Dica do autor: A fenilcetonúria (PKU) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência ou disfunção da enzima fenilalanina-hidroxilase (PAH). Essa enzima é essencial para a conversão da fenilalanina em tirosina, um processo que ocorre no fígado e é dependente do cofator tetraidrobiopterina (BH₄). A fenilalanina é um aminoácido aromático essencial, obtido exclusivamente pela dieta, e precisa ser metabolizado adequadamente para evitar acúmulo de seus derivados neurotóxicos.

Quando essa via está bloqueada, como ocorre na PKU, há aumento significativo de fenilalanina e seus metabólitos secundários (ácido fenilpirúvico, ácido fenilacético, ácido fenilláctico), que atravessam a barreira hematoencefálica e prejudicam o desenvolvimento cerebral. Como consequência, surgem déficits cognitivos, alterações de comportamento, rigidez muscular, convulsões e atraso no desenvolvimento neuropsicomotor. A tirosina, que seria normalmente produzida a partir da fenilalanina, torna-se condicionalmente essencial, pois passa a depender da ingestão direta na dieta.

Alternativa A: INCORRETA. A serina é um aminoácido não essencial envolvido em várias vias metabólicas, como a síntese de fosfolipídios (fosfatidilserina) e a formação de grupos metil via conversão em glicina. Apesar de ser importante para o funcionamento cerebral, não participa da formação do anel aromático da tirosina e não está relacionada ao metabolismo da fenilalanina, sendo irrelevante no contexto da PKU.

Alternativa B: INCORRETA. A histidina é um aminoácido essencial aromático, mas seu papel metabólico está mais relacionado à produção de histamina, através da ação da enzima histidina descarboxilase, com funções importantes na resposta imunológica e secreção gástrica. Não há relação metabólica direta entre histidina e a tirosina, nem com a via da fenilalanina-hidroxilase.

Alternativa C: CORRETA. A fenilalanina é o precursor direto da tirosina, por meio da reação catalisada pela enzima fenilalanina-hidroxilase (PAH). Essa reação adiciona um grupo hidroxila ao anel aromático da fenilalanina, convertendo-a em tirosina, que por sua vez será usada na síntese de dopamina, noradrenalina, adrenalina e melanina. Na ausência da PAH, como ocorre na PKU, esse processo é bloqueado, levando ao acúmulo tóxico de fenilalanina e seus derivados, causando as manifestações clínicas neurológicas descritas no enunciado.

Alternativa D: INCORRETA. A arginina é um aminoácido semiessencial que participa de processos como a síntese de óxido nítrico (NO), ciclo da ureia e produção de creatina. No entanto, não está envolvida no metabolismo da fenilalanina nem na produção de tirosina. Sua principal atuação está ligada à excreção de nitrogênio e à sinalização vascular.

Alternativa E: INCORRETA. A leucina é um aminoácido de cadeia ramificada (BCAA), importante para o metabolismo energético muscular e estímulo à síntese proteica, especialmente via mTOR. Assim como os demais BCAAs, é metabolizado de forma distinta dos aminoácidos aromáticos e não participa da via fenilalanina-tirosina, sendo irrelevante para o processo bioquímico descrito.

Resposta correta: Alternativa C

Referências:

• DEVLIN, T. M. Bioquímica: Livro Texto com Correlações Clínicas. 7. ed. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2011.
• RODWELL, V. W.; BENDER, D. A.; BOTHAM, K. M. et al. Harper's Illustrated Biochemistry. 31st ed. New York: McGraw-Hill, 2018.
• KUMAR, V.; ABBAS, A. K.; ASTER, J. C. Robbins & Cotran – Patologia: Bases Patológicas das Doenças. 10. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2021.