Fenilalanina

Fenilalanina: es el aminoácido esencial precursor de la dopamina, la adrenalina y las hormonas tiroideas, con sus fuentes alimentarias y la fenilcetonuria.

La fenilalanina es uno de los aminoácidos esenciales y el precursor de la tirosina, la dopamina, la adrenalina, la melanina y las hormonas tiroideas. Su nombre viene de un anillo de seis carbonos que le da rigidez y volumen a su estructura —el grupo bencilo—, que le confiere un carácter aromático e hidrofóbico: tiende a situarse en el interior de las proteínas y a alejarse del entorno acuoso de la célula.

En tu organismo, cuando todo funciona con normalidad, la mayor parte de la fenilalanina que consumes se convierte en tirosina mediante la enzima que cataliza esa reacción —la fenilalanina hidroxilasa (PAH)—. Cuando el gen que la codifica tiene una mutación, la enzima deja de funcionar, la fenilalanina se acumula en sangre y su exceso daña el cerebro: es la fenilcetonuria, la enfermedad metabólica hereditaria más frecuente en Europa.

¿Cuánta fenilalanina necesitas?

La OMS establece el requerimiento de fenilalanina y tirosina de forma conjunta en 25 mg por kg de peso corporal al día en adultos. Si pesas 70 kg, son 1750 mg diarios entre ambas. Como la tirosina puede sintetizarse a partir de la fenilalanina —pero no al revés—, es la fenilalanina la que determina el límite inferior del aporte.

Funciones de la fenilalanina

Síntesis de tirosina — En el hígado, la PAH convierte la fenilalanina en tirosina añadiéndole un grupo hidroxilo. La tirosina es condicionalmente esencial: puede obtenerse directamente de la dieta, pero si tu ingesta de tirosina es baja, tu organismo depende enteramente de la fenilalanina para sintetizarla. La PAH necesita como cofactor una molécula imprescindible para que la enzima funcione —la tetrahidrobiopterina (BH4)—; el aumento de fenilalanina en sangre por encima de lo normal —la hiperfenilalaninemia— puede deberse en algunos casos a defectos en la síntesis de BH4, no solo a mutaciones en la PAH.

La cadena de las catecolaminas — Tu organismo fabrica a partir de la tirosina tres mensajeros que controlan el sistema de recompensa, la respuesta al estrés y el ritmo cardíaco —las catecolaminas: dopamina, noradrenalina y adrenalina—. La ruta completa es: fenilalanina → tirosina → el intermediario que el cerebro transforma en dopamina —la L-DOPA— → dopamina → noradrenalina → adrenalina. Cada paso requiere cofactores específicos —vitamina C, vitamina B6, tetrahidrobiopterina— y ocurre principalmente en neuronas y en las glándulas situadas sobre tus riñones que fabrican las hormonas del estrés —las glándulas suprarrenales—. La dopamina regula la motivación y el movimiento voluntario; la noradrenalina y la adrenalina, el ritmo cardíaco, la presión arterial y la movilización de glucosa cuando tu cuerpo necesita reaccionar rápido.

Una cadena de cuatro pasos separa la fenilalanina de la adrenalina.

Melanina y pigmentación — En las células de tu piel especializadas en fabricar pigmento —los melanocitos—, la tirosina es el sustrato de la enzima que inicia la síntesis de melanina —la tirosinasa—. La melanina determina el color de tu piel, tu cabello y tu iris, y actúa como fotoprotector natural absorbiendo la radiación UV. La forma más frecuente de albinismo, con ausencia total de pigmento en piel, pelo y ojos —el albinismo oculocutáneo tipo 1—, se produce por mutaciones en la tirosinasa que impiden la síntesis de melanina, a pesar de que la fenilalanina y la tirosina estén disponibles en tu organismo.

Hormonas tiroideas — Las células que forman el tiroides y producen sus hormonas —las células foliculares— captan tirosina para incorporarla a la proteína que actúa como almacén de yodo antes de convertirse en hormona —la tiroglobulina—, que se yoda para producir tiroxina (T4) y triyodotironina (T3), las hormonas que regulan tu metabolismo basal, la temperatura corporal y el ritmo cardíaco. Si tu ingesta de fenilalanina o tirosina es insuficiente, la síntesis de T3 y T4 se ve comprometida.

Fuentes alimentarias de fenilalanina

La fenilalanina está presente en todas las fuentes de proteína completa, con concentraciones especialmente altas en frutos secos y quesos curados:

Alimento	Fenilalanina por 100 g
Queso parmesano	~1400 mg
Almendras	~1120 mg
Semillas de calabaza (crudas)	~1100 mg
Pechuga de pollo (cocida)	~950 mg
Atún fresco (cocido)	~900 mg
Salmón del Atlántico (cocido)	~810 mg
Huevo entero (cocido)	~590 mg
Lentejas cocidas	~520 mg
Garbanzos cocidos	~480 mg

Fuente: USDA FoodData Central.

El queso parmesano y los frutos secos tienen concentraciones de fenilalanina comparables o superiores a la carne. El aspartamo —edulcorante artificial presente en bebidas light y numerosos productos procesados— se hidroliza en el intestino liberando fenilalanina libre; de ahí la advertencia obligatoria en el etiquetado para personas con fenilcetonuria.

Fenilcetonuria: cuando la fenilalanina se vuelve tóxica

La fenilcetonuria (PKU) es el fallo genético heredado en una ruta metabólica específica —lo que se conoce como error innato del metabolismo— más frecuente en Europa, con una incidencia de aproximadamente 1 por cada 10 000 nacidos vivos. La causa es una mutación en el gen PAH que reduce o elimina la actividad de la fenilalanina hidroxilasa. Sin esa enzima, la fenilalanina se acumula en sangre y, desde allí, en el cerebro.

El daño neurológico se produce por dos mecanismos. Primero, el exceso de fenilalanina ocupa el espacio de la proteína que transporta aminoácidos desde la sangre hasta el cerebro —el transportador LAT1—, que debe cruzar el filtro que separa ambos compartimentos —la barrera hematoencefálica—. Esa competencia reduce la llegada de tirosina, triptófano y otros precursores de los mensajeros del sistema nervioso —los neurotransmisores—. Segundo, los compuestos que genera la fenilalanina cuando no puede seguir su ruta normal —fenilpiruvato, fenilacetato y fenillactato— son directamente tóxicos para las células de soporte del sistema nervioso —las células gliales— y para la formación de la vaina protectora que recubre los nervios y permite la transmisión rápida de señales —la mielinización—.

La fenilalanina no es neurotóxica en sí: lo es cuando se acumula sin poder seguir su camino.

Sin tratamiento, la PKU produce discapacidad intelectual grave, epilepsia, trastornos conductuales y retraso psicomotor. Con detección precoz —la prueba del talón en neonatos detecta la hiperfenilalaninemia en los primeros días de vida, antes de que el daño comience— y tratamiento inmediato, el desarrollo neurológico es completamente normal. Es uno de los casos más claros en medicina de cómo el diagnóstico precoz transforma por completo el pronóstico de una enfermedad genética grave.

El tratamiento consiste en una dieta muy baja en fenilalanina: eliminar o restringir drásticamente la proteína natural y sustituirla por mezclas de aminoácidos sin fenilalanina. En algunas formas leves o moderadas, el cofactor BH4 en su forma farmacéutica —la sapropterina— aumenta la actividad residual de la PAH y permite una dieta menos restrictiva.

¿Qué ocurre si falta fenilalanina?

La deficiencia dietética de fenilalanina es excepcional en personas sin PKU: está distribuida ampliamente en todos los alimentos proteicos. Su manifestación más directa sería la reducción en la síntesis de catecolaminas —que podrías notar como fatiga, dificultad de concentración y bajo estado de ánimo— y en la producción de melanina, con reducción del color de la piel y el cabello —la hipopigmentación—. En la práctica clínica, la deficiencia de fenilalanina solo se observa en dietas artificialmente restringidas, paradójicamente las mismas que se usan para tratar la PKU.

Para la inmensa mayoría de personas, la fenilalanina es el aminoácido más invisible de los nueve esenciales; para el uno de cada diez mil que nace con fenilcetonuria, es la molécula que más define su alimentación durante toda la vida.

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Fuentes: WHO/FAO/UNU. Protein and Amino Acid Requirements in Human Nutrition. WHO Technical Report Series 935. 2007. · van Wegberg AMJ et al. The complete European guidelines on phenylketonuria. Orphanet J Rare Dis. 2017.