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Maladies du métabolisme des glucides

Par Lee M. Sanders, MD, MPH, Associate Professor of Pediatrics, Stanford University

Les glucides sont des sucres. Certains sucres sont simples et d’autres plus complexes. Le saccharose (sucre de table) est composé de 2 types de glucides : glucose et fructose. Le lactose (sucre du lait) est composé de glucose et de galactose. Le saccharose et le lactose doivent être d’abord dégradés sous forme de composants élémentaires grâce à des enzymes avant que l’organisme ne puisse les absorber et les utiliser. Les glucides présents dans le pain, les pâtes, le riz ou encore dans d’autres aliments sucrés sont constitués de longues chaînes de molécules de glucose. Ces longues molécules doivent également être dégradées par l’organisme. En cas de déficit de l’enzyme qui dégrade les glucides, ceux-ci peuvent s’accumuler, entraînant des troubles spécifiques.

Troubles du stockage du glycogène

Les troubles du stockage du glycogène surviennent lorsque les enzymes du métabolisme du glycogène sont défectueuses, ce qui altère la croissance et crée un état de faiblesse et de confusion.

  • Les troubles du stockage du glycogène sont causés par l’absence d’une enzyme nécessaire à la transformation du glucose en glycogène et la dégradation du glycogène en glucose.

  • Les symptômes habituels comprennent la faiblesse, des sueurs, la confusion, des calculs rénaux et un retard dans la croissance.

  • Le diagnostic est posé par l’analyse d’un tissu au microscope (biopsie).

  • Le traitement dépend du type de trouble du stockage du glycogène (glycogénose) et implique normalement la régulation de la prise de glucides.

Le glycogène est constitué de plusieurs molécules de glucose, reliées entre elles. Le glucose est, dans l’organisme, la principale source d’énergie pour les muscles (dont le cœur) et pour le cerveau. Tout glucose qui n’est pas d’emblée utilisé pour la production d’énergie, est stocké dans le foie, les muscles et les reins, sous forme de glycogène qui sera libéré lorsque l’organisme en aura besoin.

Il existe plusieurs types de troubles du stockage en glycogène (également appelés glycogénoses), chacun étant identifié par un chiffre romain. Ces maladies sont provoquées par un déficit héréditaire d’une des enzymes fondamentales dans le processus de transformation du glucose en glycogène, ou de dégradation du glycogène en glucose. Près de 1 nouveau-né sur 20 000 est atteint de glycogénose.

Symptômes

Certaines de ces maladies produisent peu de symptômes. D’autres sont mortelles. Le type de symptômes, l’âge de début et la sévérité varient considérablement selon le type de glycogénose. Pour les types II, V et VII, le symptôme principal est en général une faiblesse. Pour les types I, III et VI, les symptômes sont de faibles taux de glucose dans le sang et un abdomen volumineux (l’accumulation de glycogène entraîne une augmentation de volume du foie). De faibles taux de glucose dans le sang entraînent une faiblesse, des sueurs, une confusion et, parfois, des convulsions et un coma. Chez l’enfant, ces troubles peuvent avoir d’autres conséquences, telles qu’un retard de croissance, des infections fréquentes ou des plaies buccales et intestinales.

Les troubles du stockage du glycogène ont tendance à augmenter le taux d’acide urique (produit de dégradation) qui s’accumule dans les articulations, ce qui peut entraîner la goutte ( Goutte), et dans les reins, ce qui peut entraîner des calculs rénaux ( Calculs dans les voies urinaires). La glycogénose de type I induit fréquemment une insuffisance rénale dès la deuxième décennie de vie, ou plus tard.

Diagnostic et traitement

Le diagnostic du type spécifique de glycogénose est posé par l’analyse d’un tissu musculaire ou hépatique au microscope (biopsie).

Le traitement dépend du type de glycogénose. Pour la plupart des types, la prise de repas légers riches en glucides réguliers permet d’éviter les hypoglycémies. En cas de glycogénose associée à des hypoglycémies, les taux de glucose sont maintenus par l’administration de fécule de maïs non cuite toutes les 4 à 6 heures. Dans d’autres cas, des solutions glucidiques sont parfois administrées par une sonde gastrique pendant la nuit pour éviter la diminution des taux sanguins de glucose durant le sommeil.

Types et caractéristiques des troubles du stockage du glycogène

Nom

Organes, tissus ou cellules affectés

Symptômes

Groupe O

Foie ou muscle

Épisodes d’hypoglycémie (faibles taux de glucose dans le sang) à jeun si le foie est affecté

La maladie de von Gierke (type IA)

Foie et reins

Augmentation de volume du foie et des reins ; retard de croissance ; taux sanguins de sucre très bas ; taux anormalement élevé d’acides, de graisses et d’acide urique dans le sang

Type IB

Foie et globules blancs

Comme dans la maladie de von Gierke mais peut être moins sévère

Faible numération des globules blancs, infections récurrentes et maladie intestinale inflammatoire

Maladie de Pompe (type II)

Tous les organes

Augmentation de volume du foie et du cœur et faiblesse musculaire

Maladie de Forbes (type III)

Foie, muscle et cœur

Augmentation de volume du foie ou cirrhose, hypoglycémie, lésions musculaires et cardiaques, et faiblesse des os chez certaines personnes

Maladie de Andersen (type IV)

Foie, muscle et la plupart des tissus

Cirrhose, lésions musculaires et retard de croissance et de développement

Maladie de McArdle (type V)

Muscle

Crampes ou faiblesse musculaires pendant l’activité physique

Maladie de Hers (type VI)

Foie

Augmentation du volume du foie

Épisodes d’hypoglycémie à jeun

Souvent asymptomatique

Maladie de Tarui (type VII)

Muscle squelettique et globules rouges

Crampes musculaires pendant l’exercice physique et destruction des globules rouges (hémolyse)

Galactosémie

La galactosémie (taux élevé de galactose dans le sang) est induite par l’absence d’une des enzymes nécessaires au métabolisme du galactose, glucide présent dans le lactose (glucide du lait). Un métabolite toxique pour le foie et les reins s’accumule alors. Ce dernier cause aussi une lésion du cristallin de l’œil, où il provoque une cataracte.

  • La galactosémie est causée par l’absence de l’une des enzymes nécessaires au métabolisme du sucre présent dans le lait.

  • Les symptômes comprennent des vomissements, un ictère, la diarrhée et une croissance anormale.

  • Le diagnostic repose sur une analyse de sang.

  • Même avec un traitement adéquat, les enfants qui en sont affectés développent des problèmes mentaux et physiques.

  • Le traitement implique l’exclusion du lait et des produits laitiers du régime alimentaire.

Le galactose est un sucre présent dans le lait et dans certains fruits et légumes. Une enzyme déficiente ou une insuffisance hépatique peut altérer le métabolisme, ce qui peut entraîner un taux élevé de galactose dans le sang (galactosémie). Il existe différentes formes de galactosémie, mais la forme la plus répandue et la plus sévère est connue sous le nom de galactosémie classique.

Symptômes

Le nouveau-né atteint de galactosémie paraît sain à la naissance, mais en quelques jours ou semaines, perd l’appétit, vomit, devient ictérique, développe une diarrhée et une cassure dans sa courbe de croissance. Les fonctions des globules blancs sont affectées, et de graves infections peuvent alors apparaître. Si le traitement est retardé, les enfants atteints ne grandissent pas, développent un retard mental et parfois, peuvent en mourir.

Diagnostic

La galactosémie peut être dépistée par une prise de sang. Cet examen est pratiqué dans le cadre d’examens de dépistage de routine auprès des nouveau-nés dans tous les États des États-Unis. Avant la conception, les adultes dont un frère, une sœur ou un enfant est atteint de ce trouble doivent être dépistés 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

Si la galactosémie est dépistée dès la naissance, et correctement traitée, les troubles au niveau du foie et des reins ne se manifestent pas ; le développement mental initial se fait alors normalement. Cependant, même avec un traitement adapté, les enfants souffrant de galactosémie ont souvent un quotient intellectuel (QI) inférieur à celui de leurs frères et sœurs, et présentent souvent des troubles du langage. Les jeunes filles ont souvent des ovaires non fonctionnels, et peu d’entre elles sont fertiles. Les garçons, quant à eux, ont une fonction testiculaire normale.

Traitement

La galactosémie est traitée en éliminant du régime des enfants malades tout apport de lait ou de produits laitiers, sources de galactose. Le galactose est également présent dans certains fruits, légumes et produits de la mer, comme les algues. Les médecins ne savent pas si les petites quantités présentes dans ces aliments peuvent être cause de troubles à long terme. Les personnes atteintes de cette maladie doivent respecter ce régime à vie.

Intolérance héréditaire au fructose

L’intolérance héréditaire au fructose est due à un manque de l’enzyme nécessaire au métabolisme du fructose. De très petites quantités de fructose causent une hypoglycémie et peuvent entraîner des lésions rénales et hépatiques.

Dans cette affection, il manque à l’organisme une enzyme qui normalement permet d’utiliser le fructose, glucide présent dans le sucre de table (saccharose) et dans de nombreux fruits. Un dérivé du fructose s’accumule par conséquent dans l’organisme, bloquant ainsi la formation de glycogène et sa conversion en glucose pour fournir de l’énergie. L’ingestion de grandes quantités de fructose ou de saccharose provoque des hypoglycémies (diminution du taux sanguin de glucose) avec des sueurs, une confusion et, parfois, des convulsions et un coma. Les enfants qui continuent à s’alimenter avec des produits contenant du fructose développent des lésions rénales et hépatiques, avec comme conséquence un ictère (jaunisse), des vomissements, une détérioration mentale, des convulsions et le décès. Les symptômes chroniques comprennent une perte d’appétit, un retard de croissance, des symptômes digestifs, une insuffisance hépatique et des lésions rénales. Pour la plupart des types de cette maladie, un diagnostic précoce et des restrictions alimentaires initiées dès la petite enfance peuvent contribuer à éviter des problèmes plus graves.

Le diagnostic est confirmé par l’analyse chimique d’un fragment de tissu hépatique, montrant l’absence de l’enzyme. Le traitement implique l’exclusion du régime alimentaire du fructose (en général présent dans les fruits sucrés), du saccharose et du sorbitol (substitut du glucose). Les accès aigus répondent bien à l’administration intraveineuse de glucose. Les crises plus légères d’hypoglycémie sont traitées par des comprimés de glucose, que les personnes doivent en permanence porter sur eux.

Mucopolysaccharidoses

Les mucopolysaccharidoses sont un groupe d’affections héréditaires caractérisées par une dégradation anormale des molécules de glucose complexes qui s’accumulent alors dans les tissus de l’organisme en quantité nocive. Elles provoquent ainsi un faciès typique et des anomalies au niveau des os, des yeux, du foie et de la rate accompagnées parfois d’un retard mental.

  • Les mucopolysaccharidoses surviennent lorsque les enzymes nécessaires à la dégradation et au stockage des molécules de glucose complexes font défaut à l’organisme (mucopolysaccharidoses).

  • Habituellement, les symptômes comprennent une petite taille, l’hirsutisme, la rigidité des articulations des doigts et un aspect grossier du visage.

  • Le diagnostic repose sur les symptômes et l’examen clinique.

  • Bien que l’espérance de vie soit normale, certains types entraînent un décès prématuré.

  • Une greffe de la moelle osseuse peut être utile.

Les molécules du glucose complexes appelées mucopolysaccharides sont essentielles à beaucoup de tissus de l’organisme. Dans les mucopolysaccharidoses, l’organisme a un déficit d’une enzyme nécessaire au clivage et au stockage des mucopolysaccharides. Il en résulte un excès de mucopolysaccharides dans le sang, excès qui se dépose dans des localisations inhabituelles de l’organisme.

Au cours de la petite enfance et l’enfance une petite taille, un hirsutisme et des anomalies du développement apparaissent. Le visage peut prendre un aspect grossier. Certaines formes de mucopolysaccharidoses entraînent un retard mental qui apparaît sur plusieurs années. D’autres types peuvent être caractérisés par une baisse de la vision ou de l’audition. Les artères et les valvules cardiaques sont parfois affectées. Les articulations des orteils sont souvent rigides,

Le médecin base son diagnostic sur les symptômes et l’examen clinique. La présence d’une mucopolysaccharidose chez d’autres membres de la famille est aussi une indication. L’examen des urines peut être utile, mais peut parfois s’avérer imprécis. La radiographie peut détecter la présence d’anomalies osseuses caractéristiques. La mucopolysaccharidose peut être diagnostiquée avant la naissance par amniocentèse ou prélèvement de villosités choriales ( Méthodes : Prélèvement de villosités choriales).

Pronostic et traitement

Le pronostic dépend du type de mucopolysaccharidose. Certaines personnes mènent une vie relativement normale. Certains types, en général ceux qui touchent le cœur, entraînent une mortalité précoce.

Dans un type de mucopolysaccharidose particulier on peut avoir un effet thérapeutique limité et transitoire en remplaçant l’enzyme endommagée. La greffe de moelle osseuse peut être utile chez certaines personnes. Ce traitement entraîne cependant une surmortalité et des handicaps qui le rendent controversé.

Maladies du métabolisme du pyruvate

Les maladies du métabolisme du pyruvate sont causées par l’incapacité de métaboliser une substance qui s’appelle pyruvate. Ces maladies causent une accumulation d’acide lactique et un ensemble d’anomalies neurologiques.

  • Un déficit de n’importe laquelle des enzymes impliquées dans le métabolisme du pyruvate entraîne un trouble parmi beaucoup d’autres.

  • Les symptômes comprennent des convulsions, un retard mental, une faiblesse musculaire et des troubles de la coordination.

  • Certains de ces troubles entraînent le décès.

  • Certains enfants sont aidés par des régimes alimentaires qui sont soit riches en lipides et pauvres en glucides, soit riches en glucides et pauvres en protéines.

Le pyruvate est une substance produite par la voie métabolique des glucides et des protéines et représente une source d’énergie pour les cellules. Les anomalies du métabolisme du pyruvate peuvent réduire la capacité de la cellule à produire de l’énergie, et entraîner une accumulation d’acide lactique, un produit de dégradation. De nombreuses enzymes sont impliquées dans le métabolisme du pyruvate. Le déficit héréditaire de l’une d’entre elles entraîne un type d’affection, qui dépend de l’enzyme manquante. Les symptômes peuvent se développer à n’importe quel moment de l’enfance ou de la vie adulte. L’exercice physique et les infections peuvent aggraver les symptômes et provoquer une acidose lactique sévère. Ces maladies sont dépistées en mesurant l’activité de l’enzyme dans les cellules du foie ou de la peau.

Déficit du complexe pyruvate déshydrogénase

Ce trouble est causé par l’absence d’un groupe d’enzymes nécessaires au métabolisme du pyruvate. Ce déficit entraîne divers symptômes, qui vont en intensité de légers à sévères. Certains nouveau-nés atteints présentent des malformations cérébrales. D’autres enfants paraissent sains à la naissance puis développent pendant l’enfance des symptômes tels qu’une faiblesse musculaire, des convulsions, des troubles de la coordination et de l’équilibre. Le retard mental est courant.

Aucun traitement n’existe dans cette maladie, mais certains enfants sont améliorés par un régime riche en lipides et pauvre en glucides.

Absence de pyruvate carboxylase

Le pyruvate carboxylase est une enzyme. Le déficit en pyruvate carboxylase est très rare et altère ou bloque la production de glucose à partir du pyruvate. L’acide lactique et les corps cétoniques s’accumulent alors dans le sang. La maladie est souvent fatale. Les enfants qui survivent ont des convulsions et un retard mental sévère, bien que récemment aient été rapportés des cas d’enfants qui présentent des symptômes plus modérés. Il n’existe pas de traitement, mais certains enfants tirent bénéfice d’un régime riche en glucides et pauvre en protides avec des repas fréquents.

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