Fenilcetonuria (PKU) este o afecțiune moștenită în care organismul este incapabil să descompună fenilalanina, un aminoacid esențial care se găsește în alimentele care conțin proteine, cum ar fi brânza, carnea și laptele. Nu există multe cauze diferite de fenilcetonurie, deoarece o tulburare moștenită înseamnă că afecțiunea se desfășoară în familie. În acest sens, se poate spune că una dintre cauzele fenilcetonuriei este că ambii părinți ai persoanei afectate poartă și transmit gena defectuoasă a fenilalaninei hidroxilazei (PAH) asupra copilului lor. În general, totuși, mutațiile din gena PAH sunt cele care alcătuiesc cauzele fenilcetonuriei, cu diferite mutații determinând severitatea afecțiunii.
Ca o tulburare autosomal recesivă, fenilcetonuria apare atunci când un copil moștenește o genă defectuoasă a PAH de la ambii părinți. Părinții persoanei afectate nu au neapărat tulburarea pentru că poartă doar o copie defectă a genei, nu două, așa cum are copilul lor. O persoană care poartă gena, dar nu are tulburarea este denumită purtător. În cele mai multe cazuri, purtătorii transmit gena fără să știe. Acest lucru se datorează faptului că purtătorii de obicei nu prezintă niciun simptom al tulburării și, prin urmare, nu își dau seama că poartă gena defectă.
Deși mutațiile în gena PAH sunt cauze ale fenilcetonuriei, diferite niveluri ale acestor mutații sunt responsabile pentru diferite forme de fenilcetonurie. Pentru a înțelege acest lucru, este mai bine să aveți mai întâi câteva informații de fundal despre tulburarea în sine. În esență, gena PAH poartă instrucțiuni care permit organismului să producă enzima fenilalanină hidroxilază, care este responsabilă de descompunerea fenilalaninei și de transformarea acesteia în alți compuși. Mutațiile genei PAH pot reduce sau opri cu totul producția acestei enzime, care permite apoi să se acumuleze fenilalaninei în cantități excesive în organism. Acumularea acestui aminoacid este periculoasă, deoarece poate dăuna sistemului nervos central și poate duce la leziuni ale creierului.
Formele ușoare ale tulburării, cum ar fi fenilcetonuria variantă, apar atunci când mutația genei permite încă o anumită activitate enzimatică să persistă în organism, ajutând efectiv la descompunerea fenilalaninei. Forma mai severă, fenilcetonuria clasică, apare atunci când activitatea enzimatică este absentă sau este redusă până la punctul în care se permite acumularea de aminoacid. În timp ce mutațiile variate ale genei PAH determină severitatea stării unei persoane afectate, se crede că și alte gene ar putea juca un rol în severitatea fenilcetonuriei, deși nu se cunosc multe despre aceasta.