Exploration des lipides circulants pour le diagnostic de

EXPLORATION DES LIPIDES CIRCULANTS
POUR LE DIAGNOSTIC DE MALADIES
HÉRÉDITAIRES DU MÉTABOLISME (MHM).
A N G L E T, M A I 2 0 1 5
FRÉDÉRIQUE SABOURDY
MALADIES HÉRÉDITAIRES DU MÉTABOLISME: GÉNÉRALITÉS
• “Héréditaires”: composante génétique
• “du métabolisme”: affecte la fonction d’un acteur du métabolisme (enzyme,
activateur, transporteur)
M1
(Transporteur)
(Activateur)
M2
M1
Enzyme 1
M4
M3
Enzyme 2
Enzyme 3
(Transporteur)
M4
MALADIES HÉRÉDITAIRES DU MÉTABOLISME: GÉNÉRALITÉS
Nouveaux
métabolites
Mutation
M1
(Transporteur)
Voie alterne
(Activateur)
M2
M1
Enzyme 1
DOSAGE
M4
M3
Enzyme 2
Enzyme 3
(Transporteur)
MS4
Maladies:
DOSAGE
• d’ intoxication
(→Diagnostic)
• ou de carence énergétique
Abaissement
des taux de
métabolites
APERCU GENERAL DU MÉTABOLISME LIPIDIQUE
Beta-oxydation AG
(chaîne courte,
moyenne et longue)
Mitochondrie
Lysosome
Golgi
Synthèse AG,
glycérolipides, stérols
Synthèse
Sphingolipides
Catabolisme des
sphingolipides, CE, TAG,
glycérophospholipides
Peroxysome
RE
Noyau
Synthèse
• Plasmalogènes
• Précurseurs acides
biliaires
Oxydation:
• AG très longue chaîne
• AG ramifiés
Que doser?...
…pour mettre en évidence un déficit de la ….
BETA-OXYDATION MITOCHONDRIALE
DES ACIDES GRAS
AGCC
AGCM
AGCL
Carnitine
Carnitine
Membrane externe
Membrane interne
C14-C20
Acyl-CoA
Acétyl-CoA
VLCAD
LCHAD
C6-C12
Acyl-CoA
C6-C12
Acyl-CoA
Acétyl-CoA
C4
C6-C12 Carnitines
MCAD
Acyl-CoA
Acétyl-CoA
Carnitine
SCAD
Acétyl-CoA
DOSAGE des
acylcarnitines dans
le plasma
DOSAGE DES ACYLCARNITINES
EN LC-MS/MS (SANG TOTAL OU PLASMA)
Normal
C2 carnitine
100
C16 carnitine
%
C3 carnitine
0
MCAD
C8 carnitine
100
%
C6 carnitine
C10:1 carnitine
0
m /z
225
250
275
300
325
350
375
400
425
450
475
500
Vlaamse zorgkas - neonatale massascreening
MCAD ET DEPISTAGE NEONATAL SYSTÉMATIQUE
• “Fréquent”:1/15 000 naissance
• Grave: Détresse néonatale, hypoglycémie hypocétotique, syndrome
de Reye, coma, décès.
• Nombreux asymptomatiques
• Traitement simple: Prévenir les situations à risques ( jeûne
prolongé, infections..)
• Test diagnostic fiable et rapide (MS/MS).
→ en discussion depuis longtemps. Pour bientôt?
Que doser?...
…pour mettre en évidence un déficit du ….
METABOLISME PEROXYSOMAL
PEROXYSOMES
M I C R O S C O P I E O P T I Q U E ( A C A N T I C ATA L A S E ) E T E L E C T R O N I Q U E
Hypotonie néonatale
Retard psychomoteur
Dysmorphie faciale
Retinopathie
Surdité
Atteinte hépatique…
DEFAUT DE BIOGENESE DU PEROXYSOME
S Y N D R O M E D E Z E L LW E G E R
Oxydation des AG ramifiés
Beta-oxydation
• AG très longue chaîne
• Acides dicarboxyliques
• Intermédiaires des acides
biliaires (DHCA, THCA)…
Synthèse des
plasmalogènes
Phytanoyl CoA
-oxydation
ß-oxydation
Phytanoyl CoA
Phytanoyl CoA hydroxylase
2-OH-phytanoyl CoA
Pristanal
Pristanic acid
Acyl CoA
DHAP+Acyl CoA
Acyl CoA oxygénase
DHAP Acyltransférase
Enoyl CoA
Acyl DHAP
Enoyl CoA hydroxylase*
Hydroxyacyl CoA
Hydroxyacyl deshydrogénase*
Alkyl DHAP synthase
Alkyl DHAP
Ketoacyl CoA
Pristanoyl-CoA
Thiolase
Acyl CoA (n-2)
+ Acetyl CoA
Oxydation mitochondriale
RE: Synthèse des ethers
phospholipides et plasmalogènes
DOSAGES DES METABOLITES ET DIAGNOSTIC
X-ALD: ADRENOLEUCODYSTROPHIE LIÉE À L’X
Mutation gène ABCD1 (Xq28): Défaut du transporteur ABC des AGTLC
AGTLCs
(C24:0; C26:0)
La plus fréquente des maladies
peroxysomales (1:17 000)
ABCD1
Démyélinisation du SNC et périphérique
Insuffisance surrénalienne
ACOX1
COT
Acetyl-CoA
Acyl-CoA
Peroxysome
Gérard Lizard, EA7270, Université de
Bourgogne / INSERM
-Forme cérébrale de l’enfant
-Adrénomyéloneuropathie de l’adulte
(dont 35% + forme cérébrale)
Accumulation plasmatique et
tissulaire d’AGTLCs (C24:0; C26:0)
Dosage plasmatique en GC-MS ou FID
Forme cérébrale de l’enfant (5-12 ans)
- Garçon
- Normal à la naissance
- Régression: Troubles neurosensoriels, cognitifs→
convulsions, état grabataire, décès.
- +/- insuffisance surrénale (parfois seul symptome!)
Traitement:
• Greffe de cellules souches hématopoïétiques avant lésions
inflammatoires
- Stabilise les lésions
- Mortalité due à la greffe: 20% enfant
- 40% adulte
• Thérapie génique: à l’essai
X-ALD: IMPORTANCE du DEPISTAGE
-
Dépistage précoce des garçons avec forme cérébrale
-
Dépistage des garçons atteints d’insuffisance surrénale
-
Dépistage des femmes conductrices
-
Dépistage néonatal systématique? Débuté à New York
dosage AGTLC en MS/MS puis séquençage ABCD1
Que doser?...
…pour mettre en évidence un déficit de la ….
SYNTHESE DES STEROLS
Acétyl CoA
Acétoacetyl CoA
HMG-CoA
Lanostérol
Mévalonate
Mévalonate-P
Squalène
7-déhydrocholestérol
Lanostérol
8-déhydrocholestérol
7-déhydrocholestérol
7-dehydrocholesterol
réductase
Cholestérol
Diagnostic: dosage plasmatique en
GC-MS ou FID
• 7- déhydrocholestérol
• 8- déhydrocholestérol
• Cholestérol
Syndrome de Smith-Lemli-Opitz (SLO)
SLO
Le défaut le plus fréquent de la synthèse de cholestérol (caucasiens: 1/50 000
environ)
• Sévérité très variable (formes très sévères in utero à très atténuées)
• Dysmorphie faciale (microcéphalie, nez…)
• Syndactylie des deuxième et troisième orteils
• Anomalies génitales (ambiguïté sexuelle…)
• Retard de croissance (ante et post-natal)
• Retard mental, troubles du comportement
Traitement:
From Porter FD, Eur. J. Hum. Genet. (2008) 16.
• Supplémentation en cholesterol (décevant, obstacle de la BHM)
• Inhibiteur de la HMG-CoA reductase (efficacité discutée)
Diagnostic antenatal : possible sur trophoblastes, cellules amniotiques
Cholestérol
7-hydroxylase
Sterol 27-hydroxylase
7-hydroxycholestérol 27-hydroxycholestérol
précurseurs
Cholestanol
Alcools biliaires
Sterol 27-hydroxylase
Diagnostic:Dosage du
cholestanol plasmatique
en GC ou HPLC
Acides biliaires
Cholate
Chénodesoxycholate
XANTHOMATOSE CEREBROTENDINEUSE
• Ictère cholestatique dans l’enfance
• Cataracte + diarrhées chroniques chez l’enfant
• Plus tard: ataxie, parésie
• Xanthomes des tendons
• Atteinte neurologique variable (retard mental,
schizophrénie)
Traitement:
• Acide cholique ou chénodésoxycholique: normalisation des taux
plasmatiques, régression des symptômes
EXEMPLES DE DOSAGES PLASMATIQUES DES LIPIDES POUR LE
DIAGNOSTIC DES MHM
Mitochondrie
Acylcarnitines
(Déficits de la beta-oxydation des
acides gras )
Peroxysome
Acides gras à TRES longue chaine
(Adrénoleucodystrophie liée à l’X)
7-dehydrocholestérol
Cholestanol
(SLO)
(Xantomatose cérébrotendineuse)
CONCLUSIONS
• Dosages pour des maladies rares mais certaines traitables : à
connaître !!
• Dosages biochimiques supplantés par le NGS?
- Restent indispensables pour démontrer le déficit fonctionnel
(cas des mutations non pathogènes…)
- Incontournables pour le suivi des patients traités