Anne-Sophie Lebre

A b décisionnel
Arbre
dé i i
l génétique
é éti
dans les déficits primaires de la chaîne respiratoire
de l’enfant
Anne-Sophie LEBRE
Service de Génétique (A. Munnich / J-P Bonnefont) / Inserm U781
Hôpital
p
Necker-Enfants Malades ((AP-HP),
), Paris
MeetOchondrie, Aussois, 9-12 mai 2010
Cytopathies mitochondriales (CM)
y p
( )
• Hétérogénéité clinique et génétique +++
Æ toute association inexpliquée avec atteinte de plusieurs
organes apparemment sans relation…
• déficits Iaires ou 2aires de la chaîne respiratoire (CR)
déficit Iaire = causal = structural = atteinte directe de la CR
déficit 2aire = conséquence = non structural = atteinte indirecte de la CR
Æ Dichotomie permettant d’orienter
d orienter les études moléculaires
• 1/8 000 naissances Æ déficit de la CR
Prérequis :
recherche d’arguments en faveur
d’ n déficit primaire de la CR
d’un
1 - Examen clinique
2 - Investigations Paracliniques
3 - Bilan Métabolique
4 - Bilan Enzymologique de la CR
EXAMEN CLINIQUE
BILAN METABOLIQUE
Système nerveux : Syndrome
leucodystrophie, stroke-like
de
Leigh,
MELAS,
MERRF,
Kearns-Sayre,
hypotonie retard psychomoteur,
hypotonie,
psychomoteur ataxie,
ataxie myoclonies,
myoclonies dystonie,
dystonie …
•
•
•
•
•
Tout symptôme
Tout organe ou tissu
Tout âge de début
Toute p
progression
g
Tout mode d’hérédité
Trichothiodystrophie
Surdité de perception
Atrophie optique
Rétinite pigmentaire
pigmentaire,
cataracte
ophtalmoplégie externe
hépatomégalie
cytolyse hépatique
Insuffisance hépatocellulaire
hépatocellulaire,
Système endocrinien :
Déficit en GH,
Hypoparathyroïdisme
Myocardiopathie, bloc
auriculoventricuaire
Insuffisance pancréatique
externe, diabète
Anémie sidéroblastique
neutropénie
thrombopénie
Tubulopathie
Syndrome néphrotique
insuffisance rénale
Diarrhées, vomissements,
atrophie villositaire
Myopathie, atrophie musculaire,
myoglobinuries récurrentes,
myalgie, intolérance à l'effort
Pigmentation anormale des
zones exposées au soleil
INVESTIGATIONS PARACLINIQUES
Recherche d’atteintes multi-viscérales
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Foie: cholestase,
cholestase insuf
insuf. hépato
hépato-cellulaire…
cellulaire
Rein: tubulopathie…
Coeur: Cardiomyopathie, troubles du rythme
Muscle: myopathie…
Nerf périphérique: neuropathie…
Pancréas : dysfonction
y
pancréas
p
exocrine
Intestin: atrophie villositaire
Endocrine : glycémie, hypocalcémie, déficit en GH
Moelle : Vacuolisation,
Vacuolisation pancytopénie
pancytopénie…
Oeil : atrophie optique, rétinite pigmentaire, …
Oreille : surdité
Cerveau: ataxie, …
Bilan hépatique
Bilan rénal
Echographie cardiaque
Histologie du muscle
FO / ERG
Audiogramme / PEA
IRM cérébrale
INVESTIGATIONS PARACLINIQUES
Recherche d’atteintes multi-viscérales
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Foie: dysfonction hépato-cellulaire
hépato cellulaire
Rein: tubulopathie
Bilan hépatique
Coeur: Cardiomyopathie, troubles du rythme
Bilan rénal
Muscle: myopathie
nonneuropathie
spécifiques : Arguments en faveur
de …
Nerf Anomalies
périphérique:
Echographie
cardiaque
Pancréas
y
pancréas
p
exocrinepas le diagnostic
Histologie
du muscle
ÆIRM: dysfonction
cérébrale
normale
: n’élimine
n élimine
de CM
Intestin: atrophie villositaire
/ ERG
Æhistologie du muscle : souvent non spécifique FO
chez
l’enfant
Endocrine : glycémie, hypocalcémie, déficit en GH
Audiogramme / PEA
Moelle : Vacuolisation,
Vacuolisation pancytopenie
IRM cérébrale
Oeil : atrophie optique, rétinite pigmentaire, …
Oreille : surdité
Cerveau: syndrome Leigh, ataxie, …
BILAN MÉTABOLIQUE
• Cycle Redox
Lactate, Pyruvate,
y
rapport L/P ((à jjeûn/nourri))
ammoniémie, acides gras libres (AGLC),
3-hydroxybutyrate, acétoacétate, rapport 3-OHBut/AcAc
corps
p cétoniques
q
et g
glucose
Æ Acidose lactique /Hyperlactacidémie
augmentation rapports L/P et 3-OHBut/AcAC
augmentation corps cétoniques en post prandial
• Chromatographie
C
des acides aminés plasmatiques (CAA)
(C )
Æhyperalaninémie et hyperprolinémie
• Chromatographie des acides organiques urinaires (CAO)
Ælactaturie, intermediaires du Krebs
• Dosages des acylcarnitines urinaires
BILAN MÉTABOLIQUE
• Cycle Redox
Lactate, Pyruvate,
y
rapport L/P ((à jjeûn/nourri))
ammoniémie, acides gras libres (AGLC),
3-hydroxybutyrate, acétoacétate, rapport 3-OHBut/AcAc
corps
p cétoniques
q
et g
glucose
Æ Acidose lactique /Hyperlactacidémie
augmentation rapports L/P et 3-OHBut/AcAC
augmentation corps cétoniques en post prandial
• Chromatographie
C
des acides aminés plasmatiques (CAA)
(C )
Æhyperalaninémie et hyperprolinémie
• Chromatographie des acides organiques urinaires (CAO)
Ælactaturie, intermediaires du Krebs
• Dosages des acylcarnitines urinaires Æ C4DC
BILAN MÉTABOLIQUE
• Cycle Redox
Lactate, Pyruvate,
y
rapport L/P,
HyperL
yp
acquise:
q
ammoniémie, acides gras libres,pb au prélèvement, infection grave,
3-hydroxybutyrate, acétoacétate, rapport
3OHB/AcAc, anoxie
deshydratation,
corps
p cétoniques
q
et g
glucose
Æ Acidose
lactique /Hyperlactacidémie
augmentation rapports L/P et 3-OHBut/AcAC
augmentation corps cétoniques en post prandial
• Chromatographie des acides aminés plasmatiques (CAA)
Æhyperalaninémie et hyperprolinémie
• Chromatographie des acides organiques urinaires (CAO)
Ælactaturie, intermediaires du Krebs
BILAN MÉTABOLIQUE
• Cycle Redox
Lactate, Pyruvate,
y
rapport L/P,Un bilan métabolique
q normal n’élimine
pas le diagnostic de CM…
ammoniémie, acides gras libres,
Æ 3OHB/AcAc,
hyperlactatorachie ?
3hydroxybutyrate, acétoacétate, rapport
corps
p cétoniques
q
et g
glucose
Æ Acidose
lactique /Hyperlactacidémie
augmentation rapports L/P et 3-OHBut/AcAC
augmentation corps cétoniques en post prandial
• Chromatographie des acides aminés plasmatiques (CAA)
Æhyperalaninémie et hyperprolinémie
• Chromatographie des acides organiques urinaires (CAO)
Ælactaturie, intermediaires du Krebs
BILAN ENZYMOLOGIQUE DE LA CR
Flux électron
Flux proton
membr.externe
H+
CI
H+
CII
H+
CIII
H+
CIV
CV
c
Q
membr. interne
matrice
NADH
Succinate
H2O
O2
ATP
ADP
Ædouble origine génétique : 2 génomes à étudier
Ætout mode d’hérédité : maternelle, sporadique, AD, AR, liée à l’X
Ætrès grand nombre de gènes nucléaires
BILAN ENZYMOLOGIQUE DE LA CR
Etude des différents complexes de la CR à partir
d’homogénats de tissu ou de mitochondries isolées
ÆEtude normale : n’élimine pas le diagnostic de CM
Di
Discuter
t l’étude
l’ét d d’
d’un autre
t ti
tissu
ÆEtude anormale : n’affirme pas le diagnostic de CM
Congélation incorrecte
Tissu fixé pour microscopie optique
ÆExpression du déficit : instable dans fibroblastes en culture
Conditions particulières de culture (uridine 200 µM…)
ARGUMENTS EN FAVEUR D’UNE CM
Mode d’hérédite
Bilan clinique/paraclinique
Æ suspicion de CM Æ signes peu spécifiques
Bilan métabolique
Æ élimination des diag différentiels
Bilan enzymo de la CR
Æ confirmation si déficit CR Æ CR parfois nale
Histologie (muscle
(muscle, foie)
Æ peu spécifique chez l’enfant
l enfant
Etudes moléculaires
Æ confirmation du diag de CM Æ 20%
OUTILS POUR LE DIAGNOSTIC DES CM
Bilan clinique/paraclinique
IRM cérébrale / scanner cérébral
Bilan métabolique
Bilan enzymo de la CR
Western blot
Histologie (muscle
(muscle, foie)
BN PAGE
BN-PAGE
Analyse qualitative de l’ADNmt
Æ LR-PCR,
LR PCR S
Surveyor
Analyse quantitative de l’ADNmt
Æ PCRq
Séquençage des gènes ADNn
ARBRES DÉCISIONNELS DANS LES CM
• Par type de déficit de la CR ?
Par type de déficit de la CR ?
• Par symptôme / organe atteint ?
1
3
2
5
4
ARBRES DÉCISIONNELS DANS LES CM
• Par type de déficit de la CR ?
yp
• Par symptôme / organe atteint ?
ÆApport de l’imagerie cérébrale
ARBRES DÉCISIONNELS DANS LES CM
ndaires • Par type de déficit de la CR ? Attention aux déficits 2
yp
• Par symptôme / organe atteint ? Peu spécifiques
Æ Faisceau d’arguments Æ bilans complets +staff multidisciplinaires
Æ Apport de l’imagerie cérébrale EN PROSPECTIF
Æ Identifier la/les mutation(s)
Identifier la/les mutation(s)
éviter l’errance diagnostique
proposer un conseil génétique
proposer un conseil génétique
proposer un diagnostic prénatal voire pré‐implantatoire
ARBRES DÉCISIONNELS DANS LES CM
Æ Importance des études rétrospectives (patients avec mutations)
Corrélations : génétique avec clinique / enzymo / IRM
Corrélations : génétique avec clinique / enzymo / IRM
Æ Maladies rares : intérêt de travailler en réseaux / centres de ref.
Maladies rares : intérêt de travailler en réseaux / centres de ref.
ÆRegistres de patients à l’échelle nationale voire internationale
Æ Mise en place d’essais thérapeutiques
Æ Etude exhaustive de l’ADNmt : génération de variants inconnus
Æ Evolution technologique indispensable (ADNn)
Hôpital Necker-Enfants Malades - Paris
CARAMMEL : Centre de Référence pour les Maladies Mitochondriales de ll’Enfant
Enfant à ll’Adulte
Adulte
Laboratoire de Génétique
Inserm U781
Service de Neuropédiatrie
Zahra Assouline
Dominique Chrétien
Isabelle Desguerre
Nora Brahimi
Valérie Serre
Christine Barnerias
Coralie Haudry
Agnès Rötig
Nadia Bahi-Buisson
Mélanie Crouzard (STIC)
A
Anne-Sophie
S hi L
Lebre
b
Service de Métabolisme
Vassili Valayanopoulos
Pascale De Lonlay
Julie Steffann
J
Jean-Paul
P l Bonnefont
B
f t
Service de Radiologie
Nathalie Boddaert
Francis Brunel
Service de Génétique clinique
Marlène Rio
Valérie Cormier-Daire
Arnold Munnich
Service de Biochimie B
Olivier Dulac
Service des explorations
fonctionnelles
Florence Chrétien
réseau DHOS. CARAMMEL
Claude Jardel (CHU Salpêtrière)
Vincent Procaccio (CHU Angers)
Daniel Rabier
Véronique Paquis (CHU Nice)
Anne Vassault
Abdel Slama (CHU Bicêtre)
e C
Chabli
ab
Allel
e o t Funalot
u a ot (C
(CHU
U Limoges)
oges)
Benoit
Un grand grand merci à tous les cliniciens qui nous ont montré des IRM : P Landrieu, B Chabrol, P Castelnau,
N Villeneuve, M Barth… toutes mes excuses à ceux que j’ai oublié…