Acidémie propionique

La plupart de l’énergie dans le corps provient des glucides. Grâce à la digestion et au métabolisme, les glucides sont décomposés en substances plus simples comme le glucose qui peuvent être utilisées pour la production d’énergie. Parfois, lorsqu’il n’y a pas assez de glucides, le corps doit dépendre des protéines et des graisses pour l’énergie. Ces nutriments doivent d’abord être décomposés en substances plus simples, puis convertis en glucose par l’action de certaines enzymes.

Définition de l’acidémie propionique

L’acidémie propionique (AP) est une condition où il y a une accumulation d’acide propionique dans la circulation sanguine. L’acide propionique est un produit intermédiaire lorsque les acides aminés et les acides gras sont convertis en glucose. La condition résulte d’une activité anormale de l’enzyme propionyl coenzyme A carboxylase (PCC) qui permet finalement à l’acide propionique de s’accumuler dans le sang. L’acide propionique est une crise métabolique inhérente aux acides aminés et aux acides gras qui peut entraîner la mort chez les nourrissons dans la première semaine de la vie. Bien que de nombreux cas ne soient pas documentés, l’AP affecte environ 1 nouveau-né sur 35 000 chaque année.

 

Physiopathologie de l’acidémie propionique

Protéines et graisses pour l’énergie

Lorsque les réserves de glucose sont faibles, comme pendant la famine ou dans le diabète sucré, des sources non glucidiques comme les protéines et les graisses sont utilisées pour la production d’énergie. Les protéines et les graisses des aliments ou des réserves internes du corps se décomposent en produits plus simples – respectivement les acides aminés et les acides gras. Les acides aminés et les acides gras sont ensuite décomposés pour produire de l’énergie et libérer des déchets azotés qui doivent être excrétés par l’organisme.

Les graisses et les protéines ont d’autres fonctions dans le corps en plus d’être une source d’énergie. L’utilisation de protéines et de graisses comme sources de carburant conduit au «gaspillage» des organes et à la formation de corps cétoniques, ce qui peut affecter la chimie sanguine normale et le fonctionnement des organes. Afin d’éviter l’émaciation et les autres conséquences de l’utilisation des protéines pour l’énergie, un apport alimentaire adéquat en protéines est nécessaire pour compenser la perte et ainsi, maintenir l’équilibre azoté dans le corps.

Propionyl coenzyme A carboxylase

Afin d’utiliser des acides aminés (protéines) et des acides gras (graisses) pour l’énergie, sa structure doit être modifiée pour qu’elle devienne chimiquement similaire au glucose. Ces composés ont moins d’atomes de carbone que le glucose. Pour y parvenir, ces composés doivent passer par différentes étapes. La propionyl coenzyme A carboxylase catalyse une étape importante dans cette addition d’atomes de carbone.

Lorsque la propionyl coenzyme A carboxylase ne fonctionne pas de manière optimale, les bactéries intestinales convertissent les protéines et les graisses partiellement modifiées (propionyl CoA) en acide propionique. Au fil du temps, l’acide propionique commence à s’accumuler dans le sang, entraînant une acidose. La biotine, une vitamine du complexe B, joue également un rôle dans ce processus. C’est un cofacteur pour plusieurs enzymes carboxylases, dont la propionyl coenzyme A carboxylase. Les défauts génétiques qui empêchent une bonne utilisation de la biotine peuvent donc avoir un impact sur la propionyl coenzyme A carboxylase. Cela entraînera également une acidémie propionique.

La biotine est nécessaire comme cofacteur pour plusieurs enzymes carboxylases, y compris le PCC. La réactivité à la biotine est un trait génétique. Par conséquent, une constitution génétique qui interdit l’utilisation normale de la biotine peut entraîner la présentation de l’AP, soit seul, soit en combinaison avec d’autres symptômes déficients en carboxylase.

Acide propionique dans le cerveau

Une accumulation d’acides dans le système interfère avec le fonctionnement normal de presque tous les organes du corps, y compris le cerveau. Les zones cérébrales responsables du mouvement et de la communication (noyaux gris centraux) sont gravement affectées par les métabolites acides. Diverses théories ont été avancées pour raisonner la mort sélective des cellules ganglionnaires de la base. Cependant, aucune de ces hypothèses ne pourrait suffisamment expliquer la sensibilité spécifique des cellules ganglionnaires basales à l’acide propionique.

Causes de l’acidémie propionique

Gènes PCC

Les gènes, codant pour l’enzyme propionyl CoA carboxylase, ont deux sous-unités – PCCA et PCCB. Un défaut de l’une de ces formes entraîne un fonctionnement anormal des enzymes. L’acidémie propionique est une maladie autosomique récessive. Les deux parents porteurs d’une copie du gène PCCA ou PCCB malade courent un risque plus élevé de transmettre l’AP à leurs enfants. Les individus n’ayant qu’une seule copie du gène causant la maladie ne présentent aucun symptôme mais sont connus comme porteurs. Par conséquent, il y a une chance sur quatre que les enfants de porteurs aient ce gène.

Gènes de biotine

La réactivité génétique à la biotine constitue également un facteur de prédisposition majeur à l’AP. Sur la base de la réponse à la biotine, l’AP pourrait exister seul ou en combinaison de multiples déficits en carboxylase. Étant une maladie génétique, chaque individu présente différents degrés de gravité des symptômes.

Aliments riches en protéines

La consommation d’aliments riches en protéines a tendance à compliquer les symptômes de l’acidémie propionique mais n’en est pas une cause.

Symptômes de l’acidémie propionique

En raison de ce défaut, une alimentation riche en protéines chez les patients atteints d’acidémie propionique devient potentiellement mortelle. Les acides gras contribuent à la maladie dans une moindre mesure que les protéines. Comme la plupart des autres maladies métaboliques, l’acidémie propionique affecte de manière proéminente les fonctions cérébrales. En fonction du moment de la présentation, l’acidémie propionique est classée comme apparition précoce ou tardive.

Les nouveau-nés atteints d’acidémie propionique présentent généralement des symptômes différents à mesure que la maladie progresse. L’acidémie propionique se manifeste souvent quelques jours après la naissance, mais peu de nourrissons y font face pendant leur petite enfance.

Les premiers symptômes de l’acidémie propionique comprennent généralement:

  • Petit appétit
  • Vomissements et déshydratation
  • Acidose
  • Diminution du tonus musculaire
  • Léthargie ou somnolence extrême

S’ils sont laissés sans surveillance, ces symptômes peuvent s’aggraver en:

  • Détresse respiratoire
  • Saisies
  • Œdème cérébral
  • Accident vasculaire cérébral
  • Coma

Chacun de ces symptômes pourrait devenir immédiatement mortel, sans présenter de signes évidents de morbidité.

Dans quelques cas d’acidémie propionique d’apparition retardée, le patient présente des effets à long terme, notamment:

  • Retard dans le développement de la communication et de la motricité
  • Retard mental avec troubles d’apprentissage
  • Mauvaise croissance et petite taille
  • Tonus musculaire rigide (spasticité)
  • Mouvements involontaires anormaux (dystonie)
  • Perte de vision

La mort associée à l’acidémie propionique est principalement due à des lésions cérébrales. Bien que la plupart des bébés atteints d’acidémie propionique ne survivent pas au-delà de la première année de vie, peu d’individus ne présentent aucun symptôme et ne sont diagnostiqués que par analyse génétique.

Diagnostic de l’acidémie propionique

La faible fréquence et la présentation non spécifique rendent difficile le diagnostic de l’acidémie propionique. Certains tests courants pour la détermination de l’acide propionique comprennent:

  • Taux élevés d’acide propionique dans le sang
  • Présence de cétones dans l’urine
  • Concentration de différents acides aminés dans le sang
  • Concentration élevée de glycine dans le sang
  • Faible nombre de plaquettes et de globules blancs

Comme il s’agit d’une maladie héréditaire, la transmission de la maladie doit être soigneusement examinée dans les familles paternelle et maternelle. La composition génétique des frères et sœurs pourrait également aider à prédire l’apparition de l’AP.

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Les femelles enceintes peuvent être testées par prélèvement de villosités choriales ou amniocentèse.

Diagnostic différentiel de l’acidémie propionique

L’acidémie propionique présente une gamme de symptômes non spécifiques. Pour exclure la possibilité d’acidémie propionique, des tests sont effectués pour d’autres maladies qui présentent des symptômes similaires. Ces maladies comprennent:

  • Autres aciduries ou carences en carboxylase pouvant augmenter l’accumulation d’acide dans le sang.
  • Glucides ou autres troubles du métabolisme qui pourraient interférer avec l’apport et l’assimilation des protéines.
  • Troubles du cerveau pouvant précipiter des anomalies du mouvement et de la communication comme l’encéphalopathie, la méningite, les accidents vasculaires cérébraux et les hémorragies intracrâniennes.
  • Les maladies du sang et du cœur, comme la drépanocytose, la thrombopénie, la cardiopathie vyanotique, réduisent le taux d’oxygène dans le sang. Ces maladies sont présentes au moment de la naissance (congénitales) et constituent une cause majeure de décès immédiatement après la naissance.

Traitement de l’acidémie propionique

Il n’y a pas de remède contre l’acidémie propionique puisqu’il s’agit d’une maladie génétique. Il peut cependant être bien géré avec des changements alimentaires.

Aliments à éviter

  • Les restrictions alimentaires offrent un soulagement immédiat et réussissent à inverser les symptômes associés à l’acidémie propionique.
  • Un régime restreint en protéines (1,5 à 2 mg / kg / jour) est généralement utile. La prise alimentaire régulière doit être surveillée par des diététiciens métaboliques.
  • Des aliments riches en glucides doivent être administrés pour éviter la dégradation des protéines.
  • Les personnes touchées par l’acidémie propionique doivent être nourries plusieurs fois par jour pour surmonter leur faiblesse

Suppléments

  • Le supplément de L-carnitine (100 mg / jour) neutralise les métabolites qui s’accumulent avec un régime pauvre en protéines. Il peut alors être rincé dans l’urine
  • En cas de non-réponse génétique à la biotine, la prise d’un supplément de biotine (10 mg / jour) et la limitation de la consommation d’isoleucine, de valine, de thréoine et de méthionine s’avèrent efficaces.
  • L’administration intraveineuse de glucose aide également à prévenir la dégradation des protéines et des graisses.
  • La transplantation hépatique est un traitement facultatif disponible car l’enzyme déficiente ou défectueuse, la propionyl coenzyme A carboxylase, est une enzyme hépatique.

Autres mesures de traitement

  • Les antibiotiques, comme la néomycine et le métronidazole, sont suggérés pour les bactéries intestinales qui produisent de l’acide propionique.
  • Une dialyse peut être nécessaire dans des cas extrêmes.
  • D’autres signes apparentés de déshydratation, de vomissements et de convulsions pourraient être traités avec des médicaments appropriés.

Références :

http://ghr.nlm.nih.gov/condition/propionic-acidemia

http://emedicine.medscape.com/article/1161910-overview

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