propionil-CoA carboxilase

A propionil-CoA carboxilase catalisa a carboxilação ATP-dependente do propionil-CoA em D-metilmalonil-CoA, usando a biotina como cofator; este é então convertido pela metilmalonil-CoA epimerase em L-metilmalonil-CoA e, por fim, pela metilmalonil-CoA mutase, dependente de vitamina B12 (cobalamina), em succinil-CoA, que entra no ciclo de Krebs (ciclo do ácido cítrico). Essa via é essencial para o catabolismo de ácidos graxos de cadeia ímpar, cadeias laterais do colesterol e dos aminoácidos valina, isoleucina, metionina e treonina (mnemônico: VOMIT - Valine, Odd-chain fatty acids, Methionine, Isoleucine, Threonine [valina, ácidos graxos de cadeia ímpar, metionina, isoleucina, treonina]).

A deficiência de PCC causa acidemia propiônica, um erro inato do metabolismo autossômico recessivo que tipicamente se apresenta no período neonatal com má aceitação alimentar, vômitos, letargia, hipotonia e acidose metabólica grave com ânion gap aumentado. Os achados laboratoriais incluem elevação do ácido propiônico e de seus metabólitos, hiperamonemia (devido à inibição da N-acetilglutamato sintase, necessária para o ciclo da ureia), cetose e hipoglicemia. As complicações a longo prazo incluem atraso do desenvolvimento, cardiomiopatia e pancitopenia.

Essa condição se distingue da acidemia metilmalônica (deficiência da metilmalonil-CoA mutase ou defeitos do metabolismo da B12), que também causa elevação do ácido metilmalônico, mas ocorre mais adiante na via. O tratamento envolve restrição proteica na dieta (limitando os aminoácidos precursores), suplementação de carnitina e manejo da descompensação metabólica aguda. A suplementação de biotina pode ajudar em alguns casos responsivos à biotina, embora a maioria dos casos de acidemia propiônica não seja responsiva à biotina (diferentemente de algumas deficiências múltiplas de carboxilases).

Clinicamente, essa enzima é de alto rendimento para o USMLE Step 1, pois conecta a bioquímica (reações de carboxilação dependentes de biotina), a anaplerose do ciclo de Krebs e a genética clínica (acidemias orgânicas autossômicas recessivas). Costuma ser cobrada junto com a piruvato carboxilase e a acetil-CoA carboxilase como carboxilases dependentes de biotina.