Avaliação de dano oxidativo a biomoléculas e da inflamação em pacientes portadores de tirosinemia tipo I, antes e após o tratamento com Nitisinona

Abstract

A tirosinemia hereditária tipo I (HT-1) é uma doença rara autossômica recessiva, dos erros inatos do metabolismo (EIM), causada pela deficiência da enzima fumarilacetoacetase hidrolase (FAH), na via catabólica do aminoácido semiessencial tirosina (TYR), causando seu acúmulo e a formação de metabólitos tóxicos, como maleilacetoacetato (MAA), fumarilacetoacetato (FAA), succinilacetoacetato (SAA) e succinilacetona (SA), que se depositam nos hepatócitos e células dos túbulos renais proximais, resultando em danos hepáticos e renais. O tratamento deve ser personalizado de acordo com cada caso e pode variar desde a restrição alimentar de proteínas e tratamento medicamentoso. Neste último caso, o tratamento mais atual indicado para HT-1 consiste na administração de Nitisinona (NTBC), que inibe a atividade da 4-hidroxifenilpiruvato dioxigenase (HPD) minimizando a formação de seus metabólitos tóxicos, principalmente a SA. A literatura demonstra o envolvimento do estresse oxidativo na fisiopatologia da tirosinemia, mas não há dados informativos sobre os pacientes antes e após o tratamento. Sendo assim, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o perfil de estresse oxidativo e inflamação em pacientes com HT-1 antes e em tratamento com NTBC, bem como seus níveis de SA no plasma e na urina. Os pacientes foram recrutados da Rede de Erros Inatos do Metabolismo do Serviço de Genética Médica do Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brasil. Amostras de plasma e urina foram coletadas de pacientes no momento do diagnóstico (n = 7, média de idade 7,2 meses) e tratamento (n = 14, média de idade 3,6 anos). A dose de NTBC utilizada foi de 1-1,5 mg/kg por dia, e o tempo médio estimado de tratamento foi de 3,1 anos. O grupo controle (n = 15) consistiu em indivíduos saudáveis pareados por idade com os pacientes. Encontramos uma diminuição significativa nos níveis plasmáticos e urinários de SA em pacientes tratados em comparação aos pacientes não tratados e ao grupo controle. Observamos uma diminuição na IL-2 e um aumento na IL-4, e diferenças não significativas foram observadas para as outras citocinas, quando comparados ao grupo controle. Não observamos diferenças significativas entre os grupos ao avaliar o estado antioxidante total (TAS), 8-hidroxi-2'-desoxiguanosina (8-OHdG), que representa dano oxidativo ao DNA/RNA, e o conteúdo de sulfidrila, que representa dano oxidativo à proteína. Nosso estudo foi o primeiro a avaliar esses parâmetros em pacientes HT-1 tratados com NTBC, e nossos resultados permitem sugerir que o tratamento parece proteger contra inflamação, dano oxidativo ao DNA e à proteína, por reduzir os níveis de SA.

Hereditary tyrosinemia type I (HT-1) is a rare autosomal recessive disease of inborn errors of metabolism (IEM) caused by deficiency of the enzyme fumarylacetoacetase hydrolase (FAH) in the catabolic pathway of the semi-essential amino acid tyrosine (TYR), causing its accumulation and the formation of toxic metabolites, such as maleylacetoacetate (MAA), fumarylacetoacetate (FAA), succinylacetoacetate (SAA) and succinylacetone (SA), which are deposited in hepatocytes and cells of the proximal renal tubules, resulting in liver and kidney damage. Treatment should be personalized according to each case and may range from dietary protein restriction to drug treatment. In the latter case, the most current treatment indicated for HT-1 consists of the administration of Nitisinone (NTBC), which inhibits the activity of 4-hydroxyphenylpyruvate dioxygenase (HPD) minimizing the formation of its toxic metabolites, mainly SA. The literature demonstrates the involvement of oxidative stress in the pathophysiology of tyrosinemia, but there is no informative data on patients before and after treatment. Therefore, the present study aimed to evaluate the profile of oxidative stress and inflammation in patients with HT-1 before and during treatment with NTBC, as well as their SA levels in plasma and urine. Patients were recruited from the Inborn Errors of Metabolism Network of the Medical Genetics Service of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre, Brazil. Plasma and urine samples were collected from patients at the time of diagnosis (n = 7, mean age 7.2 months) and treatment (n = 14, mean age 3.6 years). The NTBC dose used was 1-1.5 mg/kg per day, and the estimated mean treatment time was 3.1 years. The control group (n = 15) consisted of healthy individuals matched by age with the patients. We found a significant decrease in plasma and urinary SA levels in treated patients compared to untreated patients and the control group. We observed a decrease in IL-2 and an increase in IL-4, and non-significant differences were observed for the other cytokines, when compared to the control group. We did not observe significant differences between the groups when evaluating the total antioxidant status (TAS), 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG), which represents oxidative damage to DNA/RNA, and sulfhydryl content, which represents oxidative damage to protein. Our study was the first to evaluate these parameters in HT-1 patients treated with NTBC, and our results suggest that treatment appears to protect against inflammation, oxidative damage to DNA and protein, by decreasing SA levels.