Questão de Biologia — Análises Bioquímicas — VUNESP 2024

Erros inatos do metabolismo: defeitos no catabolismo de aminoácidos

Gabarito: letra A. A fenilcetonúria (PKU) é o erro inato do metabolismo que decorre de um defeito no catabolismo do aminoácido fenilalanina: a deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase impede a conversão de fenilalanina em tirosina, levando ao acúmulo do substrato e à formação de rotas metabólicas alternativas (como o ácido fenilpirúvico). As demais alternativas representam erros inatos de outras vias metabólicas — ciclo da ureia (citrulinemia), metabolismo de carboidratos (galactosemia) e doenças de depósito lisossômico (mucopolissacaridose e doença de Gaucher).

Os erros inatos do metabolismo (EIM) são distúrbios genéticos, geralmente de herança autossômica recessiva, que resultam de um defeito enzimático específico. O conceito foi proposto por Archibald Garrod no início do século XX, ao estudar a alcaptonúria, e consolidado por Beadle e Tatum com o fungo Neurospora, que demonstraram a relação "um gene – uma enzima". A lógica é simples: cada etapa de uma via metabólica é catalisada por uma enzima; se essa enzima é defeituosa, a via é interrompida, causando três consequências possíveis: (1) acúmulo do substrato da etapa anterior, (2) deficiência do produto final e (3) desvio do substrato acumulado para vias alternativas, gerando metabólitos tóxicos.

A classificação dos EIM é fundamental para a prova. Eles podem ser divididos em três grandes grupos: (a) defeitos do metabolismo de aminoácidos (fenilcetonúria, alcaptonúria, doença da urina em xarope de bordo, tirosinemia, homocistinúria); (b) defeitos do ciclo da ureia (citrulinemia, hiperamonemia, deficiência de ornitina transcarbamilase); (c) defeitos do metabolismo de carboidratos (galactosemia, glicogenoses, intolerância à frutose); e (d) doenças de depósito lisossômico (mucopolissacaridoses, doença de Gaucher, doença de Tay-Sachs). A questão pede especificamente um defeito no catabolismo de aminoácido, ou seja, na quebra/degradação de aminoácidos — e é exatamente aí que a fenilcetonúria se encaixa.

A fenilcetonúria é o exemplo clássico: o defeito na enzima fenilalanina hidroxilase (que converte fenilalanina em tirosina) leva ao acúmulo de fenilalanina no sangue. Esse excesso é desviado para vias alternativas, produzindo ácido fenilpirúvico, que é excretado na urina (daí o nome "cetonúria"). O acúmulo de fenilalanina e seus metabólitos é neurotóxico, causando deficiência intelectual, se não tratado precocemente. O tratamento é dietético: restrição de fenilalanina na dieta, com suplementação de tirosina. O diagnóstico precoce é feito pelo teste do pezinho, que detecta a doença nos primeiros dias de vida — exatamente o que o enunciado destaca sobre a importância do diagnóstico rápido.

A citrulinemia (alternativa B) é um erro inato do ciclo da ureia, que é uma via de degradação de aminoácidos, mas especificamente do grupo amino (amônia). O defeito na enzima argininosuccinato sintetase leva ao acúmulo de citrulina e amônia, causando hiperamonemia. Embora envolva aminoácidos, o defeito não é no catabolismo do esqueleto carbônico do aminoácido, mas na via de excreção do nitrogênio — é uma distinção sutil que a banca explora. A galactosemia (C) é um defeito no metabolismo do carboidrato galactose (açúcar do leite), com acúmulo de galactose-1-fosfato, causando danos hepáticos, renais e oculares. A mucopolissacaridose tipo I (D) e a doença de Gaucher (E) são doenças de depósito lisossômico: defeitos em enzimas que degradam glicosaminoglicanos (mucopolissacarídeos) e glicocerebrosídeos, respectivamente, dentro dos lisossomos.

A pegadinha central desta questão é a distinção entre catabolismo de aminoácidos (degradação do aminoácido em si) e ciclo da ureia (excreção do nitrogênio derivado dos aminoácidos). A citrulinemia é a alternativa que mais confunde, pois também envolve aminoácidos, mas o defeito está na via de desintoxicação da amônia, não na quebra do esqueleto carbônico. Guarde essa fronteira: fenilcetonúria = catabolismo do aminoácido fenilalanina; citrulinemia = ciclo da ureia (excreção de amônia). É exatamente nessa distinção que as alternativas se dividem.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

A fenilcetonúria é o erro inato do metabolismo que decorre de um defeito no catabolismo do aminoácido fenilalanina. A deficiência da enzima fenilalanina hidroxilase impede a conversão de fenilalanina em tirosina, causando acúmulo do substrato e desvio para vias alternativas (produção de ácido fenilpirúvico). É o exemplo clássico de EIM por defeito no catabolismo de aminoácido, com herança autossômica recessiva e tratamento dietético.

Alternativa B — ❌ Incorreta

A citrulinemia é um erro inato do ciclo da ureia, não do catabolismo do aminoácido em si. O defeito na enzima argininosuccinato sintetase compromete a conversão de citrulina em argininosuccinato, levando ao acúmulo de citrulina e amônia (hiperamonemia). Embora envolva aminoácidos, o defeito está na via de excreção do nitrogênio (grupo amino), não na degradação do esqueleto carbônico — é a distinção que a banca explora.

Alternativa C — ❌ Incorreta

A galactosemia é um erro inato do metabolismo de carboidratos, especificamente da galactose (açúcar presente no leite). O defeito na enzima galactose-1-fosfato uridiltransferase impede a conversão de galactose-1-fosfato em glicose-1-fosfato, causando acúmulo de galactose e seus metabólitos, com danos hepáticos, renais e oculares. Não envolve catabolismo de aminoácidos.

Alternativa D — ❌ Incorreta

A mucopolissacaridose tipo I é uma doença de depósito lisossômico: o defeito na enzima alfa-L-iduronidase impede a degradação de glicosaminoglicanos (mucopolissacarídeos) dentro dos lisossomos, causando seu acúmulo em diversos tecidos. Não é um defeito no catabolismo de aminoácidos, mas sim na degradação de carboidratos complexos.

Alternativa E — ❌ Incorreta

A doença de Gaucher também é uma doença de depósito lisossômico: o defeito na enzima glicocerebrosidase impede a degradação do glicocerebrosídeo (um esfingolipídeo), que se acumula principalmente em macrófagos do baço, fígado e medula óssea. Não envolve catabolismo de aminoácidos.

Gabarito: letra A — a fenilcetonúria é o erro inato do metabolismo decorrente de defeito no catabolismo do aminoácido fenilalanina.