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Troubles du métabolisme de la méthionine

Par

Matt Demczko

, MD, Sidney Kimmel Medical College of Thomas Jefferson University

Dernière révision totale avr. 2020| Dernière modification du contenu avr. 2020
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De nombreux troubles du métabolisme de la méthionine induisent une accumulation d'homocystéïne (et de son dimère, l'homocystéïne) avec des effets indésirables tels que la tendance à la thrombose, la luxation du cristallin, des anomalies du squelette et du système nerveux central.

L'homocystéïne est un intermédiaire du métabolisme de la méthionine; elle est soit reméthylée afin de régénérer la méthionine, soit associée à de la sérine dans une série de réactions de transsulfuration formant de la cystathionine puis de la cystéïne. La cystéïne est ensuite métabolisée en sulfite, taurine et glutathion. Différentes anomalies de la reméthylation ou de la transsulfuration peuvent entraîner une accumulation d'homocystéïne, provoquant une maladie.

La première étape du métabolisme de la méthionine est sa conversion en adénosylméthionine; cette conversion nécessite l'enzyme méthionine adénosyltransférase. Un déficit de cette enzyme entraîne une élévation de la méthionine, qui n'est pas cliniquement importante si ce n'est qu'elle provoque des faux-positifs au dépistage néonatal de l'homocystinurie.

Tableau
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Troubles du métabolisme de la méthionine et du soufre

Maladie (numéro OMIM)

Protéines ou enzymes défectueuses

Commentaires

Homocystinurie (236200*)

Cystathionine beta-synthétase

Profil biochimique: méthioninurie, homocystinurie

Caractéristiques cliniques: ostéoporose, scoliose, teint pâle, ectopie du cristallin, handicap intellectuel progressif, accidents thromboemboliques

Traitement: pyridoxine, folate, bétaïne chez les patients ne répondant pas, régime pauvre en méthionine avec une certaine supplémentation en L-cystéïne et en vitamine C

Déficit en méthylène tétrahydrofolate réductase (236250*)

Méthylène tétrahydrofolate réductase

Profil biochimique: méthionine plasmatique basse à normale, homocystéinémie, homocystinurie

Caractéristiques cliniques: varie d'asymptomatique à microcéphalie, hypotonie, convulsions, troubles de la marche et handicap intellectuel jusqu'à apnée, coma et décès

Traitement: pyridoxine, folate (acide folique), hydroxycobalamine, méthionine, bétaïne

Homocystinurie-anémie mégaloblastique (cblE; 236270 *)

Méthionine synthétase réductase

Profil biochimique: homocystinurie, homocystinémie, méthionine plasmatique basse, aucune acidurie méthylmalonique, B12 et folate normaux

Caractéristiques cliniques: difficulté à s'alimenter, retard de croissance, handicap intellectuel, ataxie, atrophie cérébrale

Traitement: hydroxycobalamine, folate, L-méthionine

Homocystinurie-anémie mégaloblastique (cblG; 250940 *)

Méthionine synthétase

Même que l'homocystinurie-anémie mégaloblastique cblE

Hyperméthioninémie (250850*)

Méthionine adénosyl transférase I et III

Profil biochimique: méthionine plasmatique élevée

Caractéristiques cliniques: principalement asymptomatique, haleine fétide

Traitement: aucun traitement nécessaire

Cystathionurie (219500*)

Cystathionine gamma-lyase

Profil biochimique: cystathioninurie

Caractéristiques cliniques: habituellement normal; des handicaps intellectuels ont été rapportés

Traitement: pyridoxine

Sulfite oxydase

Profil biochimique: sulfite, thiosulfate et S-sulfocystéïne urinaires élevés; sulfate diminué

Caractéristiques cliniques: retard de développement, ectopie du cristallin, eczéma, dentition retardée, cheveux fins, hémiplégie, hypotonie infantile, hypertonie, convulsions, choréoathétose, ataxie, dystonie, décès

Traitement: aucun traitement n'est efficace

Déficit en cofacteur molybdène (252150*)

Protéines MOCS1A et MOCS1B

Profil biochimique: sulfite, thiosulfate, s-sulfocystéïne, taurine, hypoxanthine et xanthine urinaires élevés; sulfate et urate diminués

Caractéristiques cliniques: semblable au déficit en sulfite oxydase mais s'y associent des calculs urinaires

Traitement: aucun traitement n'est efficace

Un régime pauvre en soufre peut être utile dans la forme modérée

Molybdoptérine synthétase

Géphyrine

* Pour des informations complètes sur la localisation des gènes, des molécules et des chromosomes, voir le Online Mendelian Inheritance in Man® (OMIM®) database.

Homocystinurie classique

Cette maladie autosomique récessive est provoquée par un déficit en cystathionine bêta-synthétase, qui catalyse la formation de cystathionine à partir de la sérine et de l'homocystéïne. L'homocystéïne s'accumule et se dimérise, formant ainsi un disulfite, l'homocystéïne, qui est excrété dans les urines. La reméthylation étant intacte, une partie de l'homocystéïne en excès est transformée en méthionine, qui s'accumule dans le sang. L'excès d'homocystéïne prédispose à la thrombose et a des effets indésirables sur le tissu conjonctif (impliquant peut-être la fibrilline), en particulier au niveau des yeux et du squelette; des effets neurologiques néfastes peuvent être dus à une thrombose ou à un effet direct.

Des thromboses artérielles et veineuses peuvent être observées à tout âge. Beaucoup de malades développent une ectopie du cristallin (subluxation du cristallin), un handicap intellectuel et une ostéoporose. Les patients peuvent avoir une morphologie marfanoïde même s'ils ne sont habituellement pas grands.

Le diagnostic de l'homocystinurie classique repose sur le dépistage néonatal en cas de taux sériques de méthionine élevés; il est confirmé par des taux plasmatiques élevés d'homocystéïne totale et/ou un test ADN. Un dosage enzymatique sur fibroblastes cutanés peut également être effectué.

Le traitement de l'homocystinurie classique consiste en un régime à faible teneur en méthionine et en une supplémentation en L-cystéine associée à une forte dose de pyridoxine (un cofacteur de la cystathionine synthétase) de 100 à 500 mg par voie orale 1 fois/jour. Du fait qu'environ la moitié des patients répond à la pyridoxine à forte dose, certains ne restreignent pas l'apport de méthionine chez ces patients. La bétaïne (triméthylglycine), qui augmente la reméthylation, permet également de diminuer l'homocystéïne. La bétaïne est généralement débutée à la dose de 100 à 125 mg/kg par voie orale 2 fois/jour et titrée en fonction du taux d'homocystéine; les besoins varient considérablement, parfois ≥ 9 g/jour sont nécessaires. De l'acide folique 1 à 5 mg par voie orale 1 fois/jour est également administré. Grâce à un traitement commencé précocement, le devenir intellectuel est normal ou proche de la normale. La vitamine C, 100 mg par voie orale 1 fois/jour, peut également être administrée pour prévenir la thromboembolie.

Autres formes d'homocystinurie

Différents déficits du processus de reméthylation peuvent entraîner une homocystinurie. Ces défauts comprennent les déficits en méthionine synthétase (MS) et MS réductase (MSR), de la distribution de la méthylcobalamine et de l'adénosylcobalamine et le déficit en méthylène tétrahydrofolate réductase (MTHFR, qui est nécessaire pour production de la 5-méthyltétrahydrofolate nécessaire à la réaction MS). Du fait de l'absence d'augmentation de la méthionine dans ces formes d'homocystinurie, elles ne sont pas détectées par le dépistage néonatal.

Les manifestations cliniques sont semblables aux autres formes d'homocystinurie. En outre, les déficits en MS et en MSR sont accompagnés de déficits neurologiques et d'anémie mégaloblastique. Les manifestations cliniques du déficit en MTHFR sont variables, incluant handicap intellectuel, psychose, faiblesse musculaire, ataxie et spasticité.

Le diagnostic de déficit en MS et MSR est suggéré par l'homocystinurie et l'anémie mégaloblastique et confirmé par les analyses de l'ADN. Les patients atteints de déficits en cobalamine ont une anémie mégaloblastique et une acidémie méthylmalonique. Le déficit en MTHFR est diagnostiqué par analyse de l'ADN.

Le traitement consiste en l'injection d'hydroxocobalamine 1 mg IM 1 fois/jour (chez les patients atteints de déficit en MS, MSR et cobalamine) et en une supplémentation en folates similaire à celle de l'homocystinurie caractéristique.

Cystathioninurie

Cette affection est due à un déficit en cystathionase, qui transforme la cystathionine en cystéïne. L'accumulation de cystathionine induit une augmentation de son excrétion urinaire mais aucun symptôme clinique.

Déficit en sulfite oxydase

La sulfite oxydase transforme le sulfite en sulfate dans la dernière étape de la dégradation de la cystéïne et de la méthionine; il nécessite un cofacteur à molybdène. Le déficit de l'enzyme ou de son cofacteur cause la même maladie; dans les deux cas la transmission est autosomale récessive.

Dans sa forme la plus grave, les manifestations cliniques apparaissent chez le nouveau-né et comprennent des convulsions, une hypotonie et des myoclonies, évoluant vers une mort précoce. Les patients atteints de formes moins sévères peuvent présenter un tableau d'infirmité motrice cérébrale et avoir des mouvements choréïformes.

Le diagnostic du déficit en sulfite oxydase est suggéré par un taux élevé de sulfite dans les urines et confirmé par l'étude de l'activité de l'enzyme dans les fibroblastes et les taux de cofacteurs dans les biopsies hépatiques et/ou par des tests génétiques. Le traitement du déficit en sulfite oxydase est un traitement de support.

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