Tirosina e Fenilalanina
Aminoácidos Precursores de Moléculas Vitais
Fenilalanina (Phe, F):
- Aminoácido essencial: Não sintetizado pelo corpo → obrigatoriamente da dieta
- Estrutura: Alanina + anel benzeno
- Fontes: Carne, peixe, ovos, laticínios, soja, amendoim
L-Tirosina (Tyr, Y):
- Aminoácido condicionalmente essencial: Sintetizado a partir da fenilalanina
- Reação: Fenilalanina → Tirosina (enzima: PAH = Fenilalanina Hidroxilase, cofator: tetrahidrobiopterina/BH4)
- Em indivíduos saudáveis: ~75% da fenilalanina da dieta é convertida a tirosina
Fenilcetonúria (PKU):
- Mutação no gene PAH → enzima PAH inativa (>600 variantes alélicas)
- Fenilalanina acumula no sangue e SNC → neurotóxico (inibe síntese de outros neurotransmissores por competição)
- Consequência sem tratamento: Deficiência intelectual severa
- Tratamento: Dieta com restrição de fenilalanina + suplementação de tirosina (como fontes de aminoácidos não-Phe)
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Biossíntese das Catecolaminas
A Via Catecol-O-Metiltransferase
Tirosina → Adrenalina (via dopaminérgica/adrenérgica):
``` L-Tirosina ↓ TH (Tirosina Hidroxilase) — enzima limitante; cofator: BH4; regulação: pTyr → feedback L-DOPA (L-3,4-dihidroxifenilalanina) ↓ DDC (DOPA Descarboxilase = Aminoácido Aromático Descarboxilase; cofator: vitamina B6/PLP) Dopamina (DA) ↓ DBH (Dopamina β-Hidroxilase) — na vesícula sináptica; cofator: vitamina C Noradrenalina (NA/NE) ↓ PNMT (Feniletanolamina N-Metiltransferase) — só na medula adrenal; cofator: SAM Adrenalina (Epinefrina) ```
Enzimas-Chave:
TH (Tirosina Hidroxilase):
- Enzima limitante da biossíntese de catecolaminas
- Inibida por: Dopamina e noradrenalina (produto final) — feedback negativo
- Ativada por: Fosforilação (PKA → Ser40) em resposta a estresse → mais TH ativa → mais catecolaminas
- Também precisa de BH4 (tetrahidrobiopterina) → deficiência de BH4 (DRD — Dopamine-Responsive Dystonia) → menos dopamina
DBH (Dopamina β-Hidroxilase):
- Converte dopamina em noradrenalina
- Precisa de Vitamina C como cofator (doa elétrons)
- Por isso: Deficiência severa de vitamina C → menos noradrenalina → hipotensão ortostática
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Biossíntese dos Hormônios da Tireoide
T3 e T4 Dependem de Tirosina
Síntese de T3/T4:
- Tireoglobulina (glicoproteína da tireoide) contém múltiplos resíduos de tirosina
- Iodeto (I⁻) captado pela NIS (Na⁺/I⁻ symporter) → oxidado por TPO (tireoperoxidase) + H₂O₂ → I⁰
- I⁰ + Tirosina → MIT (monoiodotirosina) ou DIT (diiodotirosina) na tireoglobulina
- Acoplamento: MIT + DIT → T3 (3,5,3'-Triiodotironina); DIT + DIT → T4 (3,5,3',5'-Tetraiodotironina = tiroxina)
- Tireoglobulina endocitada → lisossoma → T3/T4 liberados → circulação
T4/T3:
- T4 = pro-hormônio (menos ativo); convertido perifericamente a T3 pela deiodinase tipo I/II (nas células)
- T3 = forma ativa (liga ao receptor nuclear TRα/TRβ → ativação/repressão gênica)
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Melanina: Pigmentação por Tirosina
A Via da Melanogênese
Síntese de melanina: ``` L-Tirosina → (Tirosinase → DOPA) → Dopaquinona → Eumelanina (marrom-preta) ou Feomelanina (vermelha-amarela) ```
Tirosinase (enzima cu-dependente):
- Gene TYR (cromossomo 11)
- Mutação homozigota em TYR → Albinismo oculocutâneo tipo 1 (OCA1): Sem melanina, albinismo completo
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L-Tirosina: Suplementação para Performance
As Evidências Cognitivas
Por que suplementar tirosina?:
- Em situações de estresse agudo intenso, o cérebro depleta catecolaminas mais rápido que a tirosina endógena pode ser convertida a dopamina/NE
- Tirosina exógena → passa BHE → mais substrato disponível para TH → mais dopamina/NE → melhor função cognitiva em estresse
Estudos de Performance Cognitiva:
**Neri DF et al. (*Aviat Space Environ Med*, 1995)**:
- Pilotos militares sob privação de sono × missão cognitiva de 4h
- Tirosina 150mg/kg: Melhorou vigilância, tarefas de trabalho e evitou declínio de performance vs. placebo
**Banderet LE & Lieberman HR (*Brain Res Bull*, 1989)**:
- Exposição ao frio + altitude (4500m)
- Tirosina 100mg/kg: Melhorou humor, desempenho cognitivo e redução de sintomas de altitude vs. placebo
**Colzato LS et al. (*Neuropsychologia*, 2014)**:
- Double-blind: Tirosina 2g vs. placebo → melhorou task-switching cognitivo
Quando funciona:
- Estresse AGUDO: Frio, privação de sono, hipóxia, alta demanda cognitiva
- Quando catecolaminas estão sendo depletadas rapidamente
- NÃO melhora baseline em condições normais (TH é o fator limitante, não o substrato quando em repouso)
Doses estudadas:
- Estudos militares: 100-150mg/kg (dosagem elevada)
- Uso prático: 500mg-2g, 30-60 minutos antes de situações cognitivamente exigentes
- Em jejum ou com refeição pobre em outros aminoácidos aromáticos (menos competição na BHE)
Contraindicações:
- Hipertireoidismo (mais substrato para T3/T4)
- Em uso de MAO-Is: Tirosina → mais catecolaminas → crise hipertensiva (tiramina/tirosina)
- Melanoma (teoricamente, mais melanina pode ser um risco não confirmado)
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Referências
- Blau N, et al. "Phenylketonuria." *Lancet.* 2010;376(9750):1417–1427.
- Neri DF, et al. "The effects of tyrosine on cognitive performance during extended wakefulness." *Aviat Space Environ Med.* 1995;66(4):313–319.
- Banderet LE, Lieberman HR. "Treatment with tyrosine, a neurotransmitter precursor, reduces environmental stress in humans." *Brain Res Bull.* 1989;22(4):759–762.
- Colzato LS, et al. "Working memory reloaded: tyrosine repletes updating in the N-back task." *Front Behav Neurosci.* 2013;7:200.
- Fernstrom JD, Fernstrom MH. "Tyrosine, phenylalanine, and catecholamine synthesis and function in the brain." *J Nutr.* 2007;137(6 Suppl 1):1539S-1547S.
- Berry GT, Segal S. "Tyrosine metabolism in patients with phenylketonuria." *Pediatrics.* 1992;89(6 Pt 1):1087–1090.