Evidence for Central Nervous System Glial Cell Plasticity in Phenylketonuria

Dyer, Charissa A.; Kendler, Ady; Philibotte, Thomas; Gardiner, Paula; Cruz, Jonathan dela; Levy, Harvey L.

doi:10.1097/00005072-199607000-00005

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“…The infiltrative cells in dopaminergic regions of these PKU mice had morphologic characteristics consistent with infiltrating macrophages and showed immunoreactivity for CD11b and iNOS. Astrocytic cells were unremarkable in the SN or hypothalamus of these mice, and these results concur with a study by Dyer et al (12), which stated that astrocytes did not seem to be the source of the gliosis in PKU mice that they studied. In general, CD11b immunostaining can identify both resting and activated macrophages.…”

Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

Pathologic and Immunohistochemical Findings in Hypothalamic and Mesencephalic Regions in the Pahenu2 Mouse Model for Phenylketonuria

2005

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Section: Discussionsupporting

confidence: 92%

Pathologic and Immunohistochemical Findings in Hypothalamic and Mesencephalic Regions in the Pahenu2 Mouse Model for Phenylketonuria

2005

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“…In PAH enu2 mice, hypomyelination and cortical gliosis have been demonstrated. It has been hypothesized that elevated phenylalanine activates myelinating oligodendrocytes to adopt a nonmyelinating phenotype (12).…”

mentioning

confidence: 99%

Phenylalanine Reduces Synaptic Density in Mixed Cortical Cultures from Mice

et al. 2006

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Classical phenylketonuria (PKU) is caused by deficiency of phenylalanine hydroxylase, resulting in an accumulation of its upstream metabolite phenylalanine in brain tissue and cerebrospinal fluid of PKU patients. PKU is neuropathologically characterized by reduced dendritic arborization, loss of synapses, and neurodegeneration. We investigated whether increased concentrations of phenylalanine cause reduced synaptic density and alter dendritic branching. We treated primary cortical neurons differentiated for 21 d in vitro with 5 mM phenylalanine in the presence of all essential amino acids. Immunocytochemical analysis of 12 and 21 d in vitro primary neurons revealed no changes of dendritic morphology or neuronal viability but a significant difference in synaptic density, suggesting that elevated concentrations of extracellular phenylalanine cause an impairment of synaptogenesis. Although impairment of cerebral energy metabolism has been identified as an important pathophysiological principal in many diseases, respiratory chain function has not been extensively studied in PKU before. We investigated whether phenylalanine inhibits respiratory chain complexes I-V. In vitro analysis revealed no inhibitory effect of phenylalanine on complexes I-V, but an inhibition of pyruvate kinase, a key enzyme of glycolysis, catalyzing the formation of pyruvate. Pyruvate kinase is part of the enzyme assay to investigate enzyme activity of mitochondrial complex V and it remains to be elucidated whether this finding is relevant in vivo. In conclusion, elevated concentrations of phenylalanine might be involved in mechanisms underlying impaired synaptogenesis in PKU, supporting the common therapeutic strategy to reduce phenylalanine concentrations in the brain to prevent neurodegeneration. (Pediatr Res 59: 544-548, 2006)

show abstract

“…Patrícia Cotta Mancini (1) , Ana Lúcia Pimenta Starling (2) , Cláudia Fernanda Tolentino Alves (3) , Thaís Maria da Mata Martins (4) , Maria Cecília Martinelli Iório (5) RESUMO Tema: a fenilcetonúria é uma doença genética que provoca alterações bioquímicas conduzindo a uma de ciência na síntese de proteínas e de neurotransmissores, e prejudicando o processo de mielinização. Mudanças estruturais e funcionais da mielina podem alterar os padrões de condutividade neuronal e ou diminuir a conexão sináptica em indivíduos com fenilcetonúria.…”

Section: Hearing Disorders and Phenylketonuria: A Systematic Reviewunclassified

“…A patogenia das desordens neurológicas associadas a esse erro inato do metabolismo é estudada até os dias atuais, e ainda restam dúvidas acerca da exata natureza das alterações encontradas na substância branca de indivíduos com PKU 3,6,11 . Estudos realizados por meio de ressonância magnética nesses indivíduos revelam lesão difusa por acúmulo de metabólito hidrofílico sem, no entanto, alterar a arquitetura e estrutura da substân-cia branca 11,12 .…”

Section: Revisão Da Literaturaunclassified

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Alterações auditivas e fenilcetonúria: uma revisão sistemática

et al. 2010

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RESUMOTema: a fenilcetonúria é uma doença genética que provoca alterações bioquímicas conduzindo a uma de ciência na síntese de proteínas e de neurotransmissores, e prejudicando o processo de mielinização. Mudanças estruturais e funcionais da mielina podem alterar os padrões de condutividade neuronal e ou diminuir a conexão sináptica em indivíduos com fenilcetonúria. Essencialmente, um tratamento dietético deve ser realizado dentro das primeiras semanas de vida para evitar as manifestações clínicas e bioquímicas da doença. Quando a dieta é mantida ininterruptamente, as crianças com fenilcetonúria apresentam desenvolvimento normal. Porém, foram observados dé cits em funções executivas, na interação inter-hemisférica, na linguagem e memória mesmo em crianças com tratamento precoce e dieta adequada. Algumas pesquisas foram realizadas para investigação da relação entre fenilcetonúria e alterações auditivas. Objetivo: rever de forma sistemática os artigos cientí cos dedicados à pesquisa da relação entre alterações auditivas e hiperfenilalaninemias, destacando a fenilcetonúria clássica. As referências bibliográ cas foram obtidas por meio de pesquisa nas bases de dados Lilacs, Medline, Biblioteca Cochrane e Scielo e por busca na lista de referência dos artigos identi cados e selecionados. Conclusão: conclui-se que a relação entre hiperfenilalaninemias, incluindo a fenilcetonúria, e alterações auditivas ainda é controversa na literatura. Sugere-se a realização de mais investigações sobre a função auditiva nesses indivíduos a m de elucidar essa possível relação.

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Evidence for Central Nervous System Glial Cell Plasticity in Phenylketonuria

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Pathologic and Immunohistochemical Findings in Hypothalamic and Mesencephalic Regions in the Pahenu2 Mouse Model for Phenylketonuria

Pathologic and Immunohistochemical Findings in Hypothalamic and Mesencephalic Regions in the Pahenu2 Mouse Model for Phenylketonuria

Phenylalanine Reduces Synaptic Density in Mixed Cortical Cultures from Mice

Alterações auditivas e fenilcetonúria: uma revisão sistemática

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