Le syndrome d'α-thalassémie associée à un retard mental (ATR) a été décrit pour la première fois en 1981 par un groupe anglais, chez trois garçons
non apparentés. Dans ce premier rapport, la question de l'association réelle ou fortuite de ces deux signes cliniques était encore discutée. Cependant, les caractéristiques inhabituelles de
l'α-thalassémie, survenant de façon sporadique et dans des familles d'Europe du Nord, laissaient supposer l'existence d'un nouveau syndrome. Quelques années plus tard, en 1990, le diagnostic de
nouveaux cas cliniques permit de mieux caractériser ce syndrome et de confirmer une réelle association α-thalassémie et retard mental. L'étude d'un plus grand nombre de patients permit
d'individualiser deux formes distinctes du syndrome ATR. La première forme est caractérisée par une large délétion de la partie télomérique du bras court d'un chromosome 16, conduisant chez les
patients concernés à la disparition du locus α-globine et des gènes contigus, c'est le syndrome ATR-16. La seconde forme, retrouvée uniquement chez des garçons, associe un retard mental sévère et
une α-thalassémie inhabituelle, sans délétion ni mutation du locus α-globine. Des études moléculaires réalisées sur cette forme atypique du syndrome ATR ont permis d'exclure définitivement le
locus α-globine comme région candidate. Des études de liaison génétique ont ensuite conduit à localiser le locus responsable de ce syndrome sur le chromosome X, dans la région Xq13-Xq21.1, et le
nom de syndrome ATR-X lui a été attribué. Dans le même temps, des travaux de cartographie transcriptionnelle de cette même région ont permis d'identifier des gènes qui, du fait de leur expression
dans le système nerveux central et/ou de la fonction putative de leur produit, pouvaient être de bons candidats pour des pathologies de retard mental liées au chromosome X. Parmi les nouveaux
gènes isolés, le gène XNP (X-linked nuclear protein), localisé dans la région Xq13.3, est apparu comme un excellent gène candidat pour être impliqué dans des pathologies de déficience mentale, et
notamment dans le syndrome ATR-X L'intégrité du gène XNP a donc été testée dans 16 familles d'individus atteints et cette approche a permis d'identifier 13 mutations dans ce gène,
démontrant clairement son rôle dans le syndrome ATR-X.
Cette maladie touche les individus de sexe masculin, les femmes conductrices n'étant généralement pas atteintes sur les plans physique et intellectuel.
Un certain nombre d'individus atteints sont bien portants à l'âge de 30 ou 40 ans.
Jusqu'alors, 168 cas ont été rapportés.
La thalassémie alpha liée à l'X avec retard mental est caractérisée par: (en %)
Retard mental
– sévère 96%
– modéré à léger 4%
- Microcéphalie 74%
Dysmorphie faciale
– bouche triangulaire 98%
– hypoplasie étage moyen 88%
– narines antéversées 87%
– épicanthus 84%
– incisives espacées 67%
Autres signes
- Hypotonie néonatale 92%
- Des anomalies génitales,
- Une thalassémie alpha,
- Un langage très limité,
- Des crises d'épilepsie
- Grande affection à l'égard de leur entourage,
- Un comportement de type autistique
- Une hypotonie faciale et une bouche
- Un reflux gastro-intestinal
- anémie
Signes cliniques du syndrome ATR-X
Le tableau clinique du syndrome ATR-X est dominé par un retard mental sévère et une dysmorphie faciale caractéristique, alors que les anomalies hématologiques sont mineures. Les antécédents anté et périnatals sont sans particularité, le poids et la taille sont normaux à la naissance. En période néonatale, les enfants atteints de syndrome ATR-X présentent une hypotonie sévère et des troubles associés de l'alimentation. Pendant la petite enfance, toutes les acquisitions sont retardées : la marche ne survient que tardivement voire jamais, le langage se limite à quelques mots et les patients restent dépendants toute leur vie. Environ 30 % d'entre eux présentent une épilepsie tonico-clonique ou myoclonique. En règle générale, il n'y a pas d'anomalie cérébrale à l'imagerie en résonance magnétique mais des cas d'atrophie cérébrale discrète ont été rapportés. Bien qu'aucun phénotype comportemental particulier n'ait été décrit, les enfants sont, en général, affectueux et gais
La dysmorphie est très discrète chez le nourrisson ; elle s'affirme avec l'âge et est, en général, bien établie dès l'enfance. On note un épicanthus, un télécanthus, une hypoplasie de l'étage moyen de la face, un petit nez et des narines antéversées ; la lèvre supérieure est incurvée en chapeau de gendarme. Les incisives sont fréquemment espacées et en avant, la langue est hypotone.
Des malformations génitales de sévérité variable sont présentes dans 80 % des cas : cryptorchidie, anomalies du prépuce, mais aussi hypospadias, micropénis, voire ambiguïté sexuelle pouvant conduire à des erreurs de diagnostic de sexe. La puberté est fréquemment retardée.
Les anomalies hématologiques décrites dans certains cas d'ATR-X sont mineures, évoquant les particularités notées chez les patients atteints d'α-thalassémie : microcytose discrète associée à une pseudopolyglobulie. Elles sont l'expression d'un léger déséquilibre dans le taux de synthèse des deux chaînes de globine alors que, chez le sujet normal, ces deux chaînes, codées par des gènes localisés sur des chromosomes différents, sont synthétisées à des taux identiques. Bien que cette caractéristique soit l'un des éléments de base dans la définition initiale du syndrome, elle est très inconstante et, par conséquent, son absence ne doit pas faire exclure le diagnostic de syndrome ATR-X.
Les anomalies osseuses sont également fréquentes et variables : les anomalies des doigts et des orteils sont communes (clinodactylie, brachydactylie, extrémités en baguette de tambour, syndactylie) de même que celles du rachis (scoliose et cyphose). Un retard statural est présent dans 60 % des cas.
D'autres signes cliniques sont notés de manière moins constante : hypoglycémie, troubles de la régulation thermique. Une forte sialorrhée, des éructations et des vomissements fréquents sont rapportés, causés par un dysfonctionnement intestinal général. Enfin, des anomalies cardiaques variables et non spécifiques sont rapportées : malformations septales, canal artériel persistant, sténose pulmonaire.
Stratégie diagnostique
Certains tests, non spécifiques, permettent une orientation du diagnostic. Ce sont les études hématologiques ou la recherche d'un biais d'inactivation du chromosome X chez les mères des patients.
L'hémogramme peut révéler l'existence d'une microcytose modérée. Dans tous les cas, une coloration au bleu de crésyl devra être réalisée et permettra éventuellement d'objectiver sur le frottis sanguin la présence de corps de Heinz correspondant à des précipités de chaînes β-globine. Ces précipités sont difficiles à mettre en évidence et le test doit être répété à différents intervalles. Le pourcentage de corps de Heinz décrits chez les patients ATR-X varie entre 0 et 27 %. Il est sans corrélation avec les signes hématologiques (microcytose et pseudopolyglobulie) qui restent toujours très discrets, voire absents. Le seul examen qui permet d'objectiver de manière fiable un déséquilibre dans la production des chaînes de globine est la synthèse de chaînes in vitro mais cet examen est peu pratiqué en routine.
La recherche d'un biais d'inactivation du chromosome X chez la mère d'un sujet atteint se fait classiquement par l'étude de la méthylation du site polymorphe du récepteur aux androgènes. Jusqu'à présent, un biais a été retrouvé chez toutes les femmes porteuses obligatoires.
Concernant le diagnostic moléculaire, la taille importante de la séquence codante (plus de 7 kb), la structure complexe du gène XNP (35 exons) et la diversité des mutations rendent très coûteuse la recherche systématique de mutations chez les patients. Jusqu'à présent, le diagnostic moléculaire se limitait donc au séquençage des exons 7, 8 et 9 du gène XNP, codant pour les motifs en « doigt de zinc » dans lesquels ont été retrouvées 60 % des mutations. Néanmoins, l'augmentation du nombre de demandes de diagnostic ainsi que l'élargissement des phénotypes décrits ont conduit à mettre en place une stratégie diagnostique associant la recherche de la protéine XNP/ATR-X par immunocytochimie et le criblage exhaustif du gène XNP par DHPLC et séquençage.
La recherche de la protéine est réalisée par immunocytochimie avec des anticorps anti-XNP/ATR-X sur des lymphocytes de patients ATR-X. Les premiers résultats obtenus en combinant des expériences d'immunoblot et d'immunocytochimie sur des cellules de patients ATR-X avaient en effet montré soit une altération de la distribution cellulaire de la protéine XNP/ATR-X, soit l'absence totale de la protéine.
Le criblage de la totalité des exons du gène XNP est réalisé par chromatographie liquide haute performance en condition dénaturante (DHPLC) à partir de l'ADN génomique des patients. Dans le protocole établi, le gène a été découpé en 42 fragments qui couvrent tous les exons ainsi que les jonctions intron-exon. Ce criblage a confirmé, dans 100 % des cas, les mutations préalablement identifiées par séquençage.
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