit was 35% [95% CI 0.08–0.68; I² = 93.9%, p < 0.0001; five studies; n = 162].

Conclusions

There is currently evidence of high clinical burden in PKU patients in LATAM countries. Recognition that there are many unmet neuropsychological needs and socioeconomic challenges faced in the LATAM countries is the first step in planning cost-effective interventions.

Supplementary Information

The online version contains supplementary material available at 10.1186/s13023-022-02450-2.

Quality of life and adherence to treatment in early-treated Brazilian phenylketonuria pediatric patients

Early dietary treatment of phenylketonuria (PKU), an inborn error of phenylalanine (Phe) metabolism, results in normal cognitive development. Although health-related quality of life (HRQoL) of PKU patients has been reported as unaffected in high-income countries, there are scarce data concerning HRQoL and adherence to treatment of PKU children and adolescents from Brazil. The present study compared HRQoL scores in core dimensions of Brazilian early-treated PKU pediatric patients with those of a reference population, and explored possible relationships between adherence to treatment and HRQoL. Early-treated PKU pediatric patient HRQoL was evaluated by self- and parent-proxy reports of the Pediatric Quality of Life Inventory (PedsQL) core scales. Adherence to treatment was evaluated by median Phe levels and percentage of results within the therapeutic target range in two periods. Means for total and core scales scores of PedsQL self- and parent proxy-reports of PKU patients were significantly lower than their respective means for controls. Adequacy of median Phe concentrations and the mean percentage of values in the target range fell substantially from the first year of life to the last year of this study. There was no significant difference in mean total and core scale scores for self- and parent proxy-reports between patients with adequate and those with inadequate median Phe concentrations. The harmful consequences for intellectual capacity caused by poor adherence to dietary treatment could explain the observed decrease in all HRQoL scales, especially in school functioning. Healthcare system and financial difficulties may also have influenced negatively all HRQoL dimensions.

Exercício aeróbico agudo restaura a concentração de triptofano em cérebro de ratos com hiperfenilalaninemia

INTRODUÇÃO: A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada pela deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase, causando acúmulo de fenilalanina. O diagnóstico precoce e a subordinação à dieta pobre em fenilalanina são importantes para prevenir os efeitos prejudiciais da hiperfenilalaninemia. Não aderir estritamente à dieta provoca, entre outros efeitos, um desequilíbrio entre os aminoácidos neutros que usam o mesmo transportador da fenilalanina na barreira hematoencefálica, causando, então, a diminuição da entrada de triptofano, o precursor de serotonina no cérebro. Esse neurotransmissor tem sido implicado na regulação dos estados de humor, sendo sua alta produção ligada à fadiga central em indivíduos submetidos a exercício prolongado. O exercício físico aumenta os níveis de triptofano livre no sangue, o que facilita seu influxo no cérebro, podendo, portanto, ser útil nos estados hiperfenilalaninêmicos. OBJETIVO: Avaliar se o exercício aeróbico é capaz de normalizar as concentrações de triptofano no cérebro de ratos com hiperfenilalaninemia. MÉTODOS: Trinta e dois ratos foram separados nos grupos sedentário (Sed) e exercício (Exe), e cada um deles subdividido em controle (SAL) e hiperfenilalaninemia (PKU). A hiperfenilalaninemia foi induzida pela administração de alfa-metilfenilalanina e fenilalanina durante três dias, enquanto os grupos SAL receberam salina. Os grupos Exe realizaram uma sessão de exercício aeróbico com duração de 60min e velocidade de 12m.min-1. RESULTADOS: A concentração de triptofano no cérebro nos grupos PKU foi significativamente menor que nos grupos SAL, tanto Sed como Exe, compatível com a condição hiperfenilalaninêmica. O exercício aumentou a concentração cerebral de triptofano comparada aos animais sedentários. O achado mais interessante foi que a concentração cerebral de triptofano no grupo ExePKU não foi diferente do SedSAL. CONCLUSÃO: Os resultados indicam um importante papel do exercício aeróbico para restaurar a concentração de triptofano no cérebro em ratos hiperfenilalaninêmicos.

Suboptimal outcomes in patients with PKU treated early with diet alone: revisiting the evidence

BACKGROUND

The National Institute of Health (NIH) published a Consensus Statement on the screening and management of Phenylketonuria (PKU) in 2000. The panel involved in the development of this consensus statement acknowledged the lack of data regarding the potential for more subtle suboptimal outcomes and the need for further research into treatment options. In subsequent years, the approval of new treatment options for PKU and outcome data for patients treated from the newborn period by dietary therapy alone have become available. We hypothesized that a review of the PKU literature since 2000 would provide further evidence related to neurocognitive, psychosocial, and physical outcomes that could serve as a basis for reassessment of the 2000 NIH Consensus Statement.

METHODS

A systematic review of literature residing in PubMed, Scopus and PsychInfo was performed in order to assess the outcome data over the last decade in diet-alone early-treated PKU patients to assess the need for new recommendations and validity of older recommendations in light of new evidence.

RESULTS

The majority of publications (140/150) that contained primary outcome data presented at least one suboptimal outcome compared to control groups or standardized norms/reference values in at least one of the following areas: neurocognitive/psychosocial (N=60; 58 reporting suboptimal outcomes); quality of life (N=6; 4 reporting suboptimal outcomes); brain pathology (N=32; 30 reporting suboptimal outcomes); growth/nutrition (N=34; 29 reporting suboptimal outcomes); bone pathology (N=9; 9 reporting suboptimal outcomes); and/or maternal PKU (N=19; 19 reporting suboptimal outcomes).

CONCLUSIONS

Despite the remarkable success of public health programs that have instituted newborn screening and early introduction of dietary therapy for PKU, there is a growing body of evidence that suggests that neurocognitive, psychosocial, quality of life, growth, nutrition, bone pathology and maternal PKU outcomes are suboptimal. The time may be right for revisiting the 2000 NIH Consensus Statement in order to address a number of important issues related to PKU management, including treatment advancements for metabolic control in PKU, blood Phe variability, neurocognitive and psychological assessments, routine screening measures for nutritional biomarkers, and bone pathology.

Performance of children with phenylketonuria in the Developmental Screening Test--Denver II

BACKGROUND

phenylketonuria is an autosomal recessive disorder resulting from the mutation of a gene located in chromosome 12q22-24.1.

AIM

to describe the performance of children with classic phenylketonuria, who were diagnosed and treated early, in the Development Screening Test Denver - II.

METHOD

participants were 20 children with phenylketonuria, ranging in age from 3 and 6 years, and 10 children with typical language development, paired by gender, age and socioeconomic level to the research group. The plasmatic phenylalanine measure and the neurological, psychological and social information were gathered in the data base of the Neonatal Screening Programs for Metabolic disorder. Assessment consisted on the application of the Development Screening Test Denver II. A descriptive statistical analysis and the Mann Whitney test were used in order to characterize the tested skills. For the measurements of the plasmatic phenylalanine blood levels the values considered for analysis were: below 2 mg/dL, above 4 mg/dL, reference values between 2 and 4 mg/dL, of all exams performed during the participants'lives; maximum and minimum values and values obtained on the day of the screening application.

RESULTS

comparison between the groups indicated statistically significant differences for the personal-social and language areas.

CONCLUSION

children who were diagnosed and treated early for phenylketonuria present deficits in the personal-social and language areas. Also, even when receiving follow-up and undergoing treatment, these children presented difficulties in maintaining normal plasmatic phenylalanine levels.

Alterações auditivas e fenilcetonúria: uma revisão sistemática

TEMA: a fenilcetonúria é uma doença genética que provoca alterações bioquímicas conduzindo a uma deficiência na síntese de proteínas e de neurotransmissores, e prejudicando o processo de mielinização. Mudanças estruturais e funcionais da mielina podem alterar os padrões de condutividade neuronal e ou diminuir a conexão sináptica em indivíduos com fenilcetonúria. Essencialmente, um tratamento dietético deve ser realizado dentro das primeiras semanas de vida para evitar as manifestações clínicas e bioquímicas da doença. Quando a dieta é mantida ininterruptamente, as crianças com fenilcetonúria apresentam desenvolvimento normal. Porém, foram observados déficits em funções executivas, na interação inter-hemisférica, na linguagem e memória mesmo em crianças com tratamento precoce e dieta adequada. Algumas pesquisas foram realizadas para investigação da relação entre fenilcetonúria e alterações auditivas. OBJETIVO: rever de forma sistemática os artigos científicos dedicados à pesquisa da relação entre alterações auditivas e hiperfenilalaninemias, destacando a fenilcetonúria clássica. As referências bibliográficas foram obtidas por meio de pesquisa nas bases de dados Lilacs, Medline, Biblioteca Cochrane e Scielo e por busca na lista de referência dos artigos identificados e selecionados. CONCLUSÃO: conclui-se que a relação entre hiperfenilalaninemias, incluindo a fenilcetonúria, e alterações auditivas ainda é controversa na literatura. Sugere-se a realização de mais investigações sobre a função auditiva nesses indivíduos a fim de elucidar essa possível relação.

Desenvolvimento infantil na fenilcetonúria: atuação fonoaudiológica

TEMA: a fenilcetonúria é manifestada por deficiência parcial ou total da enzima hepática fenilalanina hidroxilase que, em excesso, tem efeito tóxico para as funções do sistema nervoso central, refletindo no desenvolvimento global do indivíduo. OBJETIVO: apresentar as alterações no desenvolvimento verificadas em estudos científicos com indivíduos portadores de fenilcetonúria e refletir sobre as habilidades relacionadas ao desenvolvimento da linguagem. CONCLUSÃO: indivíduos com fenilcetonúria são de risco para alterações nas funções cognitivas, linguísticas, motoras e comportamental-social. Déficits nas funções executivas e habilidades neuropsicolinguísticas são comuns e acarretam defasagens para o desenvolvimento das habilidades de linguagem. Os achados justificam o encaminhamento de proposta para o Ministério da Saúde com vistas à contratação de Fonoaudiólogos nos Programas de Triagem Neonatal credenciados.

Ação de fatores enzimáticos na obtenção de hidrolisados protéicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina

Visando ao preparo de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), extraiu-se, enzimaticamente as proteínas, empregando-se uma protease alcalina de Bacillus licheniformis. Em seguida, os extratos protéicos foram hidrolisados pela ação de enzimas comerciais (pancreatina e bromelina) e de extratos enzimáticos obtidos da casca de abacaxi (bruto e purificado), avaliando-se alguns parâmetros enzimáticos, tais como tipo de enzima, tipo de ação enzimática, tipo de associação enzimática e ordem de ação enzimática. O carvão ativado (CA) foi empregado como meio adsorvente e a eficiência da remoção de Phe foi avaliada por espectrofotometria derivada segunda, determinando-se o teor de Phe na farinha de trigo e em seus hidrolisados, após tratamento com CA. O melhor resultado foi encontrado ao se empregar a associação sucessiva do extrato bruto seguida da pancreatina, tendo atingido 66,28% de remoção e o teor final de Phe de 522,44 mg/100 g de hidrolisado.

O conceito de executivo central e suas origens

O interesse no Executivo Central (EC) cresce a cada dia em vista da observação de disfunção executiva em patologias como o transtorno do déficit de atenção. Entretanto, embora existam referências a esse conceito na literatura nacional, não há nenhum estudo dedicado a um detalhamento teórico a seu respeito. Este trabalho apresenta o conceito de Executivo Central e suas origens teóricas. O EC se caracteriza como um coordenador das operações mentais. A concepção desse sistema remonta à dicotomia entre processos controlados e automáticos. O EC foi explorado na Psicologia soviética e, no contexto da teoria do processamento da informação, seu funcionamento foi explicitado no modelo composto por um Sistema Atencional Supervisor e um organizador pré-programado. Conhecer as origens do conceito de Executivo Central pode trazer novas idéias sobre o seu desenvolvimento normal ou patológico.