Efeito dos principais metabólitos acumulados na doença do xarope do bordo sobre parâmetros respiratórios em preparações mitocondriais de cérebro de ratos jovens

Abstract

A Doença do Xarope do Bordo (DXB) é uma desordem neurometabólica causada pela deficiência na atividade do complexo da desidrogenase dos α-cetoácidos de cadeia ramificada (CDCCR). Os metabólitos que se acumulam em maior concentração na DXB são a leucina, o ácido α-cetoisocapróico (CIC) e o ácido α-hidroxiisovalérico (HIV). Considerando que os mecanismos neurotóxicos na DXB são muito pouco conhecidos, o objetivo do presente trabalho foi investigar o efeito in vitro da leucina, CIC e HIV sobre parâmetros respiratórios medidos através do consumo de oxigênio em preparações mitocondriais de cérebro de ratos jovens. Os parâmetros respiratórios analisados foram o estado III, o estado IV e o RCR (razão de controle respiratório), os quais foram medidos na presença de 1 mM e 5 mM de leucina, CIC e HIV utilizando-se o eletrodo de Clark. Glutamato/malato (2,5 mM cada), sucinato (5 mM) e α-cetoglutarato (5 mM) foram utilizados como substratos respiratórios. Observamos que o CIC estimulou significativamente a respiração mitocondrial no estado IV e diminuiu o RCR, sem alterar o estado III, quando o consumo de oxigênio foi estimulado por glutamato/malato ou sucinato. Quando α-cetoglutarato foi utilizado como substrato, além dos mesmos efeitos apresentados anteriormente, o estado III também foi inibido pelo CIC. A leucina e o HIV não alteraram nenhum parâmetro respiratório testado, com a utilização de glutamato/malato e sucinato como substratos. Tais resultados indicam que o CIC se comporta como um desacoplador da fosforilação oxidativa e que a respiração celular é comprometida por esse metabólito.