Intrazelluläre Konzentrationen von Phenylalanin, Tyrosin und α-Aminobuttersäure bei 13 Homozygoten und 19 Heterozygoten für Phenylketonurie (PKU) sowie 26 Normalen

Abstract

Intracellular concentrations for phenylalanine, tyrosine, α-amino butyric acid and 7 other amino acids (glycine, alanine, valin, cystin, methionine, iso-leucin, leucin) were measured in lymphocytes of 13 homozygotes and 19 heterozygotes for phenylketonuria as well as in lymphocytes of 26 normals. Intracellular concentrations for phenylalanine, tyrosine and α-amino butyric acid were significantly higher in homo- and heterozygotes than in normals (p<0,001-p< 0,01). For the other 7 amino acids there were no or only questionable differences. Between homo- and heterozygotes there was no difference in any of the amino acids. Intracellular phenylalanine: tyrosine ratio was essentially the same in all three groups of individuals. There was no correlation between intracellular phenylalanine above or below 10 nmol/10⁶ cells and IQ in heterozygotes. The same is true for phenylalanine: tyrosine ratio greater or smaller than 1. In Homozygotes there was no correlation between intracellular phenylalanine and age - to whom DQ/IQ is correlated. There was no significant difference in intracellular phenylalanine between homozygotes with blood levels above and below 908 µmol/l (15 mg/100 ml) at the time of blood sampling and no correlation between intra- and extra- cellular phenylalanine concentrations. Among the 26 normals there were only 2 with intracellular phenylalanine above 10 nmol/10⁶ cells, both showing phenylalanine loading test curves suspicious for heterozygosity. The results are discussed and important functions of the cell wall supposed. An abnormal unknown intracellular metabolite being the real noxious agent could explain the incomperably different degree of brain dysfunction in individuals with equal though elevated intracellular phenylalanin concentrations i.e. homozygotes and heterozygotes for PKU.

Zusammenfassung

Bei 13 Homozygoten und 19 Heterozygoten für Phenylketonurie, sowie 26 Normalen wurde die intrazelluläre Konzentration von Phenylalanin, Tyrosin, α-Aminobuttersäure und 7 weiteren saueren Aminosäuren (Glycin, Alanin, Valin, Zystin, Methionin, Isoleuzin, Leuzin) in Lymphozyten gemessen.

Die Werte für Phenylalanin, Tyrosin und α- Aminobuttersäure waren bei Homo- und Heterozygoten signifikant höher als bei Normalen (p<0,001-p<0,01). Für die übrigen 7 Aminosäuren ergaben sich keine, bzw. grenzwertig signifikante Unterschiede. Für keine der 10 Aminosäuren fanden sich signifikante Unterschiede zwischen Homo- und Heterozygoten. Die intrazelluläre Phenylalanin-Tyrosin-Ratio war bei allen drei Gruppen von Individuen gleich. Es fand sich bei Heterozygoten keine Korrelation zwischen intrazellulärem Phenylalanin über bzw. unter 10 nmol/10⁶ Zellen und IQ. Dasselbe gilt für Phenylalanin-Tyrosin-Ratio größer bzw. kleiner als 1. Bei Homozygoten bestand keine Korrelation zwischen intrazellulärem Phenylalanin und Alter mit welchem deren IQ korreliert ist. Bei Homozygoten bestand keine signifikante Differenz hinsichtlich intrazellulärem Phenylalanin zwischen solchen mit Phenylalanin-Blutspiegel über bzw. unter 908 µmol/l (15 mg/100 ml) zur Zeit der Blutabnahme und keine Korrelation zwischen intra- und extrazellulärer Phenylalanin-Konzentration. Unter den 26 Normalen waren nur 2 mit intrazellulärem Phenylalanin über 10 nmol/10⁶ Zellen; beide hatten Phenylalanin-Belastungskurven, die auf Heterozygotie verdächtig waren. Die Ergebnisse werden diskutiert und bedeutende Funktionen der Zellmembran vermutet. Ein abnormer, unbekannter, intrazellulärer Metabolit als eigentlich schädigendes Agens könnte erklären weshalb die Hirnfunktion bei Homo- und Heterozygoten so unvergleichbar verschieden gestört ist, obwohl beide gleiche, wenn auch erhöhte intrazelluläre Phenylalanin-Konzentrationen aufweisen.