Troubles du métabolisme des acides aminés à chaîne ramifiée

ParMatt Demczko, MD, Mitochondrial Medicine, Children's Hospital of Philadelphia
Revue/Révision complète mars 2024
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Les troubles du métabolisme des acides aminés à chaînes ramifiées surviennent lorsque les acides aminés tels que la leucine, l’isoleucine et la valine ne sont pas correctement dégradés (métabolisés). Ces acides aminés et leurs sous-produits toxiques s’accumulent dans le sang et l’urine, provoquant divers symptômes. Des maladies se développent lorsque les parents transmettent à leurs enfants des gènes défectueux qui provoquent ces troubles.

Les acides aminés sont les éléments de base des protéines ; ils ont de nombreuses fonctions dans l’organisme. L’organisme produit certains des acides aminés dont il a besoin et obtient les autres via l’alimentation.

Les enfants atteints d’un trouble du métabolisme des acides aminés à chaînes ramifiées sont incapables de dégrader (métaboliser) complètement les acides aminés tels que la leucine, l’isoleucine et la valine. Les acides aminés à chaîne ramifiée sont dits « à chaîne ramifiée » en raison de leur structure chimique.

Il existe différents types de troubles héréditaires. Dans de nombreuses maladies du métabolisme des acides aminés à chaînes ramifiées, les deux parents de l’enfant affecté sont porteurs d’une copie du gène anormal. En général, comme deux copies du gène anormal (gène récessif) sont nécessaires pour que le trouble se développe, aucun des parents n’est généralement atteint de la maladie. (Voir aussi Présentation des troubles métaboliques héréditaires.)

Dans la plupart des États américains, ces troubles sont détectés à la naissance dans le cadre des tests de dépistage de routine des nouveau-nés.

L’acidémie isovalérique, la maladie des urines à odeur de sirop d’érable, l’acidémie méthylmalonique et l’acidémie propionique font partie des nombreux troubles du métabolisme des acides aminés.

Acidémie isovalérique

Lorsque l’acide aminé leucine n’est pas correctement métabolisé, une quantité dangereuse d’acide isovalérique s’accumule dans l’organisme. Dans l’acidémie isovalérique, l’enzyme nécessaire à la dégradation de la leucine, appelée isovaléryl-CoA déshydrogénase, n’est pas présente ou ne fonctionne pas correctement. L’acidémie isovalérique est également connue sous le nom de syndrome d’odeur de transpiration des pieds, car l’accumulation d’acide isovalérique génère une odeur ressemblant à celle de la transpiration des pieds.

Il existe deux formes d’acidémie isovalérique. Une forme commence au cours des premiers jours de vie. Les symptômes qui se manifestent dans cette forme incluent une mauvaise alimentation, des vomissements et des problèmes respiratoires, car les nourrissons accumulent de l’acide dans le sang (acidose métabolique), ont un faible taux de sucre dans le sang (hypoglycémie) et présentent un taux élevé d’ammoniaque dans le sang (hyperammoniémie). Il se peut que les cellules sanguines ne soient pas produites normalement dans la moelle osseuse. L’autre forme débute plusieurs mois ou années après la naissance. Les symptômes de cette forme vont et viennent et sont similaires aux symptômes de la forme qui commence plus tôt, mais sont moins sévères.

Les médecins diagnostiquent une acidémie isovalérique en réalisant des analyses de sang et d’urine à la recherche d’un taux élevé d’acide isovalérique.

Pour traiter l’acidémie isovalérique, les médecins préconisent l’hydratation et la nutrition (notamment des doses élevées du sucre dextrose) par voie intraveineuse et des compléments à base de glycine pour aider l’organisme à éliminer l’excès d’acide. Si ces mesures ne sont pas bénéfiques, les médecins peuvent devoir prélever une petite quantité de sang du nourrisson (une seringue à la fois) et la remplacer par un volume égal de sang frais provenant d’un donneur (ce que l’on appelle échange de sang par transfusion), et éliminer des substances du sang via un cathéter inséré dans la paroi abdominale pour atteindre l’abdomen (ce que l’on appelle dialyse péritonéale). Toutes les personnes affectées doivent réduire leur consommation de leucine et continuer à prendre des compléments à base de glycine et un autre acide aminé appelé carnitine.

Traitée suffisamment tôt, le pronostic de cette maladie est excellent.

Maladie des urines à odeur de sirop d’érable

Les enfants atteints de la maladie des urines à odeur de sirop d’érable ne parviennent pas à métaboliser les acides aminés leucine, isoleucine et valine. Les sous-produits de ces acides aminés s’accumulent, provoquant des symptômes neurologiques, notamment des convulsions et une déficience intellectuelle. Ces sous-produits donnent également aux substances et liquides corporels, tels que les urines, la sueur et le cérumen, une odeur semblable à celle du 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 nourrissons présentent des vomissements et sont léthargiques, puis ils développent des troubles neurologiques, avec des convulsions et un coma, dès les premiers jours de vie ; ils peuvent décéder en quelques jours ou semaines s’ils ne sont pas traités. Dans les formes légères, les enfants semblent d’abord normaux, mais lorsqu’ils sont stressés, par exemple par une infection, une intervention chirurgicale ou un autre stress physique, ils peuvent vomir, tituber en marchant, être confus et tomber dans le coma.

Pour diagnostiquer la maladie des urines à odeur de sirop d’érable, les médecins recherchent des taux élevés d’acides aminés dans le sang. Le diagnostic est confirmé par une analyse génétique.

Les médecins traitent les nourrissons atteints de la forme sévère de la maladie en limitant strictement le régime alimentaire et parfois en éliminant certaines substances du sang via un cathéter inséré dans la paroi abdominale jusque dans l’abdomen (ce que l’on appelle dialyse péritonéale) ou en utilisant une machine en dehors du corps pour éliminer et purifier le sang (ce que l’on appelle hémodialyse). Les médecins préconisent également l’hydratation et la nutrition par voie intraveineuse.

Une supplémentation en vitamine B1 (thiamine) est bénéfique à certains enfants atteints de la forme légère de la maladie. Une fois la maladie contrôlée, les enfants doivent continuer de suivre un régime alimentaire artificiel strict pauvre en leucine, isoleucine et valine.

Les personnes qui s’occupent de ces enfants doivent disposer d’un plan d’urgence afin de faire face à une crise soudaine, car elle peut entraîner une accumulation de substances toxiques dans le sang et un faible taux de sucre dans le sang (ce que l’on appelle crise métabolique). Les crises soudaines sont le plus souvent déclenchées par des infections courantes.

Une greffe de foie guérit cette maladie.

Acidémie méthylmalonique

Lorsqu’une enzyme (un type de protéine) appelée méthylmalonyl CoA mutase n’est pas fonctionnelle, des taux nocifs d’acide méthylmalonique s’accumulent dans l’organisme. Cette enzyme est nécessaire pour dégrader certains acides aminés tels que l’isoleucine et la valine, ainsi que d’autres substances. L’acidémie méthylmalonique peut également être provoquée par une carence en vitamine B12 (cobalamine).

L’âge auquel les symptômes apparaissent, les symptômes et le traitement sont similaires à ceux de l’acidémie propionique, à l’exception près que les médecins peuvent administrer des compléments à base de vitamine B12 plutôt que de la biotine.

Acidémie propionique

Lorsqu’une enzyme (un type de protéine) appelée propionyl-CoA carboxylase ne fonctionne pas correctement, un taux dangereux d’acide propionique s’accumule dans l’organisme. Cette enzyme est nécessaire pour dégrader certains acides aminés tels que l’isoleucine et la valine, ainsi que d’autres substances.

Chez la plupart des nourrissons affectés, les symptômes commencent à se manifester au cours des premiers jours ou premières semaines de vie et incluent une mauvaise alimentation, des vomissements et des problèmes respiratoires car les nourrissons accumulent de l’acide dans le sang (acidose métabolique), ont un taux faible de sucre dans le sang (hypoglycémie) et présentent un taux élevé d’ammoniaque dans le sang (hyperammoniémie). Des convulsions ou un coma peuvent se produire. Des facteurs de stress, tels que jeûne, fièvre ou infection, peuvent déclencher une crise. Les enfants qui survivent à cette maladie peuvent présenter des problèmes rénaux, un déficit intellectuel, des anomalies neurologiques et des problèmes cardiaques.

Les médecins diagnostiquent l’acidémie propionique en réalisant des analyses de sang et d’urine à la recherche d’un taux élevé d’acide propionique. Le diagnostic est confirmé en mesurant le taux de propionyl-CoA carboxylase dans les globules blancs ou d’autres cellules tissulaires et/ou en réalisant une analyse génétique.

Pour traiter l’acidémie propionique, les médecins préconisent l’hydratation et la nutrition (notamment des doses élevées du sucre dextrose) par voie intraveineuse et limitent la consommation de protéines. Si ces mesures ne sont pas bénéfiques, les médecins peuvent devoir éliminer des substances du sang du nourrisson via un cathéter inséré dans la paroi abdominale jusque dans l’abdomen (ce que l’on appelle dialyse péritonéale) ou utiliser une machine en dehors du corps pour éliminer et purifier le sang (ce que l’on appelle hémodialyse). Lorsque les enfants grandissent, ils doivent continuer à suivre les restrictions alimentaires et peuvent devoir prendre des compléments à base de carnitine. Les médecins administrent souvent des antibiotiques aux enfants car les bactéries présentes dans leur intestin peuvent entraîner une accumulation d’acide propionique.

Les personnes qui s’occupent de ces enfants doivent disposer d’un plan d’urgence afin de faire face à une crise soudaine, car elle peut entraîner une accumulation de substances toxiques dans le sang et un faible taux de sucre dans le sang (ce que l’on appelle crise métabolique).

Informations supplémentaires

Les ressources suivantes, en anglais, peuvent être utiles. Veuillez noter que LE MANUEL n’est pas responsable du contenu de ces ressources.

  1. National Organization for Rare Disorders (NORD, Organisation nationale contre les maladies rares) : Cette ressource fournit des informations aux parents et aux familles sur les maladies rares, notamment une liste de maladies rares, des groupes de soutien et des ressources sur les essais cliniques.

  2. Genetic and Rare Diseases Information Center (GARD, Centre d’information sur les maladies rares et génétiques) : Cette ressource fournit des informations faciles à comprendre sur les maladies rares ou génétiques.

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