A leucodistrofia metacromática (MLD) é um erro inato do metabolismo de herança autossômica recessiva, dividido em três subtipos clínicos de acordo com a idade de início dos sintomas. Na MLD ocorre deposição intralisossômica de glicolipídeos sulfatados principalmente no sistema nervoso central. A causa dessa doença é a deficiência de arilsulfatase A (ARSA), uma glicoproteína lisossômica que catalisa a hidrólise de glicolipídeos sulfatados constituintes da bainha de mielina. Até o momento cerca de 140 mutações relacionadas à manifestação de MLD foram descritas no gene da ARSA, das quais duas delas ocorrem com alta frequência na maioria das populações estudadas. Ademais, entre 7% e 12% das pessoas saudáveis têm deficiência in vitro de ARSA, condição denominada pseudodeficiência de ARSA (PD-ARSA). Não existem dados de caracterização genotípica de pacientes brasileiros com MLD. Da mesma forma, dados sobre a dinâmica molecular (DM) da ARSA também são escassos, em parte por dificuldades metodológicas implicadas no estudo desses aspectos em glicoproteínas. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram identificar os alelos mutantes no gene da ARSA em pacientes brasileiros com MLD e avaliar os efeitos da glicosilação e do pH na DM da ARSA. A amostra foi composta por 27 pacientes com MLD. A mutação mais frequente (c.459+1G>A) e polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA foram detectados por PCR em tempo real e as demais mutações por sequenciamento direto do gene da ARSA. As DM realizadas foram de (i) ARSA não glicosilada em pH~7 e (ii) em pH~5, (iii) ARSA triplamente glicosilada e (iv) deficientemente glicosilada p.N350S, usando GROMACS. Nesse estudo a mutação c.459+1G>A foi a mais frequente (0,50), conforme esperado pela alta prevalência de pacientes com MLD infantil em nossa coorte. As mutações p.P426L (0,08) e c.103_110del8 (0,08) também apresentaram frequências relevantes quando comparadas às demais mutações. No conjunto, 11 mutações raras foram identificadas, incluindo 2 mutações novas: p.S44P e p.P284S. Além das mutações potencialmente deletérias, foram identificados 2 polimorfismos neutros frequentemente associados à mutação c.459+1G>A (p.W193C [0,54] e p.T391S [0,65]) e 2 polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA (p.N350S [0,15] e c.1524+95A>G [0,04]). As análises estruturais demonstraram um papel fundamental tanto da glicosilação, quanto do meio ácido na estabilidade da ARSA, o que é compatível com sua atividade lisossomal. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an inborn error of metabolism inherited in an autosomal recessive manner. MLD is a neurodegenerative condition divided into three clinical types according to age at onset of symptoms. In MLD, intralysosomal deposition of sulfated glycolipids is observed mainly in the central nervous system. The biochemical defect associated to MLD is deficiency of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal glycoprotein that catalyzes degradation of sulfated glycolipids found in the myelin sheet. So far, around 140 MLD-associated mutations have been identified in ARSA gene. However, two of those remain at high frequency in the majority of studied populations. In addition to MLD, in vitro ARSA deficiency is observed in approximately 7-12% of healthy population, a condition named ARSA-pseudodeficiency (ARSA-PD). Up to date, there is no available data on genotypic characterization of Brazilian MLD patients. In the same way, data on ARSA molecular dynamics (MD) are also sparse, in part due by methodological difficulties related to studies of these aspects in glycoproteins. In this context, the aims of this work were to identify mutant alleles in the ARSA gene from MLD Brazilian patients, and evaluate the effects of pH and glycosylation in ARSA MD. Sample population was composed by 27 MLD patients. The most frequent MLD-associated ARSA mutation (c.459+1G>A) and the ARSA-PD polymorphisms were detected by real-time PCR, and the remaining mutations were detected by direct sequencing of ARSA gene. The performed MD were (i) non-glycosylated ARSA at pH~7 and (ii) at pH~5, (iii) fullyglycosylated ARSA at pH~5, and (iv) poorly-glycosylated ARSA-mutant p.N350S, using GROMACS. In this study the most frequent mutation was c.459+1G>A (0.50), as expected by the high prevalence of infantile-MLD cases. Mutations p.P426L (0.08) and c.103_110del8 (0.08) were also found at relevant frequencies when compared to other mutations. In total, 11 MLD-associated rare mutations were identified, including 2 novel putative disease-causing: p.S44P and p.P284S. Besides deleterious mutations, 2 polymorphisms frequently associated with c.459+1G>A (p.W193C [0.54] and p.T391S [0.65]) and 2 polymorphisms constituents of ARSA-PD allele (p.N350S [0.15] and c.1524+95A>G [0.04]) were observed. The structural analysis demonstrated the fundamental role related to glycosylation and the acid medium in the stability of ARSA that is compatible with its lysosomal activity.

Introdução: A leucodistrofia metacromática (LDM) é um EIM, do grupo das doenças lisossômicas (DL) de herança autossômica recessiva, causado pela atividade deficiente de arilsulfatase A (ARSA), uma enzima lisossômica envolvida na degradação de glicolipídeos sulfatados. O gene ARSA em humanos está localizado no cromossomo 22q13. Dados epidemiológicos demonstram uma prevalência de 1,4–1,8 para 100.000 nascimentos. De uma forma geral, essa doença é classificada em três formas clínicas, de acordo com a idade de início das manifestações: infantil tardia (0-4 anos), juvenil (4-15 anos) e adulta (mais de 15 anos). As formas infantil tardia e juvenil apresentam fenótipo mais grave do que a forma adulta. As opções de tratamento da LDM ainda são bastante restritas, resumindo-se principalmente ao manejo de suporte. Objetivos: Caracterizar os aspectos epidemiológicos, clínicos e bioquímicos da LDM em pacientes brasileiros, de forma a contribuir para o melhor entendimento da evolução dessa doença, bem como, outras condições clínicas associadas à deficiência de ARSA. Metodologia: Estudo observacional, transversal, com componente retrospectivo, de uma série de casos de LDM. A amostra foi identificada a partir da revisão de aproximadamente 30.000 registros do Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LEIM/HCPA) e Organização Não-Governamental Pela Vida, de 1983- 2007. Para inclusão no estudo, o paciente deveria ter atividade reduzida de ARSA e exclusão de pseudodeficiência de ARSA. Para os pacientes que concordaram participar do estudo, foi preenchida uma ficha de avaliação clínica. Resultados: Foram identificados 35 casos de LDM, sendo que 29 (sexo masculino: 16; média de idade: 8,6 anos), de 26 famílias, concordaram em participar do estudo. Entre os pacientes incluídos, apenas um já havia falecido no momento da realização do estudo. A taxa de consangüinidade parental encontrada foi de 38,4%. Nenhum dos pacientes incluídos havia realizado TMO. A origem dos pacientes, considerando a região brasileira de nascimento, foi heterogênea, embora com predominância na região Sudeste (51,7%). Dos 29 casos descritos, houve predominância da forma infantil tardia, com 22 (75,8%) casos descritos. A média de idade ao diagnóstico dos pacientes com LDM infantil tardia foi de 39,05 meses, em média 21,05 meses após o início dos sintomas. Na forma juvenil, a média de idade ao diagnóstico foi de 161,25 meses, ou seja, 76,5 meses, em média, após o início dos sintomas. Não foi encontrada correlação estatisticamente significativa (r=-0,09, p=0,67) entre os níveis de atividade de ARSA e a idade de início dos sintomas. As manifestações motoras, principalmente aquelas relacionadas à marcha, mostraram predominância no início do quadro clínico dos pacientes com a forma infantil (72,7%), estando também presentes na forma juvenil, mas em proporção semelhante às alterações cognitivas e comportamentais (50%). Na forma infantil tardia, 13/21 pacientes mostravam sinais de desmielinização difusa na ressonância nuclear magnética de cérebro, e nenhum dos 21 casos apresentava desmielinização isolada ou inicial em região fronto-temporal ou núcleos da base. A eletroneuromiografia mostrou-se alterada em praticamente todos os casos que realizaram o exame (n=12/13). Entre os pacientes com atividade reduzida de ARSA identificados pelo LEIM/HCPA, e que não preencheram os critérios para inclusão no estudo, figuram os primeiros pacientes brasileiros com deficiência múltipla de sulfatases e com síndrome da del22q13 descritos na literatura. Discussão/Conclusões: A LDM apresenta ampla distribuição geográfica no Brasil. O atraso no diagnóstico desses pacientes, e a confusão existente quando da necessidade de estabelecimento dos diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA, indicam que existe pouco conhecimento, por parte dos profissionais de saúde, a respeito dessas doenças, além de um reduzido número de laboratórios e médicos habilitados para o estabelecimento desse diagnóstico no país. O predomínio da forma infantil tardia da LDM na amostra estudada pode ser indicativa de subdiagnóstico das demais formas. Os dados obtidos também sugerem que a presença de calcificações punctatas deve ser considerada um achado radiológico sugestivo de DL, e que a síndrome de del22q13 deve passar a constar da lista de diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA. / Introduction: Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an IEM, from the group of lysosomal diseases (LD), with autosomal recessive inheritance, caused by deficient activity of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal enzyme involved in degradation of sulfated glicolipids. The ARSA gene in humans is located on chromosome 22q13. Epidemiological data shows a prevalence at birth of 1.4-1.8 to 100,000. In general, this disease is classified into three clinical forms, according to the age of onset: late infantile (0-4 years), juvenile (4-15 years) and adult (over 15 years). The late infantile and juvenile forms have more severe phenotype than adult form. Nowadays, the treatment options for MLD are limited to support management. Aims: To characterize the epidemiological, clinical, and biochemical aspects of MLD in Brazilian patients to contribute to a better understanding of the evolution of the disease and other medical conditions associated with ARSA deficiency. Methodology: Observational, transversal study, with retrospective component, of a series of cases of MLD. The sample was identified by reviewing approximately 30,000 medical records of the Laboratory of Inborn Errors of Metabolism, Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LIEM/HCPA) and Pela Vida Organization, from 1983-2007. To inclusion in the study, it was necessary reduced ARSA activity and excluded ARSA pseudodeficiency. For patients who agreed participating in the study a clinical evaluation questionary was completed. Results: We identified 35 cases of LDM, with 29 (male: 16, mean age: 8.6 years) from 26 families, who agreed to participate. Among the patients included, only one died at the time of the study. The rate of parental consanguinity was 38.4%. None of the patients included had performed bone marrow transplantation. The origin of the patients, considering the Brazilian region of birth, was heterogeneous, but predominantly in the Southeast (51.7%). Of the 29 cases described, there was predominance of late infantile form, with 22 (75.8%) cases reported. Mean age at diagnosis of late infantile MLD patients was 39.05 months, on average 21.05 months after the onset of symptoms. In the juvenile form, the mean age at diagnosis was 161.25 months or 76.5 months on average after the onset of symptoms. There was no statistically significant correlation (r=-0.09, p=0.67) between the levels of ARSA activity and age of onset of symptoms. Motor manifestations, especially those related to deambulation, showed predominance in the first symptoms of late infantile MLD patients (72.7%), and are also present in the juvenile form, but in similar proportion to cognitive/behavioral alterations (50%). In the late infantile form, 13/21 patients showed signs of diffuse demyelination on magnetic resonance imaging of brain, and none of the 21 cases showed demyelination alone or initial in fronto-temporal region or basal ganglia. Electroneuromyography showed alterions in almost all cases that underwent examination (n=12/13). Among patients with ARSA reduced activity identified by LEIM/HCPA (and who did not have study inclusion), are the first Brazilian patients with multiple sulfatase deficiency and the Del22q13 syndrome described in the literature. Discussion/Conclusions: MLD shows wide geographical distribution in Brazil. The diagnosis delay of these patients, and dificulty in the establishment of differential diagnosis of ARSA deficiency, indicates that there is a lack of awareness of these diseases among health professionals and a lack of structure for the diagnosis, follow-up, and treatment of these patients in the country. The predominance of late infantile MLD in the sample may be indicative of underdiagnosis of the other clinical forms. The data also suggests that the presence of punctate calcifications should be considered a radiographic finding suggestive of LD, and that the Del22q13 syndrome needs to appear in the list of differential diagnosis of ARSA deficiency.

A leucodistrofia metacromática (MLD) é um erro inato do metabolismo de herança autossômica recessiva, dividido em três subtipos clínicos de acordo com a idade de início dos sintomas. Na MLD ocorre deposição intralisossômica de glicolipídeos sulfatados principalmente no sistema nervoso central. A causa dessa doença é a deficiência de arilsulfatase A (ARSA), uma glicoproteína lisossômica que catalisa a hidrólise de glicolipídeos sulfatados constituintes da bainha de mielina. Até o momento cerca de 140 mutações relacionadas à manifestação de MLD foram descritas no gene da ARSA, das quais duas delas ocorrem com alta frequência na maioria das populações estudadas. Ademais, entre 7% e 12% das pessoas saudáveis têm deficiência in vitro de ARSA, condição denominada pseudodeficiência de ARSA (PD-ARSA). Não existem dados de caracterização genotípica de pacientes brasileiros com MLD. Da mesma forma, dados sobre a dinâmica molecular (DM) da ARSA também são escassos, em parte por dificuldades metodológicas implicadas no estudo desses aspectos em glicoproteínas. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram identificar os alelos mutantes no gene da ARSA em pacientes brasileiros com MLD e avaliar os efeitos da glicosilação e do pH na DM da ARSA. A amostra foi composta por 27 pacientes com MLD. A mutação mais frequente (c.459+1G>A) e polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA foram detectados por PCR em tempo real e as demais mutações por sequenciamento direto do gene da ARSA. As DM realizadas foram de (i) ARSA não glicosilada em pH~7 e (ii) em pH~5, (iii) ARSA triplamente glicosilada e (iv) deficientemente glicosilada p.N350S, usando GROMACS. Nesse estudo a mutação c.459+1G>A foi a mais frequente (0,50), conforme esperado pela alta prevalência de pacientes com MLD infantil em nossa coorte. As mutações p.P426L (0,08) e c.103_110del8 (0,08) também apresentaram frequências relevantes quando comparadas às demais mutações. No conjunto, 11 mutações raras foram identificadas, incluindo 2 mutações novas: p.S44P e p.P284S. Além das mutações potencialmente deletérias, foram identificados 2 polimorfismos neutros frequentemente associados à mutação c.459+1G>A (p.W193C [0,54] e p.T391S [0,65]) e 2 polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA (p.N350S [0,15] e c.1524+95A>G [0,04]). As análises estruturais demonstraram um papel fundamental tanto da glicosilação, quanto do meio ácido na estabilidade da ARSA, o que é compatível com sua atividade lisossomal. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an inborn error of metabolism inherited in an autosomal recessive manner. MLD is a neurodegenerative condition divided into three clinical types according to age at onset of symptoms. In MLD, intralysosomal deposition of sulfated glycolipids is observed mainly in the central nervous system. The biochemical defect associated to MLD is deficiency of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal glycoprotein that catalyzes degradation of sulfated glycolipids found in the myelin sheet. So far, around 140 MLD-associated mutations have been identified in ARSA gene. However, two of those remain at high frequency in the majority of studied populations. In addition to MLD, in vitro ARSA deficiency is observed in approximately 7-12% of healthy population, a condition named ARSA-pseudodeficiency (ARSA-PD). Up to date, there is no available data on genotypic characterization of Brazilian MLD patients. In the same way, data on ARSA molecular dynamics (MD) are also sparse, in part due by methodological difficulties related to studies of these aspects in glycoproteins. In this context, the aims of this work were to identify mutant alleles in the ARSA gene from MLD Brazilian patients, and evaluate the effects of pH and glycosylation in ARSA MD. Sample population was composed by 27 MLD patients. The most frequent MLD-associated ARSA mutation (c.459+1G>A) and the ARSA-PD polymorphisms were detected by real-time PCR, and the remaining mutations were detected by direct sequencing of ARSA gene. The performed MD were (i) non-glycosylated ARSA at pH~7 and (ii) at pH~5, (iii) fullyglycosylated ARSA at pH~5, and (iv) poorly-glycosylated ARSA-mutant p.N350S, using GROMACS. In this study the most frequent mutation was c.459+1G>A (0.50), as expected by the high prevalence of infantile-MLD cases. Mutations p.P426L (0.08) and c.103_110del8 (0.08) were also found at relevant frequencies when compared to other mutations. In total, 11 MLD-associated rare mutations were identified, including 2 novel putative disease-causing: p.S44P and p.P284S. Besides deleterious mutations, 2 polymorphisms frequently associated with c.459+1G>A (p.W193C [0.54] and p.T391S [0.65]) and 2 polymorphisms constituents of ARSA-PD allele (p.N350S [0.15] and c.1524+95A>G [0.04]) were observed. The structural analysis demonstrated the fundamental role related to glycosylation and the acid medium in the stability of ARSA that is compatible with its lysosomal activity.

Introdução: A leucodistrofia metacromática (LDM) é um EIM, do grupo das doenças lisossômicas (DL) de herança autossômica recessiva, causado pela atividade deficiente de arilsulfatase A (ARSA), uma enzima lisossômica envolvida na degradação de glicolipídeos sulfatados. O gene ARSA em humanos está localizado no cromossomo 22q13. Dados epidemiológicos demonstram uma prevalência de 1,4–1,8 para 100.000 nascimentos. De uma forma geral, essa doença é classificada em três formas clínicas, de acordo com a idade de início das manifestações: infantil tardia (0-4 anos), juvenil (4-15 anos) e adulta (mais de 15 anos). As formas infantil tardia e juvenil apresentam fenótipo mais grave do que a forma adulta. As opções de tratamento da LDM ainda são bastante restritas, resumindo-se principalmente ao manejo de suporte. Objetivos: Caracterizar os aspectos epidemiológicos, clínicos e bioquímicos da LDM em pacientes brasileiros, de forma a contribuir para o melhor entendimento da evolução dessa doença, bem como, outras condições clínicas associadas à deficiência de ARSA. Metodologia: Estudo observacional, transversal, com componente retrospectivo, de uma série de casos de LDM. A amostra foi identificada a partir da revisão de aproximadamente 30.000 registros do Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LEIM/HCPA) e Organização Não-Governamental Pela Vida, de 1983- 2007. Para inclusão no estudo, o paciente deveria ter atividade reduzida de ARSA e exclusão de pseudodeficiência de ARSA. Para os pacientes que concordaram participar do estudo, foi preenchida uma ficha de avaliação clínica. Resultados: Foram identificados 35 casos de LDM, sendo que 29 (sexo masculino: 16; média de idade: 8,6 anos), de 26 famílias, concordaram em participar do estudo. Entre os pacientes incluídos, apenas um já havia falecido no momento da realização do estudo. A taxa de consangüinidade parental encontrada foi de 38,4%. Nenhum dos pacientes incluídos havia realizado TMO. A origem dos pacientes, considerando a região brasileira de nascimento, foi heterogênea, embora com predominância na região Sudeste (51,7%). Dos 29 casos descritos, houve predominância da forma infantil tardia, com 22 (75,8%) casos descritos. A média de idade ao diagnóstico dos pacientes com LDM infantil tardia foi de 39,05 meses, em média 21,05 meses após o início dos sintomas. Na forma juvenil, a média de idade ao diagnóstico foi de 161,25 meses, ou seja, 76,5 meses, em média, após o início dos sintomas. Não foi encontrada correlação estatisticamente significativa (r=-0,09, p=0,67) entre os níveis de atividade de ARSA e a idade de início dos sintomas. As manifestações motoras, principalmente aquelas relacionadas à marcha, mostraram predominância no início do quadro clínico dos pacientes com a forma infantil (72,7%), estando também presentes na forma juvenil, mas em proporção semelhante às alterações cognitivas e comportamentais (50%). Na forma infantil tardia, 13/21 pacientes mostravam sinais de desmielinização difusa na ressonância nuclear magnética de cérebro, e nenhum dos 21 casos apresentava desmielinização isolada ou inicial em região fronto-temporal ou núcleos da base. A eletroneuromiografia mostrou-se alterada em praticamente todos os casos que realizaram o exame (n=12/13). Entre os pacientes com atividade reduzida de ARSA identificados pelo LEIM/HCPA, e que não preencheram os critérios para inclusão no estudo, figuram os primeiros pacientes brasileiros com deficiência múltipla de sulfatases e com síndrome da del22q13 descritos na literatura. Discussão/Conclusões: A LDM apresenta ampla distribuição geográfica no Brasil. O atraso no diagnóstico desses pacientes, e a confusão existente quando da necessidade de estabelecimento dos diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA, indicam que existe pouco conhecimento, por parte dos profissionais de saúde, a respeito dessas doenças, além de um reduzido número de laboratórios e médicos habilitados para o estabelecimento desse diagnóstico no país. O predomínio da forma infantil tardia da LDM na amostra estudada pode ser indicativa de subdiagnóstico das demais formas. Os dados obtidos também sugerem que a presença de calcificações punctatas deve ser considerada um achado radiológico sugestivo de DL, e que a síndrome de del22q13 deve passar a constar da lista de diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA. / Introduction: Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an IEM, from the group of lysosomal diseases (LD), with autosomal recessive inheritance, caused by deficient activity of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal enzyme involved in degradation of sulfated glicolipids. The ARSA gene in humans is located on chromosome 22q13. Epidemiological data shows a prevalence at birth of 1.4-1.8 to 100,000. In general, this disease is classified into three clinical forms, according to the age of onset: late infantile (0-4 years), juvenile (4-15 years) and adult (over 15 years). The late infantile and juvenile forms have more severe phenotype than adult form. Nowadays, the treatment options for MLD are limited to support management. Aims: To characterize the epidemiological, clinical, and biochemical aspects of MLD in Brazilian patients to contribute to a better understanding of the evolution of the disease and other medical conditions associated with ARSA deficiency. Methodology: Observational, transversal study, with retrospective component, of a series of cases of MLD. The sample was identified by reviewing approximately 30,000 medical records of the Laboratory of Inborn Errors of Metabolism, Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LIEM/HCPA) and Pela Vida Organization, from 1983-2007. To inclusion in the study, it was necessary reduced ARSA activity and excluded ARSA pseudodeficiency. For patients who agreed participating in the study a clinical evaluation questionary was completed. Results: We identified 35 cases of LDM, with 29 (male: 16, mean age: 8.6 years) from 26 families, who agreed to participate. Among the patients included, only one died at the time of the study. The rate of parental consanguinity was 38.4%. None of the patients included had performed bone marrow transplantation. The origin of the patients, considering the Brazilian region of birth, was heterogeneous, but predominantly in the Southeast (51.7%). Of the 29 cases described, there was predominance of late infantile form, with 22 (75.8%) cases reported. Mean age at diagnosis of late infantile MLD patients was 39.05 months, on average 21.05 months after the onset of symptoms. In the juvenile form, the mean age at diagnosis was 161.25 months or 76.5 months on average after the onset of symptoms. There was no statistically significant correlation (r=-0.09, p=0.67) between the levels of ARSA activity and age of onset of symptoms. Motor manifestations, especially those related to deambulation, showed predominance in the first symptoms of late infantile MLD patients (72.7%), and are also present in the juvenile form, but in similar proportion to cognitive/behavioral alterations (50%). In the late infantile form, 13/21 patients showed signs of diffuse demyelination on magnetic resonance imaging of brain, and none of the 21 cases showed demyelination alone or initial in fronto-temporal region or basal ganglia. Electroneuromyography showed alterions in almost all cases that underwent examination (n=12/13). Among patients with ARSA reduced activity identified by LEIM/HCPA (and who did not have study inclusion), are the first Brazilian patients with multiple sulfatase deficiency and the Del22q13 syndrome described in the literature. Discussion/Conclusions: MLD shows wide geographical distribution in Brazil. The diagnosis delay of these patients, and dificulty in the establishment of differential diagnosis of ARSA deficiency, indicates that there is a lack of awareness of these diseases among health professionals and a lack of structure for the diagnosis, follow-up, and treatment of these patients in the country. The predominance of late infantile MLD in the sample may be indicative of underdiagnosis of the other clinical forms. The data also suggests that the presence of punctate calcifications should be considered a radiographic finding suggestive of LD, and that the Del22q13 syndrome needs to appear in the list of differential diagnosis of ARSA deficiency.

A leucodistrofia metacromática (MLD) é um erro inato do metabolismo de herança autossômica recessiva, dividido em três subtipos clínicos de acordo com a idade de início dos sintomas. Na MLD ocorre deposição intralisossômica de glicolipídeos sulfatados principalmente no sistema nervoso central. A causa dessa doença é a deficiência de arilsulfatase A (ARSA), uma glicoproteína lisossômica que catalisa a hidrólise de glicolipídeos sulfatados constituintes da bainha de mielina. Até o momento cerca de 140 mutações relacionadas à manifestação de MLD foram descritas no gene da ARSA, das quais duas delas ocorrem com alta frequência na maioria das populações estudadas. Ademais, entre 7% e 12% das pessoas saudáveis têm deficiência in vitro de ARSA, condição denominada pseudodeficiência de ARSA (PD-ARSA). Não existem dados de caracterização genotípica de pacientes brasileiros com MLD. Da mesma forma, dados sobre a dinâmica molecular (DM) da ARSA também são escassos, em parte por dificuldades metodológicas implicadas no estudo desses aspectos em glicoproteínas. Nesse contexto, os objetivos desse trabalho foram identificar os alelos mutantes no gene da ARSA em pacientes brasileiros com MLD e avaliar os efeitos da glicosilação e do pH na DM da ARSA. A amostra foi composta por 27 pacientes com MLD. A mutação mais frequente (c.459+1G>A) e polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA foram detectados por PCR em tempo real e as demais mutações por sequenciamento direto do gene da ARSA. As DM realizadas foram de (i) ARSA não glicosilada em pH~7 e (ii) em pH~5, (iii) ARSA triplamente glicosilada e (iv) deficientemente glicosilada p.N350S, usando GROMACS. Nesse estudo a mutação c.459+1G>A foi a mais frequente (0,50), conforme esperado pela alta prevalência de pacientes com MLD infantil em nossa coorte. As mutações p.P426L (0,08) e c.103_110del8 (0,08) também apresentaram frequências relevantes quando comparadas às demais mutações. No conjunto, 11 mutações raras foram identificadas, incluindo 2 mutações novas: p.S44P e p.P284S. Além das mutações potencialmente deletérias, foram identificados 2 polimorfismos neutros frequentemente associados à mutação c.459+1G>A (p.W193C [0,54] e p.T391S [0,65]) e 2 polimorfismos constituintes do alelo PD-ARSA (p.N350S [0,15] e c.1524+95A>G [0,04]). As análises estruturais demonstraram um papel fundamental tanto da glicosilação, quanto do meio ácido na estabilidade da ARSA, o que é compatível com sua atividade lisossomal. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an inborn error of metabolism inherited in an autosomal recessive manner. MLD is a neurodegenerative condition divided into three clinical types according to age at onset of symptoms. In MLD, intralysosomal deposition of sulfated glycolipids is observed mainly in the central nervous system. The biochemical defect associated to MLD is deficiency of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal glycoprotein that catalyzes degradation of sulfated glycolipids found in the myelin sheet. So far, around 140 MLD-associated mutations have been identified in ARSA gene. However, two of those remain at high frequency in the majority of studied populations. In addition to MLD, in vitro ARSA deficiency is observed in approximately 7-12% of healthy population, a condition named ARSA-pseudodeficiency (ARSA-PD). Up to date, there is no available data on genotypic characterization of Brazilian MLD patients. In the same way, data on ARSA molecular dynamics (MD) are also sparse, in part due by methodological difficulties related to studies of these aspects in glycoproteins. In this context, the aims of this work were to identify mutant alleles in the ARSA gene from MLD Brazilian patients, and evaluate the effects of pH and glycosylation in ARSA MD. Sample population was composed by 27 MLD patients. The most frequent MLD-associated ARSA mutation (c.459+1G>A) and the ARSA-PD polymorphisms were detected by real-time PCR, and the remaining mutations were detected by direct sequencing of ARSA gene. The performed MD were (i) non-glycosylated ARSA at pH~7 and (ii) at pH~5, (iii) fullyglycosylated ARSA at pH~5, and (iv) poorly-glycosylated ARSA-mutant p.N350S, using GROMACS. In this study the most frequent mutation was c.459+1G>A (0.50), as expected by the high prevalence of infantile-MLD cases. Mutations p.P426L (0.08) and c.103_110del8 (0.08) were also found at relevant frequencies when compared to other mutations. In total, 11 MLD-associated rare mutations were identified, including 2 novel putative disease-causing: p.S44P and p.P284S. Besides deleterious mutations, 2 polymorphisms frequently associated with c.459+1G>A (p.W193C [0.54] and p.T391S [0.65]) and 2 polymorphisms constituents of ARSA-PD allele (p.N350S [0.15] and c.1524+95A>G [0.04]) were observed. The structural analysis demonstrated the fundamental role related to glycosylation and the acid medium in the stability of ARSA that is compatible with its lysosomal activity.

Introdução: A leucodistrofia metacromática (LDM) é um EIM, do grupo das doenças lisossômicas (DL) de herança autossômica recessiva, causado pela atividade deficiente de arilsulfatase A (ARSA), uma enzima lisossômica envolvida na degradação de glicolipídeos sulfatados. O gene ARSA em humanos está localizado no cromossomo 22q13. Dados epidemiológicos demonstram uma prevalência de 1,4–1,8 para 100.000 nascimentos. De uma forma geral, essa doença é classificada em três formas clínicas, de acordo com a idade de início das manifestações: infantil tardia (0-4 anos), juvenil (4-15 anos) e adulta (mais de 15 anos). As formas infantil tardia e juvenil apresentam fenótipo mais grave do que a forma adulta. As opções de tratamento da LDM ainda são bastante restritas, resumindo-se principalmente ao manejo de suporte. Objetivos: Caracterizar os aspectos epidemiológicos, clínicos e bioquímicos da LDM em pacientes brasileiros, de forma a contribuir para o melhor entendimento da evolução dessa doença, bem como, outras condições clínicas associadas à deficiência de ARSA. Metodologia: Estudo observacional, transversal, com componente retrospectivo, de uma série de casos de LDM. A amostra foi identificada a partir da revisão de aproximadamente 30.000 registros do Laboratório de Erros Inatos do Metabolismo do Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LEIM/HCPA) e Organização Não-Governamental Pela Vida, de 1983- 2007. Para inclusão no estudo, o paciente deveria ter atividade reduzida de ARSA e exclusão de pseudodeficiência de ARSA. Para os pacientes que concordaram participar do estudo, foi preenchida uma ficha de avaliação clínica. Resultados: Foram identificados 35 casos de LDM, sendo que 29 (sexo masculino: 16; média de idade: 8,6 anos), de 26 famílias, concordaram em participar do estudo. Entre os pacientes incluídos, apenas um já havia falecido no momento da realização do estudo. A taxa de consangüinidade parental encontrada foi de 38,4%. Nenhum dos pacientes incluídos havia realizado TMO. A origem dos pacientes, considerando a região brasileira de nascimento, foi heterogênea, embora com predominância na região Sudeste (51,7%). Dos 29 casos descritos, houve predominância da forma infantil tardia, com 22 (75,8%) casos descritos. A média de idade ao diagnóstico dos pacientes com LDM infantil tardia foi de 39,05 meses, em média 21,05 meses após o início dos sintomas. Na forma juvenil, a média de idade ao diagnóstico foi de 161,25 meses, ou seja, 76,5 meses, em média, após o início dos sintomas. Não foi encontrada correlação estatisticamente significativa (r=-0,09, p=0,67) entre os níveis de atividade de ARSA e a idade de início dos sintomas. As manifestações motoras, principalmente aquelas relacionadas à marcha, mostraram predominância no início do quadro clínico dos pacientes com a forma infantil (72,7%), estando também presentes na forma juvenil, mas em proporção semelhante às alterações cognitivas e comportamentais (50%). Na forma infantil tardia, 13/21 pacientes mostravam sinais de desmielinização difusa na ressonância nuclear magnética de cérebro, e nenhum dos 21 casos apresentava desmielinização isolada ou inicial em região fronto-temporal ou núcleos da base. A eletroneuromiografia mostrou-se alterada em praticamente todos os casos que realizaram o exame (n=12/13). Entre os pacientes com atividade reduzida de ARSA identificados pelo LEIM/HCPA, e que não preencheram os critérios para inclusão no estudo, figuram os primeiros pacientes brasileiros com deficiência múltipla de sulfatases e com síndrome da del22q13 descritos na literatura. Discussão/Conclusões: A LDM apresenta ampla distribuição geográfica no Brasil. O atraso no diagnóstico desses pacientes, e a confusão existente quando da necessidade de estabelecimento dos diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA, indicam que existe pouco conhecimento, por parte dos profissionais de saúde, a respeito dessas doenças, além de um reduzido número de laboratórios e médicos habilitados para o estabelecimento desse diagnóstico no país. O predomínio da forma infantil tardia da LDM na amostra estudada pode ser indicativa de subdiagnóstico das demais formas. Os dados obtidos também sugerem que a presença de calcificações punctatas deve ser considerada um achado radiológico sugestivo de DL, e que a síndrome de del22q13 deve passar a constar da lista de diagnósticos diferenciais de deficiência de ARSA. / Introduction: Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an IEM, from the group of lysosomal diseases (LD), with autosomal recessive inheritance, caused by deficient activity of arylsulfatase A (ARSA), a lysosomal enzyme involved in degradation of sulfated glicolipids. The ARSA gene in humans is located on chromosome 22q13. Epidemiological data shows a prevalence at birth of 1.4-1.8 to 100,000. In general, this disease is classified into three clinical forms, according to the age of onset: late infantile (0-4 years), juvenile (4-15 years) and adult (over 15 years). The late infantile and juvenile forms have more severe phenotype than adult form. Nowadays, the treatment options for MLD are limited to support management. Aims: To characterize the epidemiological, clinical, and biochemical aspects of MLD in Brazilian patients to contribute to a better understanding of the evolution of the disease and other medical conditions associated with ARSA deficiency. Methodology: Observational, transversal study, with retrospective component, of a series of cases of MLD. The sample was identified by reviewing approximately 30,000 medical records of the Laboratory of Inborn Errors of Metabolism, Hospital de Clínicas de Porto Alegre (LIEM/HCPA) and Pela Vida Organization, from 1983-2007. To inclusion in the study, it was necessary reduced ARSA activity and excluded ARSA pseudodeficiency. For patients who agreed participating in the study a clinical evaluation questionary was completed. Results: We identified 35 cases of LDM, with 29 (male: 16, mean age: 8.6 years) from 26 families, who agreed to participate. Among the patients included, only one died at the time of the study. The rate of parental consanguinity was 38.4%. None of the patients included had performed bone marrow transplantation. The origin of the patients, considering the Brazilian region of birth, was heterogeneous, but predominantly in the Southeast (51.7%). Of the 29 cases described, there was predominance of late infantile form, with 22 (75.8%) cases reported. Mean age at diagnosis of late infantile MLD patients was 39.05 months, on average 21.05 months after the onset of symptoms. In the juvenile form, the mean age at diagnosis was 161.25 months or 76.5 months on average after the onset of symptoms. There was no statistically significant correlation (r=-0.09, p=0.67) between the levels of ARSA activity and age of onset of symptoms. Motor manifestations, especially those related to deambulation, showed predominance in the first symptoms of late infantile MLD patients (72.7%), and are also present in the juvenile form, but in similar proportion to cognitive/behavioral alterations (50%). In the late infantile form, 13/21 patients showed signs of diffuse demyelination on magnetic resonance imaging of brain, and none of the 21 cases showed demyelination alone or initial in fronto-temporal region or basal ganglia. Electroneuromyography showed alterions in almost all cases that underwent examination (n=12/13). Among patients with ARSA reduced activity identified by LEIM/HCPA (and who did not have study inclusion), are the first Brazilian patients with multiple sulfatase deficiency and the Del22q13 syndrome described in the literature. Discussion/Conclusions: MLD shows wide geographical distribution in Brazil. The diagnosis delay of these patients, and dificulty in the establishment of differential diagnosis of ARSA deficiency, indicates that there is a lack of awareness of these diseases among health professionals and a lack of structure for the diagnosis, follow-up, and treatment of these patients in the country. The predominance of late infantile MLD in the sample may be indicative of underdiagnosis of the other clinical forms. The data also suggests that the presence of punctate calcifications should be considered a radiographic finding suggestive of LD, and that the Del22q13 syndrome needs to appear in the list of differential diagnosis of ARSA deficiency.

Leucodistrofia metacromática (LDM) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da enzima arilsulfatase A (ARSA) que afeta primariamente o sistema nervoso central (SNC). Tratamentos em estudos incluem a terapia de reposição enzimática e o transplante de medula óssea, porém com limitações devido à barreira hemato-encefálica (BHE). Uma alternativa seria a implantação no cérebro de células encapsuladas superexpressando ARSA, simulando a reposição enzimática sem injeções repetidas e eliminando a necessidade de transpor a BHE. Baseado nisto, testamos a habilidade de células BHK encapsuladas superexpressando ARSA em corrigir a deficiência enzimática em fibroblastos de pacientes com LDM. Três grupos foram analisados: fibroblastos tratados com células BHK superexpressando ARSA (rBHK) imobilizadas em cápsulas de alginato (grupo CAPSULES), fibroblastos tratados com o sobrenadante de células rBHK não encapsuladas (grupo UPTAKE CONTROL) e fribroblastos tratados com as cápsulas vazias (grupo EMPTY). Fibroblastos não tratados e normais foram usados como controles. As rBHK foram obtidas por seleção clonal após transfecção com o vetor pTARSA-CMV2, por método de transferência gênica não viral. A atividade de ARSA foi medida após 1, 2, 3 e 4 semanas de tratamento, usando ensaio espectrofotométrico. A atividade de beta-gal foi usada como referência. A análise estatística foi realizada usando os testes ANOVA e Tukey post hoc. Fibroblastos normais têm uma atividade de ARSA de 23,9 +/- 2,01 nmol/h/mg prot. Fibroblastos não tratados apresentaram baixos níveis enzimáticos (2,22 +/- 0.17). O grupo EMPTY apresentou os mesmos níveis de ARSA que os fibroblastos não tratados. Os grupos CAPSULES e UPTAKE CONTROL demonstraram altos níveis de ARSA, respectivamente 23,42 +/- 6,39 e 42,35 +/- 5,20 (p<0,01 para todos os grupos), quando comparado aos fibroblastos não tratados. Clones de rBHK encapsulados demostraram um alto potencial como nova estratégia terapêutica no tratamento de LDM, alcançando níveis enzimáticos normais em fibroblastos humanos deficientes. Entretanto, mais estudos devem ser realizados usando modelo animal para corroborar nossos achados. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an autosomal recessive disorder due to arylsulfatase A (ARSA) deficiency that affects primarily the Central Nervous Systems (CNS). Ongoing treatments include enzyme replacement therapy and bone marrow transplantation, both limited in their effects due to the blood-brain barrier. An alternative would be the implantation in the brain of encapsulated cells over expressing ARSA that would eliminate the need of repeated infusions and overcome the blood brain barrier. Based on that, we tested the ability of encapsulated BHK cells over expressing ARSA to correct enzymatic deficiency in fibroblasts from MLD patients. Three groups were analyzed: fibroblasts treated with ARSA-over expressing BHK cells (rBHK) trapped in alginate capsules (CAPSULES group), fibroblasts treated with supernatant of non-encapsulated rBHK (UPTAKE CONTROL) and fibroblasts treated with empty capsules (EMPTY group). Untreated and normal fibroblasts were used as controls. rBHK were obtained by clone selection after non viral transfection with pTARSA-CMV2. ARSA activity was measured after 1, 2, 3 and 4 weeks of treatment using spectrophotometric assay, and beta-gal was used as reference enzyme. Sattistical analysis was performed using ANOVA and Tukey’s test. Normal group showed an ARSA activity of 23.9 +/- 2.01 nmol/h/mg prot. MLD untrated had the lowest ARSA activity (2.22 +/- 0.17). EMPTY group ARSA activity was equal untreated fibroblasts (2.71 +/- 0.34). CAPSULES and UPTAKE CONTROL groups showed higher enzymatic levels, compared with to the MLD untreated, respectively 23.42 +/- 6.39 and 42.35 +/- 5.20 (p<0,01 for all groups). Encapsulated rBHK clones show potencial as a new therapeutic strategy for the treatment of MLD, reaching a normal enzyme levels in human MLD fibroblasts. However more studies are still needed using MLD animal model to corroborate our findings.

Leucodistrofia metacromática (LDM) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da enzima arilsulfatase A (ARSA) que afeta primariamente o sistema nervoso central (SNC). Tratamentos em estudos incluem a terapia de reposição enzimática e o transplante de medula óssea, porém com limitações devido à barreira hemato-encefálica (BHE). Uma alternativa seria a implantação no cérebro de células encapsuladas superexpressando ARSA, simulando a reposição enzimática sem injeções repetidas e eliminando a necessidade de transpor a BHE. Baseado nisto, testamos a habilidade de células BHK encapsuladas superexpressando ARSA em corrigir a deficiência enzimática em fibroblastos de pacientes com LDM. Três grupos foram analisados: fibroblastos tratados com células BHK superexpressando ARSA (rBHK) imobilizadas em cápsulas de alginato (grupo CAPSULES), fibroblastos tratados com o sobrenadante de células rBHK não encapsuladas (grupo UPTAKE CONTROL) e fribroblastos tratados com as cápsulas vazias (grupo EMPTY). Fibroblastos não tratados e normais foram usados como controles. As rBHK foram obtidas por seleção clonal após transfecção com o vetor pTARSA-CMV2, por método de transferência gênica não viral. A atividade de ARSA foi medida após 1, 2, 3 e 4 semanas de tratamento, usando ensaio espectrofotométrico. A atividade de beta-gal foi usada como referência. A análise estatística foi realizada usando os testes ANOVA e Tukey post hoc. Fibroblastos normais têm uma atividade de ARSA de 23,9 +/- 2,01 nmol/h/mg prot. Fibroblastos não tratados apresentaram baixos níveis enzimáticos (2,22 +/- 0.17). O grupo EMPTY apresentou os mesmos níveis de ARSA que os fibroblastos não tratados. Os grupos CAPSULES e UPTAKE CONTROL demonstraram altos níveis de ARSA, respectivamente 23,42 +/- 6,39 e 42,35 +/- 5,20 (p<0,01 para todos os grupos), quando comparado aos fibroblastos não tratados. Clones de rBHK encapsulados demostraram um alto potencial como nova estratégia terapêutica no tratamento de LDM, alcançando níveis enzimáticos normais em fibroblastos humanos deficientes. Entretanto, mais estudos devem ser realizados usando modelo animal para corroborar nossos achados. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an autosomal recessive disorder due to arylsulfatase A (ARSA) deficiency that affects primarily the Central Nervous Systems (CNS). Ongoing treatments include enzyme replacement therapy and bone marrow transplantation, both limited in their effects due to the blood-brain barrier. An alternative would be the implantation in the brain of encapsulated cells over expressing ARSA that would eliminate the need of repeated infusions and overcome the blood brain barrier. Based on that, we tested the ability of encapsulated BHK cells over expressing ARSA to correct enzymatic deficiency in fibroblasts from MLD patients. Three groups were analyzed: fibroblasts treated with ARSA-over expressing BHK cells (rBHK) trapped in alginate capsules (CAPSULES group), fibroblasts treated with supernatant of non-encapsulated rBHK (UPTAKE CONTROL) and fibroblasts treated with empty capsules (EMPTY group). Untreated and normal fibroblasts were used as controls. rBHK were obtained by clone selection after non viral transfection with pTARSA-CMV2. ARSA activity was measured after 1, 2, 3 and 4 weeks of treatment using spectrophotometric assay, and beta-gal was used as reference enzyme. Sattistical analysis was performed using ANOVA and Tukey’s test. Normal group showed an ARSA activity of 23.9 +/- 2.01 nmol/h/mg prot. MLD untrated had the lowest ARSA activity (2.22 +/- 0.17). EMPTY group ARSA activity was equal untreated fibroblasts (2.71 +/- 0.34). CAPSULES and UPTAKE CONTROL groups showed higher enzymatic levels, compared with to the MLD untreated, respectively 23.42 +/- 6.39 and 42.35 +/- 5.20 (p<0,01 for all groups). Encapsulated rBHK clones show potencial as a new therapeutic strategy for the treatment of MLD, reaching a normal enzyme levels in human MLD fibroblasts. However more studies are still needed using MLD animal model to corroborate our findings.

Leucodistrofia metacromática (LDM) é uma doença autossômica recessiva causada pela deficiência da enzima arilsulfatase A (ARSA) que afeta primariamente o sistema nervoso central (SNC). Tratamentos em estudos incluem a terapia de reposição enzimática e o transplante de medula óssea, porém com limitações devido à barreira hemato-encefálica (BHE). Uma alternativa seria a implantação no cérebro de células encapsuladas superexpressando ARSA, simulando a reposição enzimática sem injeções repetidas e eliminando a necessidade de transpor a BHE. Baseado nisto, testamos a habilidade de células BHK encapsuladas superexpressando ARSA em corrigir a deficiência enzimática em fibroblastos de pacientes com LDM. Três grupos foram analisados: fibroblastos tratados com células BHK superexpressando ARSA (rBHK) imobilizadas em cápsulas de alginato (grupo CAPSULES), fibroblastos tratados com o sobrenadante de células rBHK não encapsuladas (grupo UPTAKE CONTROL) e fribroblastos tratados com as cápsulas vazias (grupo EMPTY). Fibroblastos não tratados e normais foram usados como controles. As rBHK foram obtidas por seleção clonal após transfecção com o vetor pTARSA-CMV2, por método de transferência gênica não viral. A atividade de ARSA foi medida após 1, 2, 3 e 4 semanas de tratamento, usando ensaio espectrofotométrico. A atividade de beta-gal foi usada como referência. A análise estatística foi realizada usando os testes ANOVA e Tukey post hoc. Fibroblastos normais têm uma atividade de ARSA de 23,9 +/- 2,01 nmol/h/mg prot. Fibroblastos não tratados apresentaram baixos níveis enzimáticos (2,22 +/- 0.17). O grupo EMPTY apresentou os mesmos níveis de ARSA que os fibroblastos não tratados. Os grupos CAPSULES e UPTAKE CONTROL demonstraram altos níveis de ARSA, respectivamente 23,42 +/- 6,39 e 42,35 +/- 5,20 (p<0,01 para todos os grupos), quando comparado aos fibroblastos não tratados. Clones de rBHK encapsulados demostraram um alto potencial como nova estratégia terapêutica no tratamento de LDM, alcançando níveis enzimáticos normais em fibroblastos humanos deficientes. Entretanto, mais estudos devem ser realizados usando modelo animal para corroborar nossos achados. / Metachromatic leukodystrophy (MLD) is an autosomal recessive disorder due to arylsulfatase A (ARSA) deficiency that affects primarily the Central Nervous Systems (CNS). Ongoing treatments include enzyme replacement therapy and bone marrow transplantation, both limited in their effects due to the blood-brain barrier. An alternative would be the implantation in the brain of encapsulated cells over expressing ARSA that would eliminate the need of repeated infusions and overcome the blood brain barrier. Based on that, we tested the ability of encapsulated BHK cells over expressing ARSA to correct enzymatic deficiency in fibroblasts from MLD patients. Three groups were analyzed: fibroblasts treated with ARSA-over expressing BHK cells (rBHK) trapped in alginate capsules (CAPSULES group), fibroblasts treated with supernatant of non-encapsulated rBHK (UPTAKE CONTROL) and fibroblasts treated with empty capsules (EMPTY group). Untreated and normal fibroblasts were used as controls. rBHK were obtained by clone selection after non viral transfection with pTARSA-CMV2. ARSA activity was measured after 1, 2, 3 and 4 weeks of treatment using spectrophotometric assay, and beta-gal was used as reference enzyme. Sattistical analysis was performed using ANOVA and Tukey’s test. Normal group showed an ARSA activity of 23.9 +/- 2.01 nmol/h/mg prot. MLD untrated had the lowest ARSA activity (2.22 +/- 0.17). EMPTY group ARSA activity was equal untreated fibroblasts (2.71 +/- 0.34). CAPSULES and UPTAKE CONTROL groups showed higher enzymatic levels, compared with to the MLD untreated, respectively 23.42 +/- 6.39 and 42.35 +/- 5.20 (p<0,01 for all groups). Encapsulated rBHK clones show potencial as a new therapeutic strategy for the treatment of MLD, reaching a normal enzyme levels in human MLD fibroblasts. However more studies are still needed using MLD animal model to corroborate our findings.