Par le Dr Sanchari Sinha Dutta, Ph.D.Révisé par Emily Henderson, B.Sc.

Les erreurs innées du métabolisme sont un groupe de troubles génétiques causés par le fonctionnement anormal de protéines spécifiques liées aux voies métaboliques.

Crédit image : Yeexin Richelle/.com

Qu’est-ce que les erreurs innées du métabolisme ?

Les erreurs innées du métabolisme sont principalement associées à une mauvaise digestion des aliments et à des défauts dans le stockage des glucides, des acides gras et des protéines, ce qui entraîne une accumulation anormale de métabolites et une production réduite d’énergie.

Ces maladies sont causées par des mutations dans les gènes qui codent pour des enzymes, des transporteurs membranaires et d’autres protéines fonctionnelles liées à diverses voies métaboliques. Elles sont le plus souvent héritées de manière autosomique récessive, et rarement de manière autosomique dominante et liée au chromosome X.

Bien que les erreurs innées du métabolisme individuelles soient très rares, collectivement elles sont très fréquentes, touchant 1 nourrisson sur 2500 à la naissance. Il existe différents types d’erreurs innées du métabolisme, notamment la maladie urinaire du sucre d’érable, l’intolérance au fructose, la galactosémie et la phénylcétonurie. Ces troubles peuvent être identifiés par des tests de dépistage chez le nouveau-né.

Classification des erreurs innées du métabolisme

Les erreurs innées du métabolisme sont principalement classées en fonction de leur apparition, des signes et symptômes primaires, des organes/systèmes affectés et de la présentation de la maladie (aiguë/chronique).

Dans les acidémies organiques, le métabolisme des glucides, des protéines et des graisses est altéré, ce qui entraîne une acidose métabolique avec cétose, une augmentation du taux de lactate et une hyperammoniémie. Des exemples courants sont l’acidémie méthylmalonique et les déficiences multiples en carboxylase.

Dans les troubles de l’oxydation des acides gras, la voie de la bêta-oxydation mitochondriale est perturbée. De même, une perturbation de la voie de transport de la carnitine peut se produire, entraînant un transport anormal des acides gras. Ces troubles sont caractérisés par une hypoglycémie avec hypocétose, une cardiomyopathie et une hyperammonémie. Des exemples courants sont le déficit en acyl-CoA déshydrogénase à courte, moyenne et longue chaîne.

Les aminoacidopathies sont causées par des déficiences en enzymes liées au métabolisme des acides aminés. Dans certains cas, les caractéristiques des aminoacidopathies sont similaires à celles des acidémies organiques ; cependant, en général, les caractéristiques sont non spécifiques et de nature hétérogène. Les exemples courants sont la phénylcétonurie, la maladie urinaire du sirop d’érable, la tyrosinémie et l’homocystinurie.

Les troubles du métabolisme des glucides sont principalement causés par un métabolisme incorrect des glucides, une synthèse anormale du glycogène ou une altération de la gluconéogenèse. Ces troubles se caractérisent par une hypoglycémie, une acidose lactique ou une cétose, et une hépatosplénomégalie. Les exemples courants sont l’intolérance au fructose, la galactosémie, le déficit en fructose 1,6-diphosphatase et les troubles du stockage du glycogène.

Dans les troubles du stockage lysosomal, une accumulation lysosomale de glycoprotéines, de glycolipides et de glycosaminoglycanes se produit dans de nombreux tissus. Ces troubles sont caractérisés par une neurodégénérescence, une organomégalie et une rugosité du visage. Des exemples courants sont la maladie de Niemann-Pick, la maladie de Gaucher et la mucopolysaccharidose.

L’acidose lactique est caractérisée par une accumulation anormale d’acide lactique dans le sang. Cette affection est causée par une baisse du taux d’oxygène dans les tissus qui déclenche la production d’acide lactique. Les exemples courants sont le déficit en pyruvate déshydrogénase et le déficit en cytochrome oxydase.

Les troubles du cycle de l’urée se produisent lorsque l’azote produit par le métabolisme des protéines ne peut pas être converti en urée, ce qui entraîne une accumulation anormale d’ammoniac dans le sang. Ces troubles sont caractérisés par une hyperammonémie et une alcalose respiratoire. Les exemples courants sont le déficit en ornithine transcarbamylase, la citrullinémie et l’acidurie argininosuccinique.

Les troubles peroxysomaux se produisent en raison d’un défaut des enzymes peroxysomales ou d’une biogenèse incorrecte des peroxysomes. Les caractéristiques cliniques sont généralement similaires aux troubles du stockage lysosomal. Les exemples courants sont le syndrome de Zellweger et l’adrénoleucodystrophie néonatale.

Quels sont les symptômes courants des erreurs innées du métabolisme ?

Les signes et symptômes des erreurs innées du métabolisme dépendent des conditions spécifiques. Parmi les symptômes courants, citons la perte de poids, le manque de croissance chez les nourrissons et les enfants, le manque d’énergie, une fatigue importante, un faible taux de glucose dans le sang, un taux élevé d’ammoniac ou d’acide dans le sang, une altération des fonctions hépatiques et gastriques, des vomissements, de la diarrhée, des retards de développement, des crises d’épilepsie et d’autres anomalies du système nerveux central.

Comment ces troubles sont-ils diagnostiqués ?

À la naissance, des tests de dépistage néonatals sont effectués pour évaluer les signes possibles d’erreurs innées du métabolisme chez les nourrissons. Comme certaines affections sont associées à une variété de symptômes, les médecins peuvent demander plusieurs tests. si des anomalies sont trouvées, d’autres tests sont effectués pour confirmer le diagnostic.

Pour envisager la présence d’erreurs innées du métabolisme, il existe des directives pour les médecins de soins primaires. Celles-ci sont les suivantes :

• Diagnostic différentiel d’une septicémie, d’une ingestion toxique ou d’une encéphalopathie anoxique
• Persistance des symptômes même après avoir traité des affections communément suspectées
• Échec du diagnostic définitif à l’aide des tests de laboratoire courants
• Présentation aiguë ou chronique de l’affection ; Maladie récurrente ou progressive à tout âge
• Survenue de la maladie même en l’absence d’antécédents familiaux de trouble génétique ou métabolique
• Mortalité néonatale de causes non reconnues

Pour confirmer le diagnostic, des tests de laboratoire sont souvent effectués pour analyser le niveau d’ammoniac ou d’autres composants dans le sang ou l’urine. Dans certaines conditions, des tests sont également effectués sur des tissus isolés du foie, des muscles, de la moelle osseuse, du cerveau ou de la peau.

Comment traiter les erreurs innées du métabolisme ?

Les traitements des erreurs innées du métabolisme dépendent d’une condition spécifique. Dans certains cas graves, les patients peuvent avoir besoin de systèmes d’assistance respiratoire et cardiaque. Comme il n’est pas possible au départ de déterminer quelle voie métabolique est perturbée, il est important d’arrêter toutes sortes d’apports oraux. Pour répondre à la demande énergétique, ces patients reçoivent du glucose puro (8 – 10 mg/kg/min) par voie intraveineuse.

S’il n’y a pas de défaut d’oxydation des acides gras, des solutions lipidiques intraveineuses peuvent être administrées. Aucune protéine ne doit être administrée pendant 48 à 72 heures, et jusqu’à ce que tout défaut dans les protéines, les voies du métabolisme soit écarté. Les patients présentant une hyperglycémie doivent être administrés avec de l’insuline.

Il est également important d’éliminer les métabolites toxiques qui sont accumulés dans le sang. Par exemple, une hémodialyse peut être effectuée en cas d’hyperammonémie sévère. Les patients présentant des déficiences enzymatiques peuvent bénéficier de thérapies de substitution enzymatique.

Lectures complémentaires

• Tout le contenu sur le métabolisme
• Qu’est-ce que l’anabolisme ?
• Qu’est-ce que le métabolisme ?
• Science du métabolisme
• Biochimie clé du métabolisme

Écrit par

Dr. Sanchari Sinha Dutta

Dr. Sanchari Sinha Dutta est une communicatrice scientifique qui croit en la diffusion du pouvoir de la science dans tous les coins du monde. Elle est titulaire d’une licence en sciences (B.Sc.) et d’une maîtrise en sciences (M.Sc.) en biologie et physiologie humaine. Après sa maîtrise, Sanchari a poursuivi ses études par un doctorat en physiologie humaine. Elle a rédigé plus de 10 articles de recherche originaux, qui ont tous été publiés dans des revues internationales de renommée mondiale.

Citations

.