PKU é uma doença genética metabólica relativamente rara. O corpo dos pacientes com PKU não consegue decompor a fenilalanina, um aminoácido contido na proteína alimentar, que provoca a acumulação e o aumento da concentração de fenilalanina no corpo, e a elevada fenilalanina pode causar danos cerebrais. Se a dieta não for administrada suficientemente cedo na infância, pode causar perturbações irreversíveis do desenvolvimento cerebral e atraso mental.
PKU é um distúrbio metabólico autossómico recessivo. A PKU clássica é causada por defeitos estruturais e funcionais no gene da fenilalanina hidroxilase localizado na região q22-24 do cromossoma 12. A fenilalanina-hidroxilase decompõe a fenilalanina em tirosina no fígado. Quando a sua actividade é reduzida, a fenilalanina não pode ser decomposta e acumula-se no sangue e tecidos e atravessa a barreira hemato-encefálica para o sistema nervoso central, causando perturbações do desenvolvimento cerebral e retardamento mental.
>PKU pode ser classificada em deficiência clássica de PKU e tetrahidrobiopterina (também conhecida como deficiência de BH4) de acordo com a patogénese. O principal tratamento para a PKU clássica é o controlo dietético, ou seja, a restrição da ingestão de fenilalanina nos alimentos. A deficiência de Tetrahydrobiopterin é tratada principalmente com controlo farmacológico. Existem diferentes tipos de PKU e o seu tratamento varia. São necessários os seguintes testes adicionais para a classificação diferencial: (1) análise do perfil da pterina urinária (2) ensaio de actividade da dihidropterina redutase (3) teste de carga de BH4. Os pais devem cooperar activamente com o médico para completar os testes acima mencionados a fim de esclarecer a classificação e orientar o tratamento.