Métabolisme de la Phénylalanine et Tyrosine Flashcards

1
Q

Détailler les étapes du métabolisme glucoformateur et cétoformateur

A

1 - Hydroxylation de la phénylalanine pour donner la tyrosine catalysé par la phénylalanine hydroxylase, cette enzyme a besoin d’oxygène pour agir et fonctionne avec la tétrahydrobioptérine qui va être oxydée en dihydrobioptérine

2 - Transamination de la tyrosine pour donner du para-hydroxyphénylpyruvate, réaction faite avec l’alpha-cétoglutaratepour régénérer du glutamate

3 - Décarboxylation oxydative du parahydroxyphénylpyruvate sous l’effet d’une dioxygénase spécifique et en présence de dioxygène et d’acrobate qui va donner un intermédiaire : homogentisate ou alcaptone

4 - Homogentisate ou alcaptone va être oxydé et se linéarisé sous l’action de l’homogentisate oxydase. Cette oxydation nécessite une molécule de dioxygène; Le produit formé est le maléyl-acétoacétate.

5 - Le maléyl-acétoacétate va s’isomériser en fumaryl-acétoacétate dont la structure nous indique la fin du métabolisme

6 - une fois la molécule de fumaryl-acétoacétate hydrolysée, elle va former le dérivé glucoformateur (fumarate) qui va rejoindre le cycle de Krebs et les dérivé cétoformateur (acétoacétate) qui est un corps cétonique.

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2
Q

Qu’est-ce que la phénylcétonurie ?

A

La phénylcétonurie est une maladie liée au déficit de l’enzyme qui permet l’hydroxylation de la phénylalanine te de la tyrosine, à savoir la phénylalanine hydroxylase, qui a une localisation principalement hépatique. On peut trouver des mutations au niveau du gène qui code pur la phénylalanine hydroxylase.

déficit enzymatique = accumulation des substrats = défaut des produits de la réaction enzymatique

Cela se transcrira par :

  • une augmentation des taux de Phénylalanine au niveau plasmatique et tissulaire
  • La phénylalanine excédentaire peut se métaboliser indirectement dans une autre voie métabolique pour donner de l’acide phénylpyruvique ou de l’acide- O- hydrxyphénylpyruvique, qui ont une certaine toxicité
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3
Q

Quelles sont les signes cliniques d’une phénylcétonurie ?

A

Toxicité cérébrale
Encéphalopathies sans malformations
Convulsions, épilepsie, retard mental
Troubles du comportement

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4
Q

Que peut-on dire de la phénylcétonurie ?

A
  • maladie autosomique récessive
  • chromosome 12 qui est porteur du gène qui code pour la phénylalanine hydroxylase
  • l’incidence est de 1/11 000 naissances (élevée) et une fréquence hétérozygote est de 1/65
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5
Q

5 maladies infantiles systématiquement dépistées

A
  • Phénylcétonurie
  • Mucoviscidose
  • Hyperplasie des surrénales
  • Hypothyroïdie
  • Drépanocytose pour les enfants qui proviennent de régions à risques
  • déficit en MCDA
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6
Q

Comment traiter la phénylcétonurie ?

A

Il s’agit d’adapter le régime alimentaire en retirant toute trace de phénylalanine. C’est très contraignant chez l’enfant. Les taux sont régulièrement contrôlés et les patients sont souvent suivis par des nutritionnistes et diététiciennes.
Il nécessite une supplémentations en AA autres que la phénylalanine.

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7
Q

Qu’est-ce que l’alcàptonurîe ?

A

Maladie dont l’enzyme déficitaire est l’homogentistate oxydase qui permet de passer de l’acide homogentisate à l’acide maléyl-acétoacétatique, qui va lui-même être isomérie pour donner le fumarate et l’acétoacétate

C’est une maladie héréditaire autosomique récessive, dont la fréquence est de 1/ 200 000 naissances

On observe une accumulation d’acides homogentisiques ainsi que ses polymères dans le plasma. Le problème est que l’acide homogentisique va s’oxyder, ce qui va être responsable de la plupart des signes cliniques :

  • urines brunes
  • accumulation de pigments dans les tissus conjonctifs
  • ochronose (coloration spécifique de la peau)
  • rhumatismes chroniques sévères
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8
Q

Traitements de l’alcàptonurie

A

La Nitsinone intervient sur l’étape enzymatique en amont de la synthèse homogentisique et va jouer un rôle d’inhibiteur compétitif de l’enzyme 4-hydroxyphénylpyruvate dioxygénase et va empêcher la synthèse d’acide homogentisique pour limiter son accumulation.
régime particulier mis en place, pauvre en tyrosine pour éviter l’accumulation des précurseurs de l’acide homogentisique

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9
Q

Qu’est ce que la tyrosinémie de type II?

A

C’est une maladie très grave dont certaines formes sont mortelles.
Elle correspond à un déficit de fumaryl acétoacétate hydroxylase qui entraîne l’accumulation de 2 dérivés : l’acide maléyl acétone-acétique et le fumaryl-acétoacétate, qui peuvent eux mêmes donner naissance à du succinylcholine-acétoacétate qui va se transformer en succinylcholine-acétone qui a un effet très toxique.

C’est une maladie héréditaire autosomique récessive avec une incidence de 1/50 000 naissances (fréquence plus importante au Québec)

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10
Q

Quels sont les signes cliniques de la tyrosinémie de type II ?

A
  • Atteinte hépatique importante
  • Atteinte rénale
  • Atteinte nerveuse
  • Retard de croissance important qui va à long terme donner des cirrhoses irréversibles associées à des crises neurologiques sévères
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11
Q

Comments e fait le diagnostique de la tyrosinémie de type II ?

A

e diagnostic se fait en dosant le succinylcholine-acétone, produit dérivé des intermédiaires acide maléyl-acétoacétique et fumaryl- acétoacétate car c’est lui qui va s’accumuler et se retrouver dans les urines.

On peut aussi doser la delta - Ala, cible du succinylcholine-acétone qui empêche la synthèse de l’hèle. On aura une accumulation de delta-la dans les urines. il s’agit d’une voie diagnostique indirecte.

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12
Q

Traitement de la tyrosinémie

A

Régime alimentaire pauvre en tyrosine et phénylalanine. A long terme, ce sont des patients qui sont éligibles à la transplantation hépatique.
Le médicament qui peut ralentir l’évolution de la maladie est la nitsinone. Elle agit en bloquant l’oxydation de l’acide parahydrophényl pyruvique en acide homogentisique et va empêcher l’accumulation de tous les dérivés métaboliques en aval de cette enzyme.

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13
Q

Détailler la synthèse des cathécolamines à partir de la L tyrosine

A

1 - La tyrosine - 3 - hydroxylase permet l’ajout d’une fonction hydroxyde sur le cycle aromatique de la tyrosine pour donner la DOPA.

2 - La DOPA va subir une décarboxylation pour donner la dopamine

3 - La dopamine va être hydroxyde sur la chaîne latérale pour donner la noradrénaline

4 - La noradrénaline (au niveau des cellules chromaffines de la médullosurrénale) va subir un ajout de groupement méthyle sur la fonction Amin de la chaîne latérale. Il y a intervention d’un donneur : la S-adénosine Méthionine pour donner l’adrénaline.

cette synthèse est:

  • stimulée par le glucocorticoides (synthétisés dans la corticosurrénale)
  • Régulée par des mécanismes de phosphorylation/ déphosphoration, en faisant intervenir la protéine kinase PKA
  • accompagnée par un certains nombres de cofacteurs comme le fer, l’oxygène, l’hydrobioptérine (étape catalysée par la tyrosine-3-hydroxylase)
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14
Q

Comment se déroule la dégradation des catécholamines ?

A

Les catécholamines sont rapidement dégradées, pour estimer les taux de catécholamines, on va doser des métabolites au niveau urinaire et plasmatique.

Les métabolites des catécholamines sont issus de réactions enzymatiques qui vont faire intervenir 2 enzymes :

  • COMT : catéchol-O-méthyl transférase = spécifique des noyaux catéchols, cytoplasmique
  • MAO : Monoamine Oxydase = beaucoup moins spécifique, va agir sur les fonctions amines mais pas spécifiquement sur les catécholamines, mitichondriale ubiquitaire
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15
Q

Décrire les MAO

A

Les MAO = MonoAmine oxydase, ce sont des enzymes mitochondriale ubiquitaire, catalyse la transformation d’une amine en aldéhyde
Il existe 2 formes :
- MAO-A, digestive : qui oxyde les amines au cours de la digestion, ce qui inactive la fonction amine pour éviter l’action pharmacologique d’amines contenues dans les aliments. Elle va avoir une affinité pour la noradrénaline, la dopamine, tyramine, sérotonine

  • MAO - B : oxyde les amines biologiques de notre organisme en particulier la dopamine, l’ADR la NOR
    Elle va plutot avoir une affinité pour la dopamine et la tyramine
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16
Q

Qu’est ce que les métanéphrines ?

A

Ce sont des métabolites éliminés dans les urines, dérivés issus du catabolisme des catécholamines. Le catabolisme peut avoir lieu in situ dans la médullosurrénale

17
Q

Qu’est-ce que la Phéochromocytome ?

A

C’est une pathologie liée à une tumeur au niveau surrénales qui va entraîner une augmentation de la production de ce scatécholamines et qui peut être responsable d’hypertension qui peut monter à des taux très élevés. Quand on explore des hypertensions, la première chose que l’on peut être amené à faire est le dosage des catécholamines

18
Q

Qu’est-ce qu’un neuroblaste ?

A

C’est une tumeur pédiatrique de cellules précurseurs du système nerveux sympathique et qui peut aussi entraîner une hypersécrétion de catécholamines.

19
Q

Qu’est-ce que la mélanine ?

A

La mélanine est un pigment particulièrement synthétisé au niveau de la peau dans les mélanocytes. Elle va permettre la coloration de la peau, des yeux, des cheveux. Les mélanine sont des molécules complexes issues de la condensation des dérivés de la tyrosine. Il y a plusieurs formes de mélanine :

  • eumélanine : il n’y a que la tyrosine qui entre en jeux pour sa synthèse, très foncée, noire
  • phéomélanine : la synthèse fait appel à la tyrosine + la cystéine, brune, jaune
20
Q

Comment est synthétisé la mélanine ?

A

On a la mélanogenèse: la tyrosinase va hydroxyde la tyrosine e, DOPA, puis il va y avoir l’action d’une deuxième tyrosinase qui va oxyder le noyau aromatique pour former la dopaquinone. C’est la condensation de ces dérivés dopaquinone qui va aboutir à la formation de mélanine.
Cette synthèse a lieu dans les mélanocytes.

21
Q

Qu’est ce que l’albinisme ?

A

C’est une maladie autosomique récessive, avec plus d’une centaine de mutations décrites. L’enzyme déficitaire est la tyrosinase, ce qui entraîne une dépigmentation à la fois des tissus oculaires et cutanés avec un risque très accrue de carcinome basocellulaire et de mélanome. Ce sont des personnes qui doivent se protéger des UV.

22
Q

Quels sont les 2 types d’hormones thyroïdiennes ?

A
  • T3 : il y a 3 molécules d’iode sur la molécule

- T4 : il y a 4 molécule d’iodé qui sont sur les 2 cycles aromatiques

23
Q

Qu’est-ce que la THS?

A

La THS est le marqueur biologique qui met en évidence un trouble thyroïdien. Elle va agir directement sur la thyroïde en stimulant la synthèse des 2 hormones thyroïdiennes T3 et T4 qui ont des effets sur les organes (elles sont ubiquitaires)

24
Q

Où se fait la biosynthèse des hormones thyroïdiennes ?

A

Le follicule thyroïdien est une unité structurelle ai niveau de la thyroïde. Il est constitué d’une couche de cellules folliculaire et parafolliculaires.
Au milieu il y a le colloïde qui est une structure avec une consistance de gel dans laquelle on retrouve une protéine qui est majeure dans la synthèse des hormones thyroïdiennes : la thyroglobulione
Donc la synthèse des hormones thyroïdiennes va se passer entre les cellules folliculaires et le colloïde

25
Q

Quels sont les rôles de l’iode et de la thyroglobulins dans la biosynthèse des hormones thyroïdiennes ?

A

La synthèse des hormones thyroïdiennes dépend du métabolisme de l’iode et de la thyroglobuline.

  • La synthèse est impossible sans iode. Un apport normal en iode est de 100-200 ug/L. Si l’apport est anormal cela aboutit à une dysthyroïdie
    carence en iode => <50ug/L
  • la thyroglobulins est une protéine fonctionnelle pour le on fonctionnement des hormones thyroïdiennes. Plus de 90% du colloïde est constitué de thyroglobuline
  • THS : une bonne sécrétion hypophysaire de la THS est indispensable
26
Q

Citez les étapes de la synthèse des Hormones thyroïdiennes

A

La cellule thyroïdienne capte l’iode, cet iode capté au niveau de la membrane plasmique basale grâce à un transport actif (symport Na+/I-)
L’iodure qui est dans la cellule thyroïdienne va diffuser de la membrane apicale vers la lumière du follicule grâce à un transport passif qui fait intervenir I-/Cl-
La régulation fait elle aussi intervenir la TSH et les pompes à iodure localisées au niveau du pôle basal.
Le symport Na+/I- peut être inhibé directement par certains anions et indirectement par ouabaïne.

La thyroperoxydase va oxyder les iodures en formant des radicaux libres.
L’iodation de la thyroglobulin va former des dérivés mono ou di-iotyrosine (MIT, DIT)
Une fois que l’iode est capté et rentré dans la cellule, elle va être pris en charge par la thyroperoxydase et va permettre de former les premiers dérivés de la synthèse des HT.

Il va y avoir 2 condensations; a partir de 2 DIT on va aboutir sous l’effet de la thyroperoxydase à la molécule T4
Pour former T3, il va falloir condenser DIT et MIT sous l’effet de la thyroperoxydase

27
Q

Qu’est ce qu’un déficit congénital de la peroxydase ?

A

C’est une pathologie associée à un déficit de la synthèse des hormones. L’enzyme qui joue un rôle dans la fixation d’iode et la formation des HT. La peroxydase est activée par la TSH et inhibée par excès d’iode. Il y a donc un rétrocontrôle positif de cette enzyme par les hormones et un rétrocontrôle négatif par excès d’iode

28
Q

Rôles de la TSH au cours de la synthèse des HT?

A
  • génère un endocytose de la thyroglobulins par les cellules folliculaires
  • génère une intervention des lysosomes qui vont dégrader la TG et libérer T3 et T4
  • génère un recyclage de l’iode par MIT et DIT désiodés
29
Q

Qu’est-ce que les TBP ? En citer plusieurs

A

TBP = Protéines Plasmatiques Transporteuses, elles transportent les HT

  • Thyroxine Binding Globulin : elle va transporter jusqu’à 60% des HT de la thyroïde
  • Thyroxine Binding PreAlbumine (TBPA) ou transthyrétine : c’est une petite protéine, associée à la RBP (Retinol Binding Protein) qui joue elle aussi le rôle de transporteur, elle transporte uniquement T4
  • Albumine sérique non spécifique : c’est la principale protéine contenue dans le plasma, elle a un rôle dans le transport de tout types de métabolites
30
Q

Que peut-on dire du catabolisme des HT?

A

Les Ht sont catabolismes au niveau des tissus cibles (foie rein)
La T4 peut subir une désignation par la 5’monodésiodase pour devenir T3, la T3 ayant une activité biologique plus importante que la T4, l’inactivation de la T4 permet d’augmenter l’activité biologique
La t4 peut aussi être inactivée par la 5 monodésiodase ce qui va aboutir à la T3r qui est inactive

Demi -vie de T3 : 1jour
Demi- vie de T4 : 1 semaine

Les Ht sont inactivées par glucoconjugaison. C’est une étape qui a pour but de rendre plus hydrophile la molécule en vue de son élimination. Elles peuvent aussi être inactivées par sulfatation au niveau hépatique.

La T3 et la T4 sont aussi métabolisées en TRIAC et TETRAC qui conservent une activité thyroïde-mimétique issus de la transamination et décarboxylation de T3 ou T4

31
Q

Comment est régulée l’hormogenèse thyroïdienne ?

A

C’est une régulation à plusieurs niveaux.
=> L’hypothalamus est capable de synthétiser la TRH (Thyrotropin Releasing Hormone) qui va stimuler au niveau hypophysaire la synthèse et la sécrétion de TSH (Thyroïde Stimulating Hormone) qui elle-même est capable de stimuler la synthèse des HT ainsi que leur relargage

=> Les HT vont exercer un rétrocontrôle négatif :
Un premier niveau hypophysaire où elles vont diminuer la sécrétion de TSH
Un deuxième au niveau hypothalamique où elles vont diminuer la synthèse de TRH

32
Q

Quels résultats on peut obtenir en dosant la TSH ?

A
  • Si elle est normale on s’arrête là
  • Si elle est abaissée, on va explorer les HT : on s’attend à un taux d’HT augmenté => lors d’une hyperthyroïdie on a une augmentation des T3 et T4 : le rétrocontrôle négatif va induire une diminution de synthèse de TSH
  • Si elle est augmentée on va doser T3 et T4 => Lors d’une hypothyroïdie on aura une diminution de T3 et T4 : le rétrocontrôle négatif ne s’exerçant pas correctement va induire une augmentation de la synthèse de TSH
33
Q

Effets et mode d’action des HT ,

A

Ce sont des hormones ubiquitaire
Elles ont des effets sur la croissance et le développement :
- développement du SNC (myélinisation des neurones)
-croissance osseuse (maturation des chondrocytes)

On dépiste l’hypothyroïdie en néo-natal car cela peut avoir de lourdes conséquences au niveau du développement du SNC

Elles ont aussi des effets sur le métabolisme cellulaire : l’hormone T3 a un rôle d’accélérateur du métabolisme

  • augmentation du métabolisme basal: consommation d’O2 et production de chaleur
  • stimule les voies métaboliques : glycolyse, glycogénolyse, NGG, lipolyse, catabolisme du cholestérol

Les HT sont capables d’activer ou de réprimer l’expression de certains gènes spécifiques. Elle vont agir au niveau de récepteurs nucléaires qui vont fixer sur des éléments de réponse et stimuler ou inhiber la synthèse de gènes spécifiques