Bio mol - Cours 6 Désordres innées du métabolisme Flashcards
1
Q
Quelles sont les principales méthodes spécialisées en génétique biochimique pour l’investigation des désordre du métabolisme ?
A
- Analyse des acides aminés
- Analyse des acides organiques
- Dosage des acylcarnitines
- Dosages manuels de métabolites divers
- Culture cellulaire (fibroblastes)
- Analyse de complémentation (historique)
2
Q
Quelles peuvent être les différentes causes d’un désordre du métabolisme (général)?
A
Mutation qui produise perte de fonction de :
- Transporteur membranaire d’un métabolite
- Défaut primaire au niveau enzymatique
- Accumulation de substrat peut être toxique
- Carence d’un produit peut être toxique
- Formation d’un métabolite secondaire toxique
- Voie métabolique secondaire
- Possibilité de doser le métabolite primaire ou secondaire
- Déficit en cofacteur enzymatique
- Présentation clinique similaire à défaut enzymatique
- Accumulation de substrat ou carence de produit peut être toxique
- On doit distinguer si c’est le cofacteur ou l’enzyme qui est en cause
- Défaut du rétrocontrôle négatif sur une enzyme
- Rétrocontrôle levé, produit s’accumule en grande quantité
3
Q
Parmis les différentes cause du désordre du métabolisme, quelles sont les 2 causes les plus fréquentes de toxicité?
A
Accumulation de substrat
- Déficit enzymatique causant accumulation de substrat
- Déficience en cofacteur enzymatique causant accumulation de substrat
**Il faut distinguer les 2!
4
Q
Compléter la phrase :
La toxicité des métabolites est fonction des leurs ___________________
A
La toxicité des métabolites est fonction des leurs propriétés physicochimiques (hydrosoluble ou liposoluble)
5
Q
Quelles sont les caractéristiques des métabolites hydrosolubles?
A
Molécules hydrosolubles (Ex : acides aminés, acides organiques)
- Détectables dans l’urine et le sang
- Effet toxique sur les cellules et à distance (non confinés dans les cellules)
- Sx souvent non-spécifiques
- Sx soudains caractérisés par des épisodes de rechutes et de rémissions
- Tx possible par réduction de concentration de ces composés (diète, Rx, dialyse…)
6
Q
Quelles sont les caractéristiques des métabolites liposolubles?
A
Molécules liposolubles (Ex : maladies lysosomales)
- Difficilement détectables dans l’urine et le sang
- Composés s’accumulent intracellulaire
- Effet toxique restreint aux cellules touchées
- Sx souvent plus spécifiques
- Sx graduels caractérisés par une évolution plus lente
- Tx plus difficiles que molécules hydrosolubles
7
Q
Compléter la phrase :
La carence d’un produit est la principale cause de toxicité dans ________________
A
La carence d’un produit est la principale cause de toxicité dans les déficits des voies de biosynthèse
8
Q
Nommer les différents types de mode de transmission des désordres du métabolisme
A
- Autosomique récessif
- Récessif lié à l’X
- Autosomique dominant
- Mitochondrial
9
Q
Vrai ou Faux : La majorité des désordres du métabolisme sont transmis de façon autosomique dominant
A
FAUX
La majorité des désordres du métabolisme sont autosomique récessifs
10
Q
Pourquoi le diagnostic d’un désordre du métabolisme n’est pas toujours évident à faire?
A
Confusion avec
- D’autres conditions acquises (intox, …)
- Présentation clinique en association avec un stress, une infection
- Causé par l’hétérogénéité génétique
- Présentation clinique similaire pour des gènes différents
11
Q
Vrai ou faux : Les désordres du métabolismes se manifestent majoritairement à un jeune âge
A
FAUX
Peuvent se manifester à n’importe quel âge. De la naissance jusqu’à la personne âgée
12
Q
Comment expliquer que les désordres innés du métabolisme peuvent se manifester à n’importe quel âge (de la naissance jusqu’à la personne âgée)?
A
Dépend du pourcentage d’activité enzymatique résiduelle
De façon générale (non absolu!) :
- > 10% activité résiduelle = phénotype normal
- 2-8% activité résiduelle = phénotype léger
- Souvent chez enfant
- Adulte rare
- 0-1% activité résiduelle = phénotype sévère
- Souvent chez NN
13
Q
Quelles sont les utilités des tests biochimiques en lien avec les désordres du métabolisme (par rapport aux outils de bio mol)?
A
- Pour le Dx
- Lorsque présentation clinique peu spécifique partagée par plusieurs pathologies
- Lorsqu’il y a de nombreuses mutations ou délétions qui peuvent causer la maladie
- Lorsqu’il y a des défauts dans plusieurs gènes qui peuvent produire le même phénotype
- Beaucoup pour le suivi clinique post Dx (suivi de la concentration d’un métabolite)
*Les outils de bio mol sont souvent dirigés contre 1 ou quelques gènes. Souvent des analyses dirigées. Éthique associés au screening du génome…
14
Q
Quelle est l’utilité des tests biochimiques généraux dans l’investigation d’un désordre métabolique?
A
- Tests de première ligne (dépistage)
- Tests les plus simples, mais les moins spécifiques
- Importants dans l’investigation de base pour orienter ou non vers un désordre métabolique
15
Q
Nommer les tests biochimiques généraux, de première ligne dans l’investigation d’un désordre métabolique
A
Métabolites augmentés :
- Ammoniac
- Lactate/pyruvate
- Transaminases
- AFP
- TG
- Homocystéine
- Acide urique
- Clinitest (sucres)
Métabolites diminués :
- Glucose
- Créatinine
- Acide urique
- Phosphatase alcaline
Métabolites produit normalement absents :
- Acidose métabolique
- Cristaux urinaires
16
Q
Nommer quelques tests biochimiques spécialisés disponibles en biochimie génétique (pas pour l’investigation des désordres du métabolisme)
A
- Test de sudation
- Électrophorèse de l’Hb
- Dosage A1AT
- Dosage G6PD
- Électrophorèse des protéines
- Chromatographie des porphyrines
17
Q
Nommer quelques tests biochimiques spécialisés disponibles en biochimie génétique (pour l’investigation des désordres du métabolisme)
A
Souvent méthode manuelle. Associé à des pathologies dont l’incidence est faible
- Chromatographie des acides aminés
- Chromatographie des acides organiques
- Dosage de la carnitine et des acylcarnitines
- Chromatographie des purines et pyrimidines
- Dosage des enzymes lysosomales
- Chromatographie des stérols
18
Q
Décrire les généralités des désordres génétiques
A
- Mode de transmission le plus souvent autosomique récessif
- Généralement corrélation entre le niveau d’activité enzymatique résiduel mesuré in vitro et la sévérité clinique
- Pathologie le plus souvent causé par une accumulation d’un substrat à des concentrations toxiques
- Les tests biochimiques sont habituellement plus sensibles que les tests moléculaire (pour la grande majorité des désordres innés du métabolisme)
19
Q
Nommer différentes voies métaboliques atteintes dans les désordres innés du métabolisme
A
- Catabolisme des acides aminés
- Cycle de l’urée
- Lipides
- Oxydation des acides gras
- Mitochondries
- Sucres
- Biosynthèse de l’hème (porphyrie)
- Catabolisme des purines et pyrimidines
- Lysosymes
- Peroxysomes
- Hormones
- Synthèse des glycoprotéines
- Vitamines et minéraux
20
Q
Nommer des désordres du catabolisme des acides aminés
A
- Phénylcétonurie
- Tyrosinémie hépatorénale
- Leucinose (Maple syrup urine disease)
- Acidurie méthylmalonique
21
Q
Qu’est ce que la phénylcétonurie (physiopatho)?
A
- Déficit primaire en phénylanaline hydroxylase (AR)
- Rarement déficit de synthèse du cofacteur tétrahydrobioptérine
- Autosomal récessif
- Cause l’accumulation de la phénylanaline
- L’excès de phénylalanine est converti en phénylpyruvate qui est excrété dans l’urine, d’où le nom de la maladie
- 1 / 25 000
- Phénylcétonurie = phénotype sévère;
- Phénotype léger = Hyperphénylalaninémie
22
Q
Quelle est la présentation clinique de la phénylcétonurie?
A
- Enfant normal à la naissance
- Retard de développement (retard mental)
- Irritabilité psychomotrice allanta jusqu’aux convulsions
- Exzéma
- Hypopigmentation de la peau, des cheveux et de l’iris
23
Q
Quels sont les tests diagnostiques pour la phénylcétonurie?
A
- Chromatographie des acides aminés plasmatiques
- Mesure de la phénylalanine
- Dosage des bioptérines urinaires
- Présence du cofacteur?
- Toujours fait en parallèle
- Dépistage néonatal
24
Q
Qu’est-ce que la tyrosinémie hépatorénale (physiopatho/étiologie)?
A
Déficit primaire en fumarylacétoacétate hydroxylase dans la voie du catabolisme de la tyrosine
- Même voie métabolique que phénylcétonurie
- Accumulation de fumarylacétoacétate, de succinylacétone et de tyrosine
- 1 / 17000
- Autosomal récessif
- Effet fondateur saguenay : 1 / 1800
25
Quelle est la présentation clinique associée à la tyrosinémie hépatorénale?
* Hépatosplénomégalie et atteinte rénale
* Retard de croissance staturo-pondéral
* Décès \< 10 ans sans Tx
* Parfois crises neurologiques, hémorragies, oedème, ascite, rachitisme
26
Quels sont les tests diagnostiques pour la tyrosinémie hépatorénale?
* Chromatographie des acides aminés plasmatiques
* Mesure de la tyrosine
* Dosage des concentrations de succinylacétone plasmatique (**pathogmnénonique**)
* **Dépistage néonatal**
* ****Mesure de la succinylacétone
27
Qu'est-ce que la maladie de l'urine à l'odeur de sirop d'érable (leucinose)?
Déficit enzymatique en **décarboxylase des cétoacides à chaine latérale ramifiée**
* Incapable de dégrader **isoleucine, leucine et valine** (aa avec chaine latérale ramifiée
* **Autosomal récessif**
* 1 / 225000
28
Quelle est la présentation clinique de la maladie de l'urine à l'odeur de sirop d'érable?
* Enfant normal à la naissance
* Retard de croissance et psychomoteur
* Vomissements et encéphalopathie
* Peut aller jusqu'à coma, mort
* Odeur de sucre brûlé de l'urine
29
Quels sont les tests diagnostiques pour la maladie de l'urine à l'odeur de sirop d'érable?
* Chromatographie des **acides aminés plasmatiques**
* Mesure de **leucine, valine et isoleucine**
* Détection de **alloisoleucine** (pathogmnémonique)
* Test à la **dinitrophénylhydrazine** (DNPH) pour dépistage rapide et suivi
* Pas de DNN
30
Quels sont les avantages/désavantages de l'utilisation de la méthode LC-MS/MS pour le dosage des acides aminés plasmatiques par rapport à la chromatographie échangeuse de cation?
**_Avantages_** :
* Augmentation de la cadence analytique (20 mins vs 2h30)
* Plus grande sensibilité et spécificité
**_Désavantages :_**
* Personnel technique spécialisé
* Focntionnement en batch plutôt qu'en continu
* Instrument plus $$$
31
Qu'est-ce que l'acidurie méthylmalonique?
Déficit en **méthylmalonyl CoA mutase** dans la voie de dégradation des acides aminés Iso, Leu, Val
* **Autosomal récessif**
* Accumulation de l'**acide méthylmalonique**
* Cofacteur de l'enzyme = Vit B12 (cobalamine)
* 1 / 50000
32
Quelle est la présentation clinique de l'acidurie méthylmalonique?
* Acidose métabolique sévère
* Encéphalopathie
* Hyperammoniémie
* Secondaire à inhibition cycle de l'urée
* Leucopénie
33
Quels sont les tests diagnostiques pour l'acidurie méthylmalonique?
* Chromatographie **urinaire** des **acides organiques**
* Acide méthylmalonique
* Acide méthylcitrique
* Acide 3-OH propionique
* Dérivés de ces métabolites détectables par **analyse des acylcarnitines**
* Analyses complémentaire pour différencien déficit en acide méthylmalonique CoA mutase ou dans des enzymes de l'activation de la Vit B12 (7 enzymes)
* **DNN urinaire**
34
Qu'est-ce que le déficit en ornithine transcarbamylase?
Désordre du **cycle de l'urée** le plus fréquent : déficit en ornithine transcarbamylase
* L'ammoniac forme du carbamoyl phosphate qui réagit avec l'ornitine pour donner la citrulline via l'ornitine transcarbamylase
* Accumulation de l'**ammoniac**
* Transmission **liée à l'X**
* 1 / 65000
35
Quelle est la présentation clinique associée à l'ornithine transcarbamylase?
* Hyperammoniémie
* Alcalose respiratoire, hyperventilation
* Oedème cérébral
* Vomissements
* Léthargie
* Irritabilité
* Convulsions
* Coma, mort
36
Quels sont les tests diagnostiques pour l'ornithine transcarbamylase?
* Hyperammoniémie
* Alcalose respiratoire
* Chromatographie des acides aminés plasmatiques
* Glutamine augmentée (non-spécifique)
* Élévation d'acide orotique urinaire
* Mesure enzymatique dans une biopsie hépatique
* Pas de DNN
37
Décrire brièvement les étapes du cycle de l'urée
* Réaction globale :
* Aspartate + NH3 + HCO3 -\> Urée + fumarate
* Azote entre dans le cycle de l'urée sous forme d'aspartate et d'ammoniac
* NH3 -\> carbamoyl phosphate
* Carbamoyl phosphate + ornithine -\> Citrulline
* Citrulline + aspartate -\> -\> Arginine
* Arginine hydrolysée -\> ornithine + urée
38
Qu'est-ce que le déficit en lipoprotéine lipase?
Désordre des lipides, déficit en lipoprotéine lipase causant une **hyperchylomichronémie**
* Autosomal **récessif**
* ****2 mutations comptent pour 95% des cas au Qc
* 1 / 1 000 000
* **Effet fondateur** au Qc 1 / 80 000
* Accumulation de **TG**
39
Quelle est la présentation clinique associée à un déficit en lipoprotéine lipase?
* Habituellement dans les 6 premiers mois de vie
* Épisodes répétés de douleur abdo
* Pancréatites récurrentes
* Xantomes
* Hépatosplénomégalie
* Pas de risque augmenté de pathologie cardiaque
40
Quels sont les tests Dx pour le déficité en lipoprotéine lipase?
* TG 100x Normale
* CHOL 5x Normale
* Dosage de LPL après infusion d'héparine
* Attention à pseudohypoNa factice
* Pas de DNN
Tx : diète très sévère sans gras!
41
Qu'est ce que la MCAD?
Désordre d'oxydation des acides gras (bêta oxydation, production de corps cétoniques) : déficit en acyl-CoA déshydrogénase des acides gras à chaîne moyenne
* Autosomal **récessif**
* 1 / 20 000
* Incapacité à produire de l'**acétyl CoA**
* **Pas de corps cétoniques produits**
42
Quelle est la présentaiton clinique associée à la MCAD?
* Habituellement au cours de la jeune enfance
* Convulsions et Hypoglycémie
* Habituellement suite à une infection
* Mort subite si non Dx
43
Quels sont les tests Dx pour la MCAD?
* **Hypoglycémie**
* Présence de **dérivés caractéristiques d'acides gras** à l'**analyse urinaire des acides organiques** (GC-MS) ou l'**analyse plasmatique des acylcarnitines**
* **DNN au Qc**
\*\*Éviter le jeûne!!
44
Qu'est-ce que la galactosémie?
Désordre des sucres : déficit en **galactose 1-phosphate uridyltransférase**
* Autosomal **récessif**
* 1 / 50 000
* Déficit enzymatique qui empêche **conversion du galactose en glucose**
* Accumulation de **galactose 1-phosphase**
45
Quelle est la présentation clinique associée à la galactosémie?
* Hyperbilirubinémie conjuguée
* Hépatite, jaunisse
* Coagulopathie
* Retard de développement
* Cataractes bilatérales
46
Quels sont les tests Dx pour la galactosémie?
* Présence de **sucres réducteurs** dans les **urines** (Clinitest)
* Pas le glucose
* **Galactose 1-phosphate** augmenté dans RBC
* Mesure de l'activité de la GALT érythrocytaire et analyse des isoformes présentes par focalisation isoélectrique
* **Dx moléculaire** au besoin, plusieurs mutations fréquentes
* Pas de DNN au Qc
47
Qu'est-ce que la glycogénose de type I?
Problème de dégradation du glycogène. Majoritairement causé par un déficit en **glucose 6 phosphatase**
* Accumulation du **glycogène** dans le foie et les reins
* Diminution de production du glucose
* Autosomique **récessif**
* 1 / 30 000
48
Quelles sont les manifestations cliniques de la glycogénose de type 1?
* Hépatomégalie
* Retard de croissance
* Convulsions
* Hypoglycémies de jeûne
49
Quels sont les tests Dx pour la glycogénose de type I?
* **Hypoglycémie**, acidose lactique
* **HyperTG**
* **Hyperuricémie**
* Dx confirmé suite à **absence d'augmentation du glucose** suite à administration de galactose
* Dx définitif par mesure de l'**activité enzymatique** sur biopsie hépatique
* Pas de DNN
50
Qu'est-ce que le syndrome de Lesch-Nyhan?
Défaut du catabolisme des purines et pyrimidines. Déficit de fonctionnement de l'**hypoxantine-guanine phosphorybosyltransférase (HPGRT)**
* Transmission **liée à l'X**
* 1 / 380 000
* Accumulation d'**acide urique**
51
Quelle est la présentation clinique associée au syndrome de Lesch-Nyhan?
_Forme sévère :_
* Normaux à la naissance
* Hypotonie et retard de développement avant 6 mois
* Aggravation es Sx avec troubles du tonus, retard mental, crises d'épilepsie et automutilation
_Forme frustre :_ Déficit partiel en HPGRT
* Développement de goutte
* Pas d'anomalies neurologiques
52
Quels sont les tests Dx du syndrome de Lesch-Nyhan?
* Excrétion importante d'**acide urique dans l'urine**
* Ratio acide urique / créat (urine du matin)
* Confirmation
* Dosage des **purines urinaires** (ou)
* **Dosage enzymatique de la HPGRT dans les RBC**
* Pas de DDN
53
Qu'est-ce que la maladie de Tay-Schs?
**Désordre lysosomal**. Déficience en N-acétyl-bêta-galactosaminidase (**Hexosaminidase A**)
* Enzyme responsable de l'hydrolyse du lien bêta 1,4 glycosidique entre la N-acétylglucosamine et le galactose des gangliosides GM2
* Accumulation de **gangliosides GM2**
* Maladie **neurodégénérative incurable**
* Autosomique **récessif**
* 1 / 400 000
54
Quelle est la présentation clinique de la maladie de Tay-Sachs?
* Débute ver l'âge de 5 mois et se termine par la mort ver 2-3 ans
* Amaigrissement et fatigue généralisée
* Détérioration psychomotrice après 1 an de vie
* Relâchement musculaire avec crises spasmodiques
* Exagération des réflexes
* Rigidité décérébrée
* Surdité progressive
* Cécité
55
Quels sont les tests Dx pour la maladie de Tay-Sachs?
* Mesure de l'**activité enzymatique (hexosaminidase A)** dans le sérum ou les leucocytes
* Substrats artificiels (méthylumbelliferyl)
* Mesure des **isoenzymes A et B** via électrophorèse ou inhibition thermique
* Pas de DNN
56
Qu'est-ce que la maladie de Fabry?
Désordre lysosomal. Déficit en **alpha-galactosidase A**
* Enzyme responsable de l'hydrolyse du lien alpha 1,4 glycosidique entre le galactose et le reste du ganglioside
* Accumulation de **globotriaosylcéramide (Gb3)** dans les lysosomes
* Transmission **liée à l'X**
* 1 / 40 000 - 60 000 (homme)
57
Quelle est la présentation clinique de la maladie de Fabry?
3 types de présentation clinique
1. **Forme classique**
* Apparait vers 5 ans
* Douleurs intenses aux membres
* Angiokératomes
* Atteintes oculaires rénales et cardiaques
* Décès à 40 ans
2. **Variant cardiaque**
* Présent après 25 ans
* Cardiomyopathie hypertrophique
3. **Variant rénal**
* Présent après 40 ans
* Insuffisance rénale terminale
58
Quels sont les tests Dx pour la maladie de Farby?
* Mesure de l'activité enzymatique (alpha-galactosidase A) dans les lysosomes des leucocytes
* Substrats artificiels (méthylumbelliferyl)
* Analyses mutationnelles pour les femmes et pour les variants cardiaques
* Pas de DNN au Qc
59
Discuter de l'hypothyroïdie congénitale
* Défaut de biogénèse de la thyroïde
* 1 / 2500
* S/Sx :
* Peau marbrée, hernie ombilicale, fontanelle postérieure ouverte
* Retard intellectuel et de croissance
* Dx :
* Dosage **TSH et T4L**
* **DNN**
* Tx : **supplémentation** à vie avec **analogue de T4**
60
Quels sont les critères pour un programme de dépistage néonatal?
**_Critères variables. Chaque organisme peut avoir ses critères_**
* **Incidence** de la pathologie doit être relativement **élevée**
* **Mortalité/morbidité élevé** associé à la pathologie
* **Tx efficace** et **accessible, disponible** à tous
* **Fenêtre d'intervention thérapeutique** précoce
* Permettant **amélioration** signification du **pronostic**
* **Test simple et peu couteux** disponible
* Programme est acceptable socialement
* Programme économiquement rentable
61
Vrai ou faux : Le dépistage néonatal est seulement métabolique
**FAUX**
Peut être métabolique ou non
* Ex : fibrose kystique, surdité...
62
Qu'inclus un programme de dépistage néonatal hormis les tests de laboratoire?
* Prélèvements et éducation continue
* Réception des spécimens et bases de données
* Références au cliniques spécialisées des cas détectés
63
Discuter du prélèvement effectué dans le cadre du dépistage néonatal sanguin
* Prélèvement sur papier buvard
* Papier standardisé absorbant un volume précis de sang
* Procédure standardisée pour limiter les variations
* Poinçon de 1/8 pouce de diamètre = 3,1 µL de sang total
* Relativement stable (envoi par courrier)
64
Quelle est la méthode par excellence utilisée pour le dépistage néonatal sanguin?
**LC-MS/MS**
* 30-40 maladies métaboliques différentes détectables par spectrométrie de masse en tandem
* Phénylcétonurie
* Leucinose
* Tyrosinémie type I
* Déficits du cycle de l'urée
* Déficit dans la bêta-oxydation
65
Quel est l'inconvénient majeur de l'utilisation de la LC-MSMS pour le dépistage néonatal sanguin?
* Faux positifs
* Sensibilité et spécificité doivent être \> 99,95% sinon pourri
* Sensibilité de 99% = très mauvais pour DNN
* 70 000 naissance par an
66
Discuter des caractéristiques du dépistage néonatal sanguin au Québec
* Centralisé à Québec
* NN âgé de 2 jour
* Programme obligatoire
* Conservation des échantillons 1 an T°p
67
Discuter des caractéristiques du dépistage néonatal urinaire au Québec
* Centralisé à Sherbrooke
* NN âgé de 3 semaines
* Programme optionnel
* Conservation des échantillons 10 ans -20°C
68
Nommer des maladies dépistées par le PQDNS
* Phénylcétonurie
* Tyrosinémie hépatorénale
* Hypothyroïdie congénitale
* MCAD
* Fibrose kystique
69
Nommer des maladies dépistées par le programme québecois de dépistage néonatal urianire
* Aminoaciduries
* Acidurie méthylmalonique
* Aciduries organiques
\*\*Disparraitra éventuellement!
70
_Vrai ou faux_ : Les méthodes utilisées pour le DNN et la liste des pathologies dépistées varient selon les provinces
**VRAI**
Varie aussi selon les pays!
71
Quels sont les 3 tests spécialisés les plus fréquemment demandés?
* Chromatographie des acides aminés (plasma)
* Chromatographie des acides organiques (urine)
* Analyse des acylcarnitines (plasma)
