Introdução: A obesidade infanto-juvenil é um problema de saúde pública, com alta endemia e prevalência crescente no mundo todo. É uma doença associada a significativos problemas de saúde na população pediátrica, que afeta principalmente os sistemas cardiovascular e o endócrino, com risco elevado de desenvolvimento de diabetes mellitus tipo 2, hipertensão arterial, aterosclerose e dislipidemias. Objetivo: Investigar a relação entre os níveis séricos de leptina, a taxa metabólica basal e a resistência insulínica com o escore Z do índice de massa corporal de crianças púberes com obesidade. Métodos: Trata-se de um estudo transversal, realizado com 37 crianças obesas púberes de 7 a 12 anos de idade, atendidas pela primeira vez no Ambulatório de Obesidade Infantil, entre junho/2013 a abril/2014. Os participantes foram submetidos à avaliação antropométrica, aferição da pressão arterial, auto-classificação da maturação sexual, testes laboratoriais e bioimpedância. Resultados: O peso, o índice de massa corporal e a leptina diferiram de modo significativo entre os grupos (grupo 1 indivíduos com obesidade (2 <zIMC 3), e grupo 2 indivíduos com obesidade grave (zIMC>3)), bem como a porcentagem da massa gorda e a taxa metabólica basal. As crianças desse estudo, independente do grau de obesidade, apresentaram níveis elevados de insulina (70,3%), Homeostasis model assessment >3,16 (73%), níveis baixos de colesterol de lipoproteína de alta densidade (67,6%) e circunferência abdominal acima p90 (89,18%). Em relação às variáveis analisadas, observa-se que não houve diferença significativa entre os grupos. Conclusão: A obesidade infanto-juvenil já é um sinal de risco aumentado para o desenvolvimento de diabetes mellitus. Neste estudo, o índice de massa corporal e a circunferência abdominal, já se mostraram preditores de risco para alterações metabólicas, sendo instrumentos de fácil acesso e baixo custo. / Introduction: Childhood and adolescent obesity is a public health problem that presents high endemic and growing prevalence worldwide. It is a disease associated with important health problems in the population of children, that affects mainly the cardiovascular and endocrine systems, with high risck of developing type 2 diabetes mellitus, arterial hypertension, atherosclerosis and dyslipidemia. Objective: This study aims to investigate the relationship between the serum levels of leptin, the basal metabolic rate and the insulin resistance, with the Z score of the body mass index of children with obesity. Methods: This is a transversal study and 37 obese children, aged between 7 to 12 years old, were treated for the first time in the outpatient care unit specialized in childhood obesity, from June/2013 to April/2014. The participants were submitted to anthropometric evaluation, blood pressure measurement, selfclassification of sexual maturity, laboratory tests and bioimpedance. Results: Weight, body mass index and leptin differed significantly between the groups (Group 1 - individuals as obese (2 <zBMI 3), and group 2 - individuals with severe obesity (zBMI> 3)), as well as body fat percentage and the basal metabolic rate. The children of this study presented high levels of insulin (70.3%), Homeostasis model assessment >3.16 (73%), low levels of high density lipoprotein cholesterol (67.6%) and abdominal circumference above p90 (89.18%), regardless of their obesity classification. Concerning the variables analyzed, there were no significantly differences between the groups. Conclusion: Childhood and adolescent obesity already is an element that indicates a higher risk for the development of diabetes mellitus. In this study, the body mass index and the abdominal circumference have proven predictors of risk to develop metabolic alterations, being instruments easy to access and low cost.

A obesidade tem aumentado de maneira epidêmica em todo mundo. Independente da sua causa básica, um desequilíbrio no balanço energético está sempre envolvido. Sendo assim, o cálculo adequado das necessidades energéticas do paciente é de grande importância. Diversos estudos evidenciam que as fórmulas comuns para estimativa do gasto metabólico de repouso (GMR), principal componente do gasto energético total, tendem a superestimar seus valores o que prejudica o tratamento clínico da obesidade. O objetivo do estudo foi avaliar o GMR de uma coorte feminina adulta brasileira, através dos resultados dos exames de calorimetria indireta (CI). Para tanto foram utilizados 760 exames de CI de mulheres com idade entre 18 e 65 anos. Os resultados foram tabulados, a população foi dividida em quintis de peso e então foram realizadas as análises estatísticas. A média do GMR variou entre 1226 calorias/dia a 1775 calorias/dia. A fórmula de Harris-Benedict (HB) superestimou o GMR em torno de 7%. Concluímos a partir da correlação entre as variáveis que o peso possui correlação positiva com o GMR e a idade uma correlação negativa. O GMR assim como o quociente respiratório (QR) pode ser usado como preditor de obesidade. Este trabalho trouxe duas novas propostas de equações para cálculo do GMR, uma para população com IMC < 35 kg/m2 e outra para população com IMC 35 kg/m2 / Obesity has increased epidemically in all world. Independently on the primary cause, an imbalance in the energy balance is always involved. Thus, the precise calculation of the energy requirements of the patient is of great importance. Several studies show that commonly used equations for estimation of resting metabolic rate (RMR), the main component of total energy expenditure, tend to overestimate its value, which could impair the clinical treatment of obesity. The goal of this study is to standardize the RMR of a Brazilian adult female cohort, with results of tests of indirect calorimetry (IC). In order to do so, 760 tests of IC performed in Brazilian females patients aged between 18 and 65 years old, were used. The results were charted, the population distributed according to quintiles of weight and the statistical analyses applied. The RMR average fluctuated between 1226 and 1775 calories. Harris-Benedict equation overestimated the RMR by 7%. From the correlation between the variables, we conclude that weight has a positive correlation with RMR and age a negative correlation. RMR and respiratory quotient (QR) can be use as obesity predictors. Two new equations were proposed in our study, one for population with BMI < 35kg/m2 and another for population with BMI 35 kg/m2

Introdução: A obesidade infanto-juvenil é um problema de saúde pública, com alta endemia e prevalência crescente no mundo todo. É uma doença associada a significativos problemas de saúde na população pediátrica, que afeta principalmente os sistemas cardiovascular e o endócrino, com risco elevado de desenvolvimento de diabetes mellitus tipo 2, hipertensão arterial, aterosclerose e dislipidemias. Objetivo: Investigar a relação entre os níveis séricos de leptina, a taxa metabólica basal e a resistência insulínica com o escore Z do índice de massa corporal de crianças púberes com obesidade. Métodos: Trata-se de um estudo transversal, realizado com 37 crianças obesas púberes de 7 a 12 anos de idade, atendidas pela primeira vez no Ambulatório de Obesidade Infantil, entre junho/2013 a abril/2014. Os participantes foram submetidos à avaliação antropométrica, aferição da pressão arterial, auto-classificação da maturação sexual, testes laboratoriais e bioimpedância. Resultados: O peso, o índice de massa corporal e a leptina diferiram de modo significativo entre os grupos (grupo 1 indivíduos com obesidade (2 <zIMC 3), e grupo 2 indivíduos com obesidade grave (zIMC>3)), bem como a porcentagem da massa gorda e a taxa metabólica basal. As crianças desse estudo, independente do grau de obesidade, apresentaram níveis elevados de insulina (70,3%), Homeostasis model assessment >3,16 (73%), níveis baixos de colesterol de lipoproteína de alta densidade (67,6%) e circunferência abdominal acima p90 (89,18%). Em relação às variáveis analisadas, observa-se que não houve diferença significativa entre os grupos. Conclusão: A obesidade infanto-juvenil já é um sinal de risco aumentado para o desenvolvimento de diabetes mellitus. Neste estudo, o índice de massa corporal e a circunferência abdominal, já se mostraram preditores de risco para alterações metabólicas, sendo instrumentos de fácil acesso e baixo custo. / Introduction: Childhood and adolescent obesity is a public health problem that presents high endemic and growing prevalence worldwide. It is a disease associated with important health problems in the population of children, that affects mainly the cardiovascular and endocrine systems, with high risck of developing type 2 diabetes mellitus, arterial hypertension, atherosclerosis and dyslipidemia. Objective: This study aims to investigate the relationship between the serum levels of leptin, the basal metabolic rate and the insulin resistance, with the Z score of the body mass index of children with obesity. Methods: This is a transversal study and 37 obese children, aged between 7 to 12 years old, were treated for the first time in the outpatient care unit specialized in childhood obesity, from June/2013 to April/2014. The participants were submitted to anthropometric evaluation, blood pressure measurement, selfclassification of sexual maturity, laboratory tests and bioimpedance. Results: Weight, body mass index and leptin differed significantly between the groups (Group 1 - individuals as obese (2 <zBMI 3), and group 2 - individuals with severe obesity (zBMI> 3)), as well as body fat percentage and the basal metabolic rate. The children of this study presented high levels of insulin (70.3%), Homeostasis model assessment >3.16 (73%), low levels of high density lipoprotein cholesterol (67.6%) and abdominal circumference above p90 (89.18%), regardless of their obesity classification. Concerning the variables analyzed, there were no significantly differences between the groups. Conclusion: Childhood and adolescent obesity already is an element that indicates a higher risk for the development of diabetes mellitus. In this study, the body mass index and the abdominal circumference have proven predictors of risk to develop metabolic alterations, being instruments easy to access and low cost.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.

A fenilcetonúria (PKU) é caracterizada por uma deficiente atividade da fenilalanina hidroxilase (PAH), que converte fenilalanina em tirosina. Consequentemente, pacientes fenilcetonúricos apresentam níveis aumentados de fenilalanina no sangue e em tecidos. A fenilalanina atinge níveis tóxicos no cérebro e, assim, pode levar a deficiência intelectual grave se não tratada. Hoje em dia, os pacientes fenilcetonúricos são diagnosticados através de programas de triagem neonatal e são colocados em tratamento imediatamente. O tratamento da PKU é baseado em uma dieta restrita em fenilalanina juntamente com uma mistura de aminoácidos, que visa reduzir a ingestão de fenilalanina ao mesmo tempo em que fornece todos os outros aminoácidos e nutrientes essenciais. Apesar de eficiente, o tratamento é extremamente difícil de seguir e, portanto, os pacientes ainda apresentam altos níveis de fenilalanina e seus problemas associados, tais como estresse oxidativo, distúrbios motores e cognitivos. Ainda, a dieta em si é tão restritiva que a completa adesão pode levar a problemas nutricionais como obesidade e perturbações hormonais. A fim de abordar estas questões na PKU, é necessário compreender os mecanismos pelos quais a fenilalanina perturba homeostasia, bem como propor novas estratégias de tratamento para a doença. Portanto, esta tese teve como objetivo verificar o estado metabólico basal e em exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos, além de avaliar possíveis benefícios do treinamento físico em camundongos PAHenu2. Para tanto, foram avaliados composição basal, estado nutricional, taxa metabólica basal, bem como a resposta ventilatória e bioquímica a uma sessão de exercício aeróbico em pacientes fenilcetonúricos em comparação com controles pareados, por bioimpedância elétrica e calorimetria indireta, respectivamente. Foram encontrados resultados similares entre pacientes e controles para todos os marcadores antropométricos e nutricionais, mostrando, assim, que os pacientes fenilcetonúricos têm a mesma composição corporal e perfil metabólico que controles. Além disso, os níveis de fenilalanina não se modificaram imediatamente após o exercício em comparação com a condição de repouso, demonstrando assim que o exercício aeróbico é seguro para pacientes fenilcetonúricos. No modelo animal de PKU, este estudo avaliou os efeitos crônicos do exercício aeróbico voluntário no cérebro de camundongos PAHenu2. Apesar de correrem menores distâncias do que os controles, os camundongos PKU apresentaram melhoras em parâmetros de estresse oxidativo no cérebro, embora os níveis de fenilalanina no sangue e no cérebro permanecessem inalterados. Os animais PKU apresentaram habilidades motoras e de equilíbrio deficientes em comparação com os controles, enquanto o exercício não afetou esses parâmetros comportamentais. Adicionalmente, os aminoácidos gliconeogênicos e os relacionados com o ciclo da ureia foram encontrados em níveis inferiores no plasma dos animais PKU que se exercitaram em comparação com os sedentários. Por outro lado, os camundongos selvagens não apresentaram nenhuma alteração causada pelo exercício. Assim, os fenilcetonúricos não apresentam distúrbios em marcadores metabólicos tanto em repouso como durante exercício aeróbico. Por conseguinte, os fenilcetonúricos devem ser encorajados a praticar exercício para, possivelmente, beneficiarem-se das adaptações positivas geradas pelo treinamento físico. No entanto, o pequeno número de pacientes avaliados em nossos estudos destaca a necessidade de mais pesquisas para descrever o exercício mais adequado para pacientes com PKU. / Phenylketonuria (PKU) is characterized by poor phenylalanine hydroxylase (PAH) activity, which acts converting phenylalanine into tyrosine. Consequently, PKU patients show increased levels of phenylalanine in the blood and tissues. Phenylalanine reaches toxic levels in the brain and therefore can lead to severe mental retardation, if untreated. Nowadays, PKU patients are diagnosed through newborn screening programs and are put on treatment immediately. PKU treatment is based on a phenylalanine-restricted diet along with an amino acid mixture, which aims to reduce the intake of phenylalanine while providing other essential amino acids and nutrients. Despite efficient, the treatment is extremely hard to follow so that PKU patients show high levels of phenylalanine and related issues such as oxidative stress, motor and cognitive disturbances. Moreover, the diet itself is so restrictive that adhering to it may lead to nutritional problems like obesity and hormonal disruptions. In order to tackle these issues in PKU, it is necessary to understand the mechanisms in which phenylalanine disturbs homeostasis as well as propose new treatment strategies for the disease. Therefore, this thesis aimed to evaluate metabolic markers in rest and exercise in PKU patients, as well as to verify the possible benefits of exercise in the brain of PAHenu2 mice. For that, we evaluated basal body composition, nutritional status, basal metabolic rate, as well as ventilatory and biochemical response to an aerobic exercise session in PKU patients and matched-controls using electrical bioimpedance analysis and indirect calorimetry, respectively. The groups did not differ for anthropometric and nutritional markers, thus showing that PKU patients have the same body and metabolic profiles as controls. Moreover, phenylalanine levels were not modified immediately after exercise in comparison to rest condition, thus proving that aerobic exercise is safe for PKU patients. In the animal model of PKU, we evaluated the effects of voluntary training in the brain of PAHenu2 mice. Despite running less distances than the controls, the PKU mice showed improved oxidative stress parameters although phenylalanine levels in the blood and in brain remained unchanged. PKU animals showed poor motor and balance skills than controls while exercise did not affect these behavioral markers. In addition, gluconeogenic and urea cycle-related amino acids were found in lower levels in the plasma of the exercised PKU animals in comparison to the sedentary PKU group. On the other hand, wild-type mice did not show any of those changes. Taken together, we conclude that PKU patients do not show disturbed metabolism in rest and during aerobic exercise. Therefore, PKU patients have to be encouraged to exercise in order to possibly benefit from long-term exercise-related adaptations. Nevertheless, the small number of patients evaluated in our studies highlights the need of further research to describe the most suitable exercise for PKU patients.