Metabolômica

Disfunção mitocondrial: duas coisas diferentes com o mesmo nome

Doença mitocondrial genética e disfunção mitocondrial adquirida são condições distintas, e confundi-las gera erro de interpretação. Entenda o que o perfil de ácidos orgânicos mostra do ciclo de energia.

Anel de metal e vidro dividido em segmentos, iluminado por dentro em âmbar na maior parte do percurso, com um segmento escuro e partículas acumuladas logo antes dele
Ouça: o que é disfunção mitocondrial, afinal?
3:00

A expressão disfunção mitocondrial saiu dos livros de bioquímica e chegou à conversa comum. Ela aparece como explicação para cansaço, para dificuldade de concentração, para dor difusa e para envelhecimento, e essa presença ampla cria um problema de precisão: o mesmo termo está sendo usado para descrever duas realidades clínicas bastante diferentes.

Separar as duas é o primeiro passo para entender o que um exame consegue e o que não consegue dizer sobre esse assunto.

As duas coisas que se chamam da mesma forma

A primeira é a doença mitocondrial, no sentido estrito. São condições genéticas, causadas por mutações no DNA mitocondrial ou em genes nucleares que codificam proteínas da mitocôndria. A mitocôndria depende de cerca de 1.500 proteínas vindas de dois genomas diferentes, e falhas nesse conjunto produzem quadros clínicos graves, que costumam envolver músculo, sistema nervoso, coração e visão. O diagnóstico é genético, apoiado por exames bioquímicos e, em situações selecionadas, por biópsia muscular.

A segunda é a disfunção mitocondrial adquirida, também chamada de secundária. Aqui não há uma mutação causadora. O que se observa é uma perda de eficiência na produção de energia, descrita em uma lista extensa de situações: envelhecimento, obesidade, resistência à insulina, doenças neurodegenerativas, doença cardiovascular e estados inflamatórios crônicos.

A diferença entre as duas não é de grau, é de natureza. Uma é a causa do quadro. A outra costuma ser parte de um processo mais amplo, muitas vezes tanto consequência quanto contribuinte, e essa ambiguidade está aberta na literatura para várias doenças.

Mesmo na forma genética, o diagnóstico é difícil

Vale registrar o tamanho da dificuldade, porque ele calibra o que se pode esperar de qualquer exame nesse tema.

Uma revisão publicada no Lancet em 2018 descreve as doenças mitocondriais como um dos grupos mais comuns e mais graves de doenças genéticas herdadas, marcadas por heterogeneidade clínica, bioquímica e genética. O texto usa a expressão odisseia diagnóstica para descrever o percurso desses pacientes, e mostra que o sequenciamento de nova geração aumentou de forma importante a taxa de diagnóstico genético, sem que ela chegue perto de cobrir todos os casos.

Ou seja, mesmo na condição em que existe uma mutação identificável, parte relevante dos casos ainda não recebe confirmação genética. Isso deveria tornar prudente qualquer afirmação categórica sobre diagnosticar disfunção mitocondrial a partir de um exame isolado.

Infográfico comparando doença mitocondrial genética e disfunção mitocondrial adquirida, com a origem, a apresentação e o caminho diagnóstico de cada uma
Esquema didático da separação entre as duas condições. A coluna da esquerda descreve o que tem origem genética e caminho diagnóstico próprio. A da direita descreve o que aparece associado a doenças comuns e ao envelhecimento. Confundir as duas é o que produz tanto o excesso de alarme quanto o excesso de simplificação.

O que a metabolômica lê: o ciclo de energia, passo a passo

O ciclo do ácido cítrico, conhecido também como ciclo de Krebs, é a sequência de reações que extrai energia das ligações entre carbono e hidrogênio dentro da mitocôndria. Ele não serve apenas para produzir energia. Vários de seus intermediários saem do ciclo para funções estruturais e de sinalização, e é por isso que ele aparece ligado a temas tão distantes entre si.

O perfil de ácidos orgânicos na urina traz esses intermediários, um a um.

IntermediárioOnde ele fica no ciclo
Citratoprimeiro produto do ciclo, formado a partir do acetil-CoA
Cis-aconitato e isocitratopassos seguintes, catalisados pela aconitase
Alfa-cetoglutaratoponto de entrada e de saída de vários aminoácidos
Succinatoetapa que depende da riboflavina como cofator
Fumarato e malatofechamento do ciclo, antes do retorno ao oxaloacetato

O que interessa clinicamente não é o valor de um deles, e sim o desenho do conjunto. Quando os primeiros intermediários aparecem reduzidos, a hipótese é de falta de material de entrada, o que envolve a oferta de aminoácidos e a eficiência das etapas anteriores. Quando um intermediário se acumula e o seguinte não acompanha, a hipótese é de que a enzima entre os dois está lenta, e cada enzima do ciclo tem seus cofatores próprios, boa parte deles vinda das vitaminas do complexo B.

Esteira transportadora industrial com material acumulado em um ponto específico da linha e trecho seguinte praticamente vazio
O acúmulo em um ponto da esteira e o vazio logo adiante localizam onde a linha perdeu velocidade, sem que nenhuma estação tenha parado. É essa a leitura que o padrão dos intermediários permite fazer do ciclo de energia.

Um exemplo de leitura que não é óbvia

Um achado do painel ilustra bem por que esses marcadores precisam ser lidos em conjunto: o citrato elevado.

A interpretação intuitiva seria que sobra energia, e ela quase nunca é a certa. Na leitura funcional dos ácidos orgânicos, o citrato, o cis-aconitato e o isocitrato são ânions que acompanham a excreção do íon amônio, então a elevação dos três juntos é interpretada como dificuldade em eliminar amônia.

Essa leitura tem um contraponto que precisa ser dito na mesma página. A fisiologia renal descreve o citrato urinário caindo, e não subindo, quando a carga ácida e a excreção de amônio aumentam. As duas descrições não se encaixam, e por isso a hipótese de amônia não se fecha por esses três marcadores sozinhos. Ela pede outro achado ao lado, como o orotato, que sobe por um caminho independente do transporte renal de citrato.

Esse é o tipo de raciocínio que só aparece quando o painel é lido como um conjunto, com a clínica ao lado. Um valor isolado fora da faixa, sem esse contexto, produz conclusões erradas com facilidade.

Cada etapa do ciclo tem a sua peça

O que torna esse mapeamento útil é que as enzimas do ciclo não trabalham sozinhas. Cada uma delas depende de cofatores específicos, e é isso que transforma um padrão alterado em uma hipótese verificável em vez de um diagnóstico vago.

A enzima que converte o isocitrato em alfa-cetoglutarato precisa de magnésio ou manganês e de niacina. A que consome o alfa-cetoglutarato é um complexo que exige tiamina, riboflavina, niacina, ácido pantotênico e ácido lipoico ao mesmo tempo, e ela é parente próxima do complexo que degrada os aminoácidos de cadeia ramificada. A succinato desidrogenase depende de riboflavina. A entrada da gordura na mitocôndria, que alimenta o ciclo por outra porta, depende de carnitina.

Essa dependência explica por que um mesmo conjunto de queixas pode nascer de faltas bem diferentes, e por que a leitura precisa dizer qual etapa está lenta antes de qualquer decisão. Também explica a sobreposição entre este painel e o dos marcadores funcionais das vitaminas do complexo B, que é o mesmo exame lido por outro ângulo.

Onde a disfunção adquirida aparece descrita

A lista de condições em que se descreve perda de eficiência mitocondrial é extensa, e vale olhá-la com cuidado porque é dela que nasce boa parte do exagero em torno do tema.

Ela inclui doenças neurodegenerativas, como Parkinson e Alzheimer, doença cardiovascular, síndrome metabólica, resistência à insulina, doenças hepáticas, esclerose múltipla, envelhecimento e perda de massa muscular. Em vários desses quadros a literatura ainda discute a direção da relação, ou seja, se a alteração mitocondrial contribui para a doença, se decorre dela, ou se as duas coisas acontecem ao mesmo tempo.

Uma lista assim tão ampla é frequentemente apresentada como prova de que a mitocôndria é a raiz de tudo. A leitura mais honesta é diferente: um processo tão central quanto a produção de energia aparece alterado em quase todo estado patológico, e isso torna o achado pouco específico. Encontrar disfunção mitocondrial associada a uma doença não é o mesmo que ter encontrado a causa dela.

O que a evidência sustenta

Referência da revisão do Lancet sobre medicina mitocondrial na era das ômicas, com título, autores, revista e DOI
Revisão publicada no Lancet em 2018, dedicada às doenças mitocondriais genéticas. É dela que vêm os números citados neste artigo sobre a dificuldade diagnóstica e sobre o ganho trazido pelo sequenciamento de nova geração. O texto discute o uso das tecnologias ômicas, incluindo a metabolômica, na investigação dessas doenças.
Referência da revisão sobre vias bioquímicas afetadas por disfunções mitocondriais avaliadas por metabolômica, com título, autores, revista e DOI
Revisão que percorre o outro lado do tema: como identificar, por metabolômica, as causas e as consequências da disfunção mitocondrial adquirida. Os autores trabalham especificamente no contexto de obesidade e resistência à insulina, e discutem quais metabólitos mudam quando a mitocôndria perde eficiência.

As duas são revisões. Elas descrevem mecanismo e organizam o conhecimento disponível, o que é diferente de demonstrar que uma intervenção muda um desfecho clínico. Nesse tema específico, a literatura de intervenção ainda é escassa, e convém dizer isso em vez de contorná-lo.

O que muda na prática

Muda o cuidado com a palavra diagnóstico. Um padrão alterado no ciclo de energia descreve como aquela via está funcionando naquele momento. Ele não estabelece doença mitocondrial, e nenhum exame de urina faz isso.

Muda a ordem da investigação. Cansaço persistente tem causas comuns que precisam ser afastadas primeiro: anemia, alteração da tireoide, apneia do sono, depressão, efeito de medicamentos, deficiência de ferro. A leitura metabólica é útil depois desse percurso, particularmente quando ele volta sem resposta, e não como atalho para pular etapas.

Muda o que se faz com o resultado. O valor prático de mapear o ciclo é apontar qual etapa está lenta e quais cofatores participam dela, o que é bem diferente de prescrever um coquetel de suplementos mitocondriais para qualquer pessoa cansada. A conduta continua nascendo do conjunto do caso, com acompanhamento médico.

O ganho real desse exame é de precisão. Ele transforma uma afirmação vaga, do tipo a sua mitocôndria está ruim, em uma descrição concreta de onde o fluxo está prejudicado. É pouco comparado ao que se costuma prometer sobre o assunto, e é bastante comparado ao que se tinha antes.

Perguntas frequentes

Qual a diferença entre doença mitocondrial e disfunção mitocondrial?

Doença mitocondrial é um grupo de condições genéticas causadas por mutações no DNA mitocondrial ou nuclear, com apresentação clínica grave e diagnóstico que envolve sequenciamento genético e, às vezes, biópsia muscular. Disfunção mitocondrial adquirida descreve uma perda de eficiência na produção de energia observada em situações comuns, como envelhecimento, obesidade e doença crônica. São coisas diferentes, e o mesmo termo é usado para as duas.

Existe exame que diagnostica disfunção mitocondrial?

Não existe um exame único que feche esse diagnóstico. Para as doenças mitocondriais genéticas o caminho é o estudo genético, apoiado em exames bioquímicos e, em casos selecionados, em biópsia muscular. O perfil de ácidos orgânicos na urina mostra como estão os intermediários do ciclo de energia, o que é uma informação diferente e complementar.

O que o perfil de ácidos orgânicos mostra sobre a mitocôndria?

Ele traz os intermediários do ciclo do ácido cítrico, também chamado de ciclo de Krebs: citrato, cis-aconitato, isocitrato, alfa-cetoglutarato, succinato, fumarato e malato. O padrão de quais estão altos e quais estão baixos indica em que ponto do ciclo o fluxo está prejudicado, e não se existe ou não uma doença.

Cansaço persistente é sinal de problema na mitocôndria?

Cansaço é uma queixa inespecífica, com muitas causas possíveis, e a maioria delas não tem relação com a mitocôndria. Anemia, hipotireoidismo, apneia do sono, depressão e uso de medicamentos aparecem com frequência bem maior. A avaliação começa pelo que é mais comum, e a leitura metabólica entra depois disso, não no lugar disso.

Suplemento melhora a função mitocondrial?

Depende inteiramente do que está faltando naquela pessoa, e essa é a razão de existir a avaliação. Cofatores como as vitaminas do complexo B, a coenzima Q10, a carnitina e o magnésio participam de etapas específicas do ciclo de energia, mas nenhum deles funciona como tratamento genérico para cansaço. A indicação nasce do caso, com acompanhamento médico.

Metabolômica na prática clínica

Veja como funciona a consulta de nutrologia guiada por metabolômica com o Dr. Renato Susin, médico nutrólogo.

Agendar consulta

Referências científicas

  1. Rahman J, Rahman S. Mitochondrial medicine in the omics era. Lancet, 2018. PMID 29903433 · DOI
  2. Demine S, Reddy N, Renard P, Raes M, Arnould T. Unraveling biochemical pathways affected by mitochondrial dysfunctions using metabolomic approaches. Metabolites, 2014. PMID 25257998 · DOI
Dr. Renato Susin
Dr. Renato Susin
Médico nutrólogo
CRM-SC 22635 · RQE 19766 · RQE 20473

Médico nutrólogo com foco em metabolômica clínica e medicina funcional integrativa. Escreve traduzindo evidência em raciocínio de consultório.

Conteúdo educativo e informativo, em conformidade com a Resolução CFM nº 2.336/2023. Não substitui consulta, diagnóstico, prescrição nem tratamento médico individual. A metabolômica é apresentada como exame complementar, que soma aos exames convencionais. Dr. Renato Susin, médico nutrólogo. CRM-SC 22635 · RQE 19766 · RQE 20473.