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Maladies du métabolisme des acides aminés

Par Lee M. Sanders, MD, MPH, Stanford University

Les acides aminés sont les unités de construction des protéines ; ils ont de nombreuses fonctions dans l’organisme. Les maladies héréditaires du métabolisme des acides aminés peuvent être dues à un trouble de la dégradation des acides aminés, ou à une anomalie de transfert des acides aminés à l’intérieur des cellules. Ces anomalies provoquent des symptômes dès les premiers jours de vie et les nouveau-nés sont souvent dépistés très tôt pour les troubles les plus fréquents. On dépiste en particulier chez les nouveau-nés la phénylcétonurie, la maladie des urines à odeur de sirop d’érable (leucinose), l’homocystinurie, la tyrosinémie, et plusieurs autres affections héréditaires.

Phénylcétonurie (PCU)

La phénylcétonurie survient chez les nourrissons qui naissent sans la capacité de dégrader normalement un acide aminé qui s'appelle la phénylalanine. La phénylalanine, qui est toxique pour le cerveau, s'accumule dans le sang.

  • La phénylcétonurie est causée par l'absence de l'enzyme nécessaire à la transformation de la phénylalanine en tyrosine.

  • Les symptômes comprennent un retard mental, des convulsions, des nausées, des vomissements, une éruption cutanée semblable à de l'eczéma et une odeur corporelle « de souris ».

  • Le diagnostic repose sur une analyse de sang.

  • Un régime pauvre en phénylalanine strict permet une croissance et un développement normaux.

La phénylcétonurie (PCU) est une maladie qui provoque une accumulation de phénylalanine, acide aminé essentiel qui ne peut pas être synthétisé par l’organisme, mais qui est présent dans les aliments. L’excès de phénylalanine est normalement converti en tyrosine, un autre acide aminé et est ainsi éliminé de l’organisme. Mais, en l’absence de l’enzyme qui transforme la phénylalanine en tyrosine, la phénylalanine s’accumule dans le sang et, du fait de sa toxicité pour le cerveau, provoque un retard mental.

Symptômes

Les nouveau-nés atteints de PCU ont rarement des symptômes initiaux, sauf parfois une somnolence ou une perte d’appétit. Sans traitement, les enfants atteints développent progressivement au cours des premières années de vie un retard mental, qui peut devenir très sévère. D’autres signes comprennent des convulsions, des nausées et vomissements, des éruptions eczématiformes, une couleur de peau et de cheveux plus clairs que ceux des autres membres de la famille, des comportements agressifs et à risque, une hyperactivité et, parfois, des symptômes psychiatriques. Les nourrissons non-traités ont souvent une odeur « de souris » du corps et des urines dues à un dérivé de la phénylalanine (acide phénylacétique) présent dans les urines et la sueur.

Diagnostic

La PCU est habituellement diagnostiquée lors d'un test de dépistage de routine.

La phénylcétonurie est observée dans la plupart des groupes ethniques. Si elle a un caractère familial et si l’ADN est disponible chez un membre de la famille atteint, une amniocentèse ou une biopsie de villosités choriales peuvent être réalisées pour analyser l’ADN, et ainsi vérifier la présence ou l’absence de maladie chez le fœtus.

Les parents et les frères et sœurs des enfants atteints de PCU peuvent subir des tests afin de déterminer s'ils sont porteurs du gène qui cause la maladie. Si deux personnes porteuses conçoivent un enfant, cet enfant a 1 chance sur 4 de naître avec la maladie.

Pronostic

Un régime pauvre en phénylalanine, débuté précocement et bien suivi, permet un développement normal. Si le régime n’est cependant pas suivi de manière rigoureuse, les enfants atteints peuvent avoir des difficultés scolaires. Un régime restrictif débuté après l’âge de 2 ou 3 ans peut permettre de contrôler l’hyperactivité et les convulsions et d’augmenter le quotient intellectuel de l'enfant (QI), sans toutefois faire régresser le retard mental. Des observations récentes suggèrent que l’état de certains adultes atteints de PCU et qui présentent un retard mental (c’est-à-dire ceux nés avant les tests de dépistage à la naissance) peut être amélioré par le régime restrictif.

Un régime pauvre en phénylalanine doit être poursuivi à vie, faute de quoi l’intelligence peut baisser et des troubles neurologiques et psychiatriques apparaître.

Prévention et traitement

Pour éviter le retard mental, l’apport de phénylalanine doit être réduit dès les premières semaines de vie (mais non supprimé puisque de faibles quantités de phénylalanine sont indispensables à la vie). Toutes les sources naturelles de protéines contiennent trop de phénylalanine pour les enfants atteints de PCU, les enfants affectés ne peuvent pas consommer de viande ou de lait, ou d'autres aliments courants qui contiennent des protéines. Ils doivent au contraire manger un ensemble d'aliments qui sont spécialement traités et ne contiennent pas de phénylalanine. Les aliments naturels à faible teneur protéique, tels que les fruits, les légumes et de faibles quantités de certaines céréales sont autorisés. Des produits nutritionnels spéciaux, dont notamment les préparations sans phénylalanine pour nourrissons, sont également disponibles. Les traitements futurs peuvent inclure une greffe cellulaire et une thérapie génique.

Maladie des urines à odeur de sirop d’érable

La maladie des urines à odeur de sirop d’érable est causée par l'absence de l'enzyme nécessaire au métabolisme des acides aminés. Les dérivés de ces acides aminés donnent aux urines une odeur de sirop d'érable.

Les enfants atteints de maladie des urines à odeur de sirop d’érable ne parviennent pas à métaboliser certains acides aminés. Les dérivés de ces acides aminés s’accumulent, provoquant des symptômes neurologiques, notamment des convulsions et un retard mental. Ces dérivés donnent aux liquides du corps, tels que les urines et la sueur, une odeur de sirop d’érable. La maladie est plus fréquente dans les familles mennonites.

Il existe de nombreuses formes de la maladie des urines à odeur de sirop d'érable. Dans la forme la plus grave, les enfants développent des troubles neurologiques, avec des convulsions et un coma, dès les premières semaines de vie ; ils peuvent mourir en quelques jours ou semaines. Dans les formes peu sévères, les enfants paraissent initialement sains mais, durant une infection, une intervention chirurgicale ou une autre source de stress physique, peuvent commencer à chanceler et présenter des vomissements, une confusion, un coma.

Depuis 2007, presque tous les États des États-Unis ont exigé que tous les nouveau-nés soient examinés pour dépister la maladie des urines à odeur de sirop d'érable par des analyses de sang.

Les nourrissons dont l'affection est sévère sont traités par dialyse (voir Dialyse). Les injections de vitamine B1 (thiamine) sont bénéfiques aux enfants dont l'affection est légère. Une fois la maladie contrôlée, les enfants doivent continuer de suivre un régime alimentaire pauvre en trois acides aminés (leucine, isoleucine et valine) strict. Lors de périodes de stress physique ou de poussée, il peut s'avérer nécessaire de contrôler des analyses de sang et administrer des liquides par voie intraveineuse.

Homocystinurie

L'homocystinurie est causée par l'absence de l'enzyme nécessaire au métabolisme de l'homocystéïne. Cette maladie peut entraîner un certain nombre de symptômes, dont un déficit visuel et des anomalies du squelette.

Les enfants qui souffrent d’homocystinurie ne peuvent métaboliser l’homocystéïne, acide aminé qui, associé à certains dérivés toxiques du métabolisme, s’accumule et provoque divers symptômes. Les symptômes peuvent être modérés ou sévères, selon l’enzyme déficiente.

Les nourrissons atteints de cette maladie sont normaux à la naissance. Les premiers symptômes, notamment la luxation du cristallin, responsable d’une forte baisse de l’acuité visuelle, débutent en général après l’âge de 3 ans. La plupart des enfants présentent des anomalies au niveau du squelette, notamment l'ostéoporose. Les enfants sont habituellement grands et maigres, avec une colonne vertébrale courbée, des difformités au niveau du thorax, les membres allongés et de longs doigts semblables à des pattes d'araignée. En l'absence de diagnostic et de traitement précoce, les troubles mentaux (psychiatriques) et comportementaux et les retards mentaux sont courants. L’homocystinurie augmente le risque de formation de thrombus dans le sang ; ce qui peut provoquer des accidents vasculaires cérébraux, une hypertension artérielle et d’autres troubles sérieux.

Depuis 2008, presque tous les États des États-Unis ont exigé que tous les nouveau-nés soient examinés pour dépister l'homocystinurie au moyen d'analyses de sang. Le diagnostic est confirmé par un test, qui mesure la fonction enzymatique dans le foie ou dans les cellules cutanées.

L'état de certains enfants qui ont une homocystinurie s'améliore par la prise de vitamine B6 (pyridoxine) ou de vitamine B12 (cobalamine).

Tyrosinémie

La tyrosinémie est causée par l'absence de l'enzyme nécessaire au métabolisme de la tyrosine. La forme la plus répandue de cette maladie affecte principalement le foie et les reins.

Les enfants atteints de tyrosinémie ne peuvent métaboliser l’acide aminé tyrosine. Les dérivés de cet acide aminé s’accumulent, entraînant divers symptômes. Cette maladie peut être dépistée dès la naissance.

Il existe deux formes majeures de tyrosinémie : le type I et le type II.

La tyrosinémie de type I est la plus fréquente chez les enfants d’origine canadienne-française ou scandinave. Les enfants atteints présentent en général les premiers symptômes au cours de la première année de vie, avec un dysfonctionnement du foie, des reins et du système nerveux, responsable d’une irritabilité, d’un rachitisme et parfois d’une insuffisance hépatique menant au décès. Un régime pauvre en tyrosine a peu d’effet. Un médicament expérimental qui inhibe la production de métabolites toxiques peut aider les enfants atteints de tyrosinémie de type I. Les enfants atteints de tyrosinémie de type I exigent souvent une greffe du foie. Depuis 2007, presque tous les États des États-Unis ont exigé que tous les nouveau-nés soient examinés pour dépister la tyrosinémie de type I au moyen d'analyses de sang.

La tyrosinémie de type II est moins fréquente. Les enfants atteints présentent parfois un retard mental et développent souvent des escarres cutanées et des ulcérations oculaires. À la différence de la tyrosinémie de type I, un régime pauvre en tyrosine peut prévenir les complications.