Avaliação in vivo do dano oxidativo a biomoléculas e da inflamação em pacientes portadores de Doenças do Ciclo da Ureia : aspectos clínicos e bioquímicos na hiperamonemia

Abstract

As Doenças do Ciclo da Ureia (DCU) são erros inatos do metabolismo (EIM) que cursam com uma deficiência total ou parcial na atividade das enzimas ou transportadores envolvidos no ciclo da ureia, o qual é responsável pela transformação e excreção da amônia tóxica. As DCU podem causar danos neurológicos irreversíveis, levando ao óbito principalmente neonatos, seu desfecho clínico é grave e de rápida progressão, necessitando de diagnóstico urgente e acurado. Estudos demonstram que metabólitos tóxicos e estresse oxidativo podem estar envolvidos em sua fisiopatologia. Portanto, no capítulo I deste trabalho, objetivamos investigar o perfil clínico e laboratorial de pacientes DCU, a fim de auxiliar profissionais na rápida identificação dos sinais e sintomas e manejo da doença. Trinta pacientes portadores de DCU foram diagnosticados, incluindo portadores de deficiência de ornitina transcarbamilase (n=11), deficiência de argininosuccinato sintetase 1 (n=10), deficiência de arginase (n=5), deficiência de carbamoilfosfato sintetase (n=2) e deficiência de argininosuccinato liase (n=2). Os níveis de amônia e ácido orótico encontravam-se aumentados no diagnóstico. Os principais sinais e sintomas apresentados incluíram níveis alterados de consciência, encefalopatia hepática aguda, convulsões, falta de apetite, vômitos, coma e estresse respiratório, com taxa de óbito de 20%. No capítulo II, buscando investigar a fisiopatologia envolvida, avaliamos in vivo o dano oxidativo a biomoléculas e inflamação. Verificamos níveis de espécies reativas de nitrogênio (ERN) diminuídos nos pacientes, além do aumento de espécies reativas ao ácido tiobarbitúrico (TBARS) e proteínas carboniladas, indicando envolvimento da via de síntese do óxido nítrico (NO) e dano oxidativo a proteínas e lipídeos. As citocinas pró-inflamatórias IL-6, IL-8, interferon-γ e TNF-α e anti-inflamatória IL-10 encontravam-se aumentadas, indicando um estado pró-inflamatório nas DCU. O presente trabalho é pioneiro em delinear perfil oxidativo e inflamatório em pacientes DCU, além de demonstrar o importante papel da hiperamonemia em seu grave desfecho.

Urea Cycle Diseases (UCD) are inborn errors of metabolism (IEM) that result in a total or partial deficiency in the activity of enzymes or transporters involved in the urea cycle, which is responsible for the transformation and excretion of toxic ammonia. UCD can cause irreversible neurological damage, leading mostly neonates to death, clinical outcomes are severe and of rapid progression, requiring urgent and accurate diagnosis. Studies demonstrate that toxic metabolites and oxidative stress may be involved in its pathophysiology. Therefore, in chapter I of this work, we aim to investigate the clinical and laboratorial profile of UCD patients, in order to assist professionals in the rapid identification of signs and symptoms and disease management. Thirty UCD patients were diagnosed, including ornithine transcarbamylase deficiency (n=11), argininosuccinate synthetase 1 deficiency (n=10), arginase deficiency (n=5), carbamoylphosphate synthetase deficiency (n=2) and argininosuccinate lyase deficiency (n=2). Ammonia and orotic acid levels were increased at diagnosis. The main signs and symptoms presented included altered levels of consciousness, acute hepatic encephalopathy, seizures, lack of appetite, vomiting, coma and respiratory distress, with a death rate of 20%. In chapter II, aiming to investigate the pathophysiology involved, we evaluated in vivo oxidative damage to biomolecules and inflammation. We found decreased levels of reactive nitrogen species (RNS) in patients, in addition to an increase in thiobarbituric acid reactive species (TBARS) and carbonyl proteins, indicating involvement of the nitric oxide (NO) synthesis pathway and oxidative damage to proteins and lipids. The pro-inflammatory cytokines IL-6, IL-8, interferon-γ and TNF-α and the anti-inflammatory IL-10 were increased, indicating a pro-inflammatory state in UCD. The present work is a pioneer in outlining the oxidative and inflammatory profile in UCD patients, in addition to demonstrating the important role of hyperammonemia in the severe clinical outcome.