Avaliação da responsividade ao dicloridrato de sapropterina (BH4) em pacientes com fenilcetonúria segundo teste de triagem de 24h

Abstract

Introdução: A fenilcetonúria (FNC) é uma doença genética, autossômica recessiva, causada por variantes patogênicas no gene PAH, que codifica a enzima hepática fenilalanina-hidroxilase (PAH), e foi um dos primeiros erros inatos do metabolismo (EIM) a ser diagnosticado através de triagem neonatal. A deficiência de PAH resulta no acúmulo do aminoácido fenilalanina (FAL) no sangue de indivíduos que têm essa deficiência, e a ausência ou atividade deficiente dessa enzima impede a conversão de fenilalanina, um aminoácido essencial, em tirosina (TIR). O acumulo de FAL no organismo leva a uma neurotoxicidade com danos irreversíveis, e que só pode ser evitada se for precocemente diagnosticada e tratada. A enzima PAH tem como cofator a tetrahidrobiopterina (BH4) e, em pacientes com atividade residual da PAH, a administração de BH4 na forma de dicloridrato de sapropterina pode atuar aumentando a atividade enzimática, permitindo maior controle metabólico de pacientes responsivos. Para definir se o paciente é responsivo ao BH4 é necessária a realização de um teste no qual o paciente ingere a medicação e tem seus níveis de FAL plasmática avaliados antes e após, em variados pontos de hora. Diversos protocolos vêm sendo estudados para saber qual a melhor forma de identificar estes pacientes, porém, ainda não há consenso entre os especialistas sobre um único protocolo a ser utilizado. É recomendado que a alimentação e nível de atividade física sejam mantidos constantes durante o teste, porém, a variação natural de FAL e o seu consumo durante estes dias geralmente não são controladas nos estudos. Objetivo: Avaliar a taxa de responsividade ao dicloridrato de sapropterina (BH4) de pacientes com FNC em um teste de triagem de 24h (curto) e avaliar a influência da variação natural de FAL e do seu consumo na resposta dos pacientes. Métodos: Estudo retrospectivo, de base ambulatorial, com amostragem por conveniência. Foram incluídos os indivíduos com FNC acompanhados no ambulatório de tratamento de EIM do Serviço de Genética Médica do HCPA, e que realizaram o teste de triagem de responsividade preconizado pelo Ministério da Saúde (MS). O teste é realizado em 3 dias, sendo 24h após a ingestão de 20mg/kg de BH4. Os pacientes são orientados a manter a dieta usual com restrição de FAL e uso de fórmula metabólica. A adesão à dieta foi avaliada por registro alimentar nos 3 dias de teste. Dia 1: avaliada a flutuação natural de FAL (coletado pela manhã, no ponto basal em jejum de 8h, e após 8h); Dia 2: coleta basal de sangue, seguida por ingestão de 20mg/kg de BH4 em dose única. Novas coletas foram realizadas 8h e 24h após o BH4. Os pacientes foram considerados potencialmente responsivos se apresentassem uma redução >30% nos níveis de FAL em 8h e/ou 24h considerando a variação natural de FAL plasmática do dia 1, e pacientes com redução entres 28-30% na FAL eram considerados borderline, e avaliados quanto à concordância segundo a associação genótipo-fenótipo. Caso o genótipo destes pacientes possuísse mais de 5 pacientes testados com >50% responsivos registrados no BioPKU, tais pacientes eram considerados responsivos e nos demais casos eram considerados inconclusivos. Resultados: Quinze pacientes realizaram o teste (sexo feminino = 10 (66,7%), mediana de idade= 8 anos (IQ25-75 7-10 anos), FNC clássica= 7 (46,7%), FNC leve= 8 (53,3%), mas somente 12 apresentaram boa adesão e tiveram o teste validado e foram incluídos nas análises. Um paciente apresentou resposta bordeline mas sem possibilidade de ter a concordância do genótipo avaliada e o teste foi considerado inconclusivo. A mediana de flutuação natural de FAL foi de 5,9% (IQ25-75 -15,8:16,8). Quatro pacientes (33,3%) foram considerados potencialmente responsivos, todos com FNC leve, sendo três responsivos em 8h e 24h (redução de FAL plasmática= -75,9±20,2% em 8h e -75,7±37,0% em 24h) e um em 8h (redução de FAL plasmática de -28,7%). A variação no consumo de FAL entre D0 e D1 foi de 0% (IQ25-75 -6,6:1,0%), e igualmente 0% (IQ25-75 -0,3:12,2%) entre D1 e D2. A variação no consumo entre D0 e D1 não mostrou ter correlação com os níveis de FAL nos pontos 1, 2 e 3 pré-BH4 (p= 0,760; p= 0,679; p= 0,788, respectivamente), e a variação de consumo entre D1 e D2 também não mostrou ter correlação com a FAL plasmática dos pontos 4 e 5 (p= 0,413 e p=0,733, respectivamente). A mediana (IQ25-75) de FAL pré e pós BH4 nos responsivos foi, respectivamente, 316,5μmol/L (235,2-613,9) e 187,27μmol/L (121,7-459,8), e nos não responsivos 435,0μmol/L (383,9 - 632,0) e 399,5μmol/L (348,1 - 548,3), respectivamente (p= 0,257 e p=0,136). Um paciente adulto apresentou dispepsia após a ingestão do BH4, teve o teste interrompido e foi não-responsivo em 8h. Considerando a flutuação natural de FAL, a concordância da predisposição do genótipo com a literatura foi de 100% entre aqueles que puderam ser comparados (9/9) e, ao não considerar a variação natural foi de 66,7% (6/9). Conclusão: Este teste de triagem de 24h (curto) com correção para a variação natural de FAL identificou uma taxa de pacientes com FNC leve responsivos similar ao descrito na literatura. Novos estudos com este enfoque e com um maior número amostral devem ser realizados. O consumo de FAL deve ser controlado de forma objetiva nos dias do teste para evitar vieses na determinação da responsividade.

Introduction: Phenylketonuria (PKU) is an autosomal recessive genetic disease caused by pathogenic variants in the PAH gene, which encodes the hepatic enzyme phenylalanine hydroxylase (PAH), and was one of the first inborn errors of metabolism (IEM) to be diagnosed through neonatal screening. PAH deficiency results in the accumulation of the aminoacid phenylalanine (Phe) in the blood of individuals who have this deficiency, and the absence or deficient activity of this enzyme impairs the conversion of phenylalanine, an essential aminoacid, to tyrosine (Tyr). Phe accumulation in body leads to neurotoxicity with irreversible damage, which can be avoided if diagnosed and treated early. The PAH enzyme has tetrahydrobiopterin (BH4) as a cofactor and, in patients with residual PAH activity, the BH4 administration in form of sapropterin dihydrochloride can act by increasing the enzymatic activity, allowing greater metabolic control in responsive patients. To define whether the patient is potentially responsive to BH4, it is necessary to perform a test in which the patient ingests the medication and has their plasma Phe levels assessed before and after, at different time points. Several protocols have been studied to identify these patients, however, there is still no consensus among experts about a single protocol to be used. It is recommended that diet and physical activity levels be constantly maintained during the test, however, Phe natural variation and its consumption during these days generally are not controlled in the studies. Methods: Retrospective, outpatient-based study with convenience sampling. Individuals with PKU followed at the IEM treatment ambulatory of the Medical Genetics Service of HCPA and who underwent the responsiveness screening test recommended by brazilian Health Ministry were included. The test is performed in 3 days, 24 hours after the ingestion of 20mg/kg of BH4. Patients are instructed to maintain their usual diet with Phe restriction and use of a metabolic formula. Diet adherence was assessed by dietary records on the 3 days of the test. Day 1: Assessed the Phe natural fluctuation (collected in the morning, at baseline at 8h fasting, and after 8h); Day 2: basal blood collection, followed by ingestion of 20mg/kg of BH4 in a single dose. New collections were done 8h and 24h after BH4. Patients were considered potentially responsive if they had a greater than 30% reduction in Phe levels at 8h and/or 24h considering the natural range of plasma Phe on day 1, and patients with a 28-30% reduction in Phe were considered borderline, and evaluated for genotype-phenotype association. If the genotype had more than 5 tested patients with >50% responders registered in the BioPKU, such patients were considered responders. In other cases, patients were considered as inconclusive. Results: Fifteen patients performed the test (female = 10 (66.7%), median age = 8 years (IR25-75 7-10 years), classic PKU = 7 (46.7%), mild PKU = 8 (53, 3%), but only 12 had the test validated and were considered for analysis. One patient had bordeline response but was not possible to compare the genotype concordance and had the test considered inconclusive. The median of Phe natural fluctuation was 5.9% (IQ25-75 -15.8:16.8). Four patients (33.3%) were considered potentially responsive, all with mild PKU, being three responsive at 8h and 24h (plasma Phe reduction= -75.9±20.2% at 8h and -75.7±37 in 24h) and one in 8h (plasma Phe reduction of -28.7%). The variation in Phe consumption between Day 0 and Day 1 was 0% (IR25-75 -11.2:22.9%), and 0% (IR25-75 -0.3:12.2%) between Day 1 and Day 2. The variation in consumption between Day 0 and Day 1 was not correlated with Phe levels at points 1, 2 and 3 before BH4 (p= 0,760; p= 0,679; p= 0,788, respectively), and the variation in consumption between Day 1 and Day 2 also showed no correlation with Phe plasma at points 4 and 5 after BH4 (p= 0,413 e p=0,733, respectively). The median (IR25-75) of Phe before and after BH4 in responsives was, respectively, 316.5μmol/L (235.2-613.9) and 187.27μmol/L (121.7-459.8), and in non-responsive 435.0μmol/L (383.9-632.0) and 399.5μmol/L (348.1-548.3), respectively (p=0.257 and p=0.136). One adult patient presented dyspepsia after BH4 ingestion, had the test interrupted and was non-responsive within 8 hours. Considering the Phe natural fluctuation, the agreement of genotype predisposition with the literature was 100% among those that could be compared (9/9) and, when not considering the natural variation, it was 66.7% (6/9). Conclusion: This 24-hour (short) screening test with correction for Phe natural range identified a rate of potentially responsive patients with mild PKU similar to the described in literature. Further studies with this focus and with a larger sample size should be carried out. Phe consumption should be objectively controlled on the test days to avoid bias in determining responsiveness.