Actividad física y fenilcetonuria (PKU)
Resumen de la revisión presentada por la Dra Celia López Arnau, bajo la tutoría del Dr Jaume Campistol Plana, en el Servicio de Neurología Pediátrica del Hospital Sant Joan de Déu Barcelona (junio de 2020).
La fenilcetonuria (PKU) es un error innato del metabolismo del aminoácido fenilalanina (Phe), causado por la deficiencia de la enzima fenilalanina hidroxilasa (PAH). Comporta una acumulación de fenilalanina en la sangre y el cerebro, donde niveles elevados del aminoácido resultan neurotóxicos.
Los pacientes no tratados sufren discapacidad intelectual severa y autismo. Por lo tanto, el diagnóstico y tratamiento precoces son esenciales en su manejo.
¿Cuál es el tratamiento de la PKU?
La base del tratamiento consiste en una dieta restringida en Phe (es decir, en proteínas naturales) que permita mantener los niveles del aminoácido dentro de unos límites recomendables y evitar así el daño cerebral.
A pesar de ser efectiva en la reducción de Phe, no es sencillo mantenerla estrictamente y resulta complicado evitar todos los alimentos que la contienen. Como consecuencia, se ha visto que los pacientes tratados presentan en ocasiones concentraciones de Phe por encima de los niveles considerados seguros. Además, es una dieta tan restrictiva que puede resultar carencial por la falta de micronutrientes importantes.
Esta moderada, pero continua exposición a la Phe y la propia restricción de la dieta se han relacionado con la persistencia de algunos problemas centrales y periféricos en los pacientes PKU tratados. En los últimos años la investigación se ha dirigido hacia posibles tratamientos concomitantes a la dieta que permitan un manejo óptimo de la enfermedad. Entre ellos, se ha evaluado la actividad física.
¿Qué es la actividad física?
La OMS define la actividad física como cualquier movimiento corporal producido por los músculos esqueléticos, con el consiguiente consumo de energía.
El ejercicio físico es una subcategoría de la anterior que implica una actividad física planificada, estructurada y repetitiva, realizada normalmente con el objetivo de mejorar o mantener la condición física.
La actividad física ¿mejora la salud?
La condición física es un estado fisiológico de bienestar que proporciona la base para las tareas de la vida cotidiana, un nivel de protección frente a las enfermedades crónicas y el fundamento para el desarrollo de actividades deportivas.
La actividad física ha demostrado mejorar el estado de salud de la población, produciendo beneficios a corto y largo plazo.
¿Cómo mejora la salud la actividad física?
La masa muscular se considera un órgano secretor y durante el ejercicio secreta miocinas (pequeñas proteínas producidas y liberadas por las células musculares -miocitos- como respuesta a la contracción muscular) al torrente sanguíneo que llegan a otros órganos, como el hígado y el cerebro. A través de esta comunicación cruzada con otros órganos, el ejercicio puede controlar de manera inmediata el metabolismo y promover adaptaciones de forma crónica si se realiza regularmente.
Se ha demostrado que el ejercicio mejora la salud general en diferentes poblaciones. En individuos sanos, el ejercicio regular mejora el estado de ánimo y la cognición, disminuye los síntomas depresivos, disminuye el riesgo de obesidad y mejora la densidad ósea.
El deporte es el ejercicio físico realizado bajo unas reglas y de forma competitiva.
Actividad física y PKU
Aunque actualmente se estimule a hacer ejercicio a los pacientes con PKU, se sabe poco sobre el efecto de la actividad física en esta enfermedad y su posible papel como tratamiento concomitante.
Por una parte, la elevada Phe en sangre junto con la dieta restringida en este aminoácido puede conducir a diferentes respuestas metabólicas al ejercicio en pacientes con PKU tratados regularmente, que podría afectar las adaptaciones al entrenamiento. Por otra parte, el ejercicio aumenta la demanda metabólica y el recambio de proteínas, lo que puede afectar los niveles de aminoácidos.
Además, diferentes composiciones dietéticas pueden alterar la respuesta metabólica al ejercicio, lo que lleva a adaptaciones específicas a largo plazo.
Posibles efectos de la actividad física en la PKU
Los efectos del ejercicio a corto y largo plazo que podrían repercutir en los pacientes PKU se resumen a continuación.
1. La tirosina (Tyr) es el precursor de las catecolaminas, cuyos niveles tanto a nivel central como periférico están asociados, entre otras, con las funciones cognitivas. En la PKU, la baja disponibilidad de Tyr y, consecuentemente, los bajos niveles de catecolaminas en el cerebro y en la sangre, podrían ser la base de la disfunción cognitiva. El ejercicio desencadena respuestas simpáticas mediadas por catecolaminas, las cuales actúan aumentando el suministro de sangre y las fuentes de energía. El ejercicio regular podría representar una estrategia para restaurar los niveles de catecolaminas, tanto a nivel central como periférico, y mejorar a largo plazo las habilidades cognitivas en los pacientes PKU.
2. El triptófano (Trp) es el precursor de la serotonina, un neurotransmisor implicado en la regulación de los estados de ánimo. En la PKU, la baja disponibilidad de Trp en el cerebro comporta una menor producción de serotonina, lo que explicaría el mayor riesgo de padecer trastornos del estado de ánimo. Durante el ejercicio, se produce un aumento de los niveles de Trp libre en sangre. Por ello, el ejercicio podría ser una estrategia para aumentar los niveles de Trp en el cerebro y reducir el riesgo de padecer trastornos del estado de ánimo en los pacientes con PKU.
3. El músculo utiliza diferentes proporciones de sustratos energéticos (carbohidratos, grasas y proteínas), según el tipo, la intensidad y la duración del ejercicio. El catabolismo proteico ante un aumento de la demanda metabólica puede afectar los niveles de aminoácidos. Además, posteriormente al ejercicio tiene lugar una síntesis de proteínas y recuperación del daño muscular. Es de especial interés conocer si durante el ejercicio se produciría un pico de Phe que pueda poner en riesgo al paciente PKU y si el ejercicio regular supondría algún beneficio metabólico para estos pacientes, ya que el entrenamiento aeróbico ha demostrado disminuir los niveles de varios aminoácidos en plasma en individuos sanos.
4. El ejercicio genera especies reactivas como consecuencia de un aumento de la demanda metabólica, de forma que durante el ejercicio el cerebro está expuesto a una mayor presión de oxígeno y especies reactivas que pueden cruzar la barrera hematoencefálica (BHE). Sin embargo, las capacidades antioxidantes del cerebro mejoran al someterse al estrés del ejercicio de forma recurrente, facilitando el manejo posterior de especies reactivas en reposo. Esto es debido especialmente a una mayor actividad y expresión de las enzimas antioxidantes. Por lo tanto, teniendo en cuenta el aumento de especies reactivas y el deterioro del sistema antioxidante descritos en la PKU, el ejercicio regular podría ser útil para reducir el estrés oxidativo y mejorar a largo plazo la función cerebral.
5. Los pacientes PKU podrían tener mayor riesgo de sobrepeso y obesidad que la población general, que se pueden corregir y prevenir con el ejercicio.
6. El ejercicio podría prevenir y mejorar la disminución de la densidad mineral ósea descrita en la PKU, previniendo así la osteoporosis.
7. El ejercicio favorece la integración social, la autosuperación y el fortalecimiento de la autoestima. Por lo tanto, el ejercicio proporcionaría un ambiente saludable para el desarrollo personal y social de los pacientes.
Consejos nutricionales para atletas con PKU
Rocha y col. (2019) propone la aplicación de las pautas del atleta general de forma adaptada al paciente PKU que realiza ejercicio regular y hace algunas recomendaciones:
- Mantener una dieta rica en carbohidratos,
- Monitorizar cuidadosamente el estado de hidratación,
- Prestar atención al momento de la ingesta de sustitutos de proteínas en la fase de recuperación inmediata posterior al ejercicio.
- Administrar una ingesta óptima de energía antes, durante y después de las sesiones de entrenamiento o la competición.
Estos autores ofrecen recomendaciones nutricionales específicas preejercicio, durante y post-ejercicio, resumidas en la tabla siguiente.
Conclusiones
Referencia
- Grünert SC, Brichta CM, Krebs A, Clement HW, Rauh R, Fleischhaker C, et al. Diurnal variation of phenylalanine and tyrosine concentrations in adult patients with phenylketonuria: Subcutaneous microdialysis is no adequate tool for the determination of amino acid concentrations. Nutr J. 2013;12(1):1-12.
- Mazzola PN, Teixeira BC, Schirmbeck GH, Reischak-Oliveira A, Derks TGJ, Van Spronsen FJ, et al. Acute exercise in treated phenylketonuria patients: Physical activity and biochemical response. Mol Genet Metab Reports. 2015; 5:55-9.
- Rocha JC, Van Dam E, Ahring K, Almeida MF, Bélanger-Quintana A, Dokoupil K, et al. A series of three case reports in patients with phenylketonuria performing regular exercise: First steps in dietary adjustment. J Pediatr Endocrinol Metab. 2019;32(6):635-41.
En Guía Metabólica:
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