بررسی اثر متابولیت های فنیل آلانین بر میزان اتصال هگزوکیناز تیپ I بر میتوکندری مغز موش صحرایی

هگزوکیناز تیپ I، عمده ترین ایزوآنزیم موجود در بافت مغز است که به طور برگشت پذیر به غشا خارجی میتوکندری متصل می شود. در شرایط طبیعی، مقدار زیادی از HK-I (Hexokinase-I) به غشا متصل است. فرم متصل آنزیم، فعال تر از فرم محلول آن است و با این مکانیسم، فعالیت آنزیم کنترل می شود. متابولیت هایی که بر روی نشستن و بلند شدن آنزیم از سطح میتوکندری موثرند، اثر تنظیمی بر روی مصرف گلوکز در مغز دارند. از آنجایی که در بیماری فنیل کتونوری (PKU=Phenylketonuria)، افزایش فنیل آلانین و متابولیت های آن منجر به عقب ماندگی ذهنی می شود، در این مطالعه، اثرات این متابولیت ها روی اتصال هگزوکیناز به میتوکندری و جداشدن آن مورد بررسی قرار گرفت تا رابطه متابولیسم گلوکز با اثر تخریبی این متابولیت ها بر روی سلولهای مغزی مشخص شود.
این بررسی از نوع مطالعات تجربی است. فعالیت هگزوکیناز با روش اسپکتروفتومتری و جفت شده با فعالیت (Glucose-6-phosphate dehydrogenase) G6PD اندازه گیری شد.
نتایج نشان داد که فنیل آلانین و فنیل لاکتیک اسید، هیچ تاثیری بر فعالیت آنزیم و جدا شدن آن از میتوکندری و همچنین اتصال مجدد آن به میتوکندری ندارند، در حالی که فنیل پیروویک اسید، فعالیت آنزیم را کاهش می دهد و رها شدن آنزیم از میتوکندری را در غیاب گلوکز 6-فسفات افزایش می دهد.
بنابراین، این احتمال وجود دارد که فنیل پیروویک اسید با کاهش فعالیت هگزوکیناز و افزایش فرم محلول آن، باعث کاهش مصرف گلوکز و تولید ATP((Adenosine triphosphate شود و در نتیجه سلولهای مغز در اثر کمبود انرژی و عناصر ضروری دیگر، قادر به رشد و تکامل نگردند.