Neuropsychological functioning in children with early-treated phenylketonuria: impact of white matter abnormalities

Abstract

Impact of white matter abnormalities (WMAs) on neuropsychological functioning in children with early-treated phenylketonuria (ETPKU) was examined. Children with ETPKU (20 males, 12 females, mean age 11 years 2 months, SD 3 years 6 months) and controls (20 males, 14 females, mean age 10 years 4 months, SD 3 years 1 month) aged 7 to 18 years were assessed using tests of attention, processing speed, memory and learning, executive function, and academic achievement. Those with ETPKU, exhibiting WMAs extending into subcortical/frontal regions (n=14), displayed significant impairments in a number of domains. Children with ETPKU but no WMAs (n=6), or pathology restricted to the posterior periventricular region (n=12), displayed only mild deficits. Concurrent phenylalanine levels correlated weakly with cognitive parameters, whereas lifetime phenylalanine levels were associated with deficits in several cognitive domains. Impairments in children with extensive WMAs are consistent with compromised neural transmission, which is characterized by dysmyelination. However, children with no detectable, or mild WMAs, also displayed cognitive problems, indicating that neuropsychological functioning in children with ETPKU is determined by a complex interaction of biological and environmental factors.

Neurocognitive Phenotype of Isolated Methylmalonic Acidemia

“…Whether Processing Speed may be affected by white matter disease in the MMA patient population deserves further study, especially because several studies have established that whereas children with early-treated phenylketonuria exhibit a global pattern of impairment, a particular deficit in Processing Speed is present. 35,36 Future investigations that concurrently and prospectively examine brain MRI and magnetic resonance spectroscopy findings in parallel with neuropsychological testing in patients with MMA should help define which central nervous system domains and structures clinically contribute to the observed neurocognitive phenotype.…”

Función neuropsicológica en la fenilcetonuria tratada precozmente: Una revisión

“…Dicho de otro modo, los pacientes con FCU tratados precozmente tienden a necesitar más tiempo para procesar información y completar tareas que los controles y, en consecuencia, son más lentos en su respuesta a estímulos, cuando eligen entre objetivos o cuando completan actividades simples o complejas. A pesar del peso de las pruebas que permiten suponer una reducción de la eficiencia del procesamiento en los pacientes afectados de FCU [5,14,41,51] , debe puntualizarse que también existe investigación contradictoria [7,26,52] . El procesamiento de información más lento puede tener implicaciones significativas sobre la codificación y el almacenamiento de nueva información y la función ejecutiva.…”

“…Cuando individuos con niveles elevados de PHE se cotejan con individuos con niveles bajos de PHE, el subgrupo con niveles elevados de PHE tiende a presentar mayores deterioros de la función ejecutiva [23,26,56] . En algunos estudios se ha comunicado que la función ejecutiva se asocia a los niveles de PHE en el momento de la evaluación [31,33,57,59] , mientras que en otros no se ha podido establecer dicha relación [5,14,22,73,74] . Además, la potencia de la relación entre el rendimiento en las mediciones de la función ejecutiva y los ni- veles de PHE varía según las mediciones [31,52,59] .…”

“…Los estudios de neuroimágenes, basados en imágenes estructurales de resonancia magnética en pacientes con FCU tratados precozmente, han demostrado la elevada prevalencia de anomalías de la sustancia blanca [104,105] , dado que la mayoría de los pacientes presentan por lo menos una leve intensidad de señal elevada en la sustancia blanca periventricular [5,104,106] . Las anomalías de la sustancia blanca tienden a relacionarse con la edad y el control metabólico, de manera que la prevalencia de estas anomalías es mayor y más grave en niños mayores [5,104] , en aquellos que no reciben tratamiento [5,104,105] o en aquéllos con niveles elevados de PHE [5,[104][105][106][107][108][109] .…”

“…Las anomalías de la sustancia blanca tienden a relacionarse con la edad y el control metabólico, de manera que la prevalencia de estas anomalías es mayor y más grave en niños mayores [5,104] , en aquellos que no reciben tratamiento [5,104,105] o en aquéllos con niveles elevados de PHE [5,[104][105][106][107][108][109] . La investigación también ha demostrado que, en casos graves, las anomalías de la sustancia blanca pueden extenderse a regiones subcorticales [5,105,107,110] , el brazo posterior de la cápsula interna dentro de los pedúnculos cerebrales [107] , el tallo cerebral [108] y el cerebelo [108] .…”