Génétique des maladies du système nerveux périphérique
Cours de Neurologie
Introduction
:
Le but de cet article est de faire le point sur les données récentes concernant la
génétique des neuropathies périphériques héréditaires.
Il est nécessaire, tout
d’abord, de délimiter le champ de ces pathologies.
Topographiquement, on
peut appliquer la dénomination de neuropathie périphérique à tout désordre
qui touche le nerf périphérique ou quelques parties de celui-ci.
Par définition,
le système nerveux périphérique correspond aux parties du système nerveux
dans lesquelles les neurones ou leurs prolongements sont en relation avec les
cellules satellites périphériques, les cellules de Schwann.
Ainsi, pour Thomas
et Ochoa, il comprend les nerfs crâniens à l’exception du nerf optique, les
racines spinales, les ganglions rachidiens, les troncs nerveux périphériques et
leurs ramifications terminales, et le système nerveux autonome.
Nous
distinguerons les neuropathies périphériques qui correspondent à l’expression
clinique d’un désordre primaire du système nerveux périphérique des
maladies héréditaires, métaboliques ou de surcharge, qui peuvent toucher le
système nerveux périphérique comme d’autres systèmes de l’organisme :
neuropathie amyloïde, neuropathies des porphyries, la maladie de Refsum, la
maladie de Fabry...
Pour que cet article réponde le plus exactement possible à son intitulé « la
génétique des neuropathies périphériques », nous avons privilégié l’exposé
des données récentes de génétique moléculaire les concernant, parfois, il faut
l’avouer, au détriment des données cliniques, électrophysiologiques et
neuropathologiques.
Génétique des neuropathies périphériques
héréditaires pures :
Dans cette première partie, nous traiterons de ce qui peut paraître stricto sensu
comme les seules neuropathies périphériques héréditaires : affections transmises selon un mode mendélien qui touchent uniquement le système
nerveux périphérique comme nous l’avons précédemment défini.
Entrent
dans ce cadre les neuropathies héréditaires sensitivomotrices qui sont de loin
les plus fréquentes, la maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT), la
neuropathie héréditaire avec hypersensibilité à la pression (NHHP), la
névralgie amyotrophiante familiale (NAF) et les neuropathies héréditaires
sensitives et dysautonomiques.
Néanmoins, traiter le CMT nous amènera à
parler d’une des deux formes de motoneuronopathies héréditaires, la forme
spinale de CMT ou amyotrophie spinale distale.
A - Neuropathies héréditaires sensitivomotrices :
1- Maladie de Charcot-Marie-Tooth :
*
Généralités
:
Le CMT constitue un syndrome qui s’intègre dans le cadre des neuropathies
héréditaires motrices et sensitives.
Le CMT est la neuropathie héréditaire la
plus fréquente avec une prévalence d’environ 1/2 500.
Elle a été décrite
par Charcot et Marie en 1886 comme « une forme particulière d’atrophie
musculaire progressive, souvent familiale, débutant par les pieds et les jambes
et atteignant plus tard les mains ».
Tooth, la même année, identifie le même
syndrome et conclut qu’il est d’origine neurogène.
Le CMT est caractérisé par une atrophie musculaire et une neuropathie
sensitive progressive touchant les extrémités des membres.
La maladie débute
en général avant l’âge de 20 ans, le plus souvent aux membres inférieurs, d’où
son nom initial d’atrophie péronière neurogène.
Elle se manifeste par une
amyotrophie et une faiblesse musculaire de topographie distale (pieds et
mollets aux membres inférieurs, mains et avant-bras aux membres
supérieurs).
Des troubles sensitifs de même topographie sont observés.
Associés aux signes neurologiques, on peut trouver des déformations,
fréquemment des pieds creux et plus rarement des scolioses.
À l’examen
clinique, on note généralement une diminution, parfois une abolition, des
réflexes ostéotendineux.
L’évolution est chronique et lentement progressive.
La gêne fonctionnelle est très variable d’un individu à l’autre.
Certaines
formes sont très handicapantes mais ne mettent pas en jeu le pronostic vital.
L’examen électrophysiologique est indispensable au diagnostic puisqu’il
permet de distinguer différentes formes de la maladie et de détecter les
individus porteurs de mutation et encore asymptomatiques.
À l’intérieur de chaque type, différents modes de transmission sont
rencontrés : autosomique dominant, autosomique récessif ou lié à l’X.
La
transmission dominante est prépondérante en Europe, alors que le mode
autosomique récessif est fréquent au Maghreb.
Comme nous le verrons, il
existe des cas sporadiques qui correspondent souvent à des mutations de novo
qui se transmettent alors selon un mode autosomique dominant.
* Différents types du CMT :
De nombreuses classifications du CMT se sont succédées.
Dyck et Lambert
vont proposer en 1975 le premier cadre nosologique qui intègre les données électrophysiologiques.
En effet, l’examen électrophysiologique permet de
distinguer le CMT dysmyélinisant et le CMT neuronal.
+ CMT dysmyélinisant :
Les vitesses de conduction motrice et sensitive sont uniformément diminuées.
En particulier, la vitesse de conduction du nerf médian (VCM) est inférieure
à 35 m/s (normale supérieure à 48 m/s).
Le CMT dysmyélinisant est le plus
fréquent des CMT. Dans 50 % des cas, l’âge de début est inférieur à 10 ans.
Sa pénétrance clinique est incomplète et âge-dépendante.
En revanche, la
pénétrance électrophysiologique est complète dès l’enfance.
L’étude
anatomopathologique met en évidence une diminution du nombre des axones,
particulièrement ceux de gros calibre, une myéline d’épaisseur diminuée et
des images en « bulbe d’oignon » dues à une prolifération des cellules de
Schwann.
En Europe, il est majoritairement de transmission autosomique
dominante.
On le dénomme alors CMT1.
Il peut se transmettre selon un mode
autosomique récessif, surtout dans les pays du Maghreb, ainsi que du Proche-Orient
et du Moyen-Orient.
+ CMT neuronal
:
Les vitesses de conduction sont normales ou subnormales.
La VCM est
supérieure à 40 m/s. Sa fréquence est difficile à estimer car son diagnostic est
souvent délicat. Selon les études, il représente de 20 à 30 % des CMT.
Le CMT neuronal est hétérogène au plan clinique et électrophysiologique.
On
distingue la forme axonale, avec atteinte motrice et sensitive, de la forme
spinale sans altération des voies sensitives.
En effet, les neuronopathies
motrices distales héréditaires sont classiquement intégrées dans le cadre
nosologique du CMT en raison de l’atteinte distale des membres, et en
particulier de leur présentation clinique fréquente à type d’atrophie péronière.
Le terme de CMT spinal est alors utilisé.
La transmission du CMT neuronal
est principalement autosomique dominante en Europe, c’est le CMT2.
Comme pour le CMT1, sa pénétrance est âge-dépendante.
Il existe aussi des
cas isolés.
La biopsie nerveuse met en évidence, dans le CMT2, une perte axonale qui touche les axones aussi bien de grand que de petit calibre et
l’absence d’atteinte du nerf dans le CMT spinal puisque la biopsie est
effectuée au niveau musculocutané qui est purement sensitif.
+ CMT intermédiaire
:
Certains patients CMT présentent des VCM comprises entre 30 et 40 m/s.
Quand on observe la ségrégation de l’affection dans la famille
correspondante, le mode de transmission est souvent compatible avec une
hérédité dominante liée à l’X (absence de transmission père-fils).
Néanmoins,
dans certains pedigrees, une transmission autosomique dominante peut être
affirmée (présence d’au moins une transmission père-fils).
* Génétique moléculaire :
+
CMT dominant
:
– CMT1
Dans la majorité des pedigrees, 60 à 70 %selon les études, la maladie est liée
à la région 17p11.2, c’est le CMT1A.
Le CMT1A est associé de façon quasi
constante à une duplication de cette région, qui contient le gène codant pour
une protéine de la myéline périphérique, PMP22.
Comme des
mutations ponctuelles de ce gène provoquent aussi un phénotype CMT1, il
est admis qu’un effet de dose (trois copies de PMP22 au lieu de deux) est
responsable du phénotype chez les patients CMT1 avec duplication.
Ce modèle est renforcé par l’existence de la NHHP, qui est associée
majoritairement à une délétion de la même région 17p11.2.
Une délétion
de 2pb dans le gène PMP22 a été identifiée chez un patient qui présentait un
phénotype NHHP et qui n’avait pas la délétion en 17p11.2, incriminant
définitivement ce gène.
L’ensemble de ces observations suggère que le
phénotype des patients CMT1Aou NHHPrésulte d’une quantité anormale de
protéine PMP22.
Les études de l’expression de PMP22 ont été contradictoires
et ne permettaient pas de retenir définitivement cette hypothèse.
Deux études
ont évalué le taux d’acide ribonucléique messager (ARNm) PMP22, par
northern blot, à partir de biopsies de nerfs provenant de patientsCMT1Aavec
duplication.
Ce taux n’est pas uniforme d’un individu à l’autre, il est soit
identique, soit supérieur à celui observé chez les témoins.
En revanche,
l’analyse de biopsies en immunohistochimie révèle que le taux de PMP22 est
plutôt diminué chez les patients CMT1A, quel que soit le taux d’expression
de l’ARNm.
Cependant, Vallat et al ont montré, chez deux patients
CMT1Aet chez deux patientsNHHP, que le taux de protéine PMP22 quantifié
par immunocytochimie ultrastructurale était fonction du nombre de copies du
gène.
Un second locus, le CMT1B, a été localisé près du locus Duffy sur le
chromosome 1.
Ce sont des mutations du gène P0, une protéine structurale de
la myéline périphérique, qui sont alors responsables du phénotype.
La
protéine P0 est colocalisée avec PMP22 dans la myéline périphérique
compacte.
Deux tiers des mutations touchent les exons 2 et 3 qui codent pour
le domaine extracellulaire immunoglobuline-like de la protéine.
En
particulier, des mutations récurrentes touchent l’arginine en position 98.
Ces résultats sont à rapprocher du rôle de compaction de la protéine P0.
En
effet, la protéine P0 est un acteur important de la cohésion entre les feuillets
successifs de la myéline par liaison homophilique.
Des mutations qui
perturbent la structure tertiaire du domaine extracellulaire vont perturber la
liaison de P0 avec elle-même et ainsi provoquer une mauvaise compaction de
la myéline.
On retrouve des mutations du gène P0 chez 10 à 15 %des CMT1.
Récemment, des mutations ont été identifiées dans le gène EGR2 (early
growth response 2 gene) chez des patients avec une neuropathie périphérique
dysmyélinisante.
Ce gène, qui est l’homologue humain du gène murin
Krox20, code pour une protéine avec motifs en « doigt de zinc » qui se lie
probablement à l’acide désoxyribonucléique (ADN) et agit comme un facteur
de transcription.
Son expression stable est contemporaine du début de la myélinisation du système périphérique. Le phénotype semble être variable en
fonction des mutations.
Il peut correspondre à une hypomyélinisation
congénitale et se transmettre sous le mode autosomique récessif (mutation
Ile268Asn dans une famille avec consanguinité) ou autosomique dominant
(mutation de novo complexe Ser382Arg-Asp383Tyr).
Enfin, dans la dernière
famille, un phénotype moins sévère, de type CMT1, était associé à la mutation
dominante Arg409Trp.
Il faut souligner que les mutations du gène EGR2
doivent être rares car, dans la série publiée, elles n’ont été retrouvées que chez
trois parmi 96 patients indépendants non porteurs de la duplication en
17p11.2.
Pour certains patients avec un CMT1A, les analyses moléculaires ont permis
d’exclure les gènes PMP22, P0 et EGR2.
Il existe donc encore un (ou
plusieurs) locus(i) à identifier.
– CMT neuronal
La forme axonale du CMT neuronal ou CMT2 est phénotypiquement
hétérogène.
En effet, d’une famille à l’autre, on note des différences dans la
topographie de l’atteinte (membres supérieurs versus membres inférieurs) et
dans les composantes nerveuses touchées (fibres motrices, sensitives
superficielles, sensitives proprioceptives...) et les signes associés.
Le CMT2
est aussi hétérogène au plan génétique. Pour le CMT2, un premier locus a été
décrit par Ben Othmane et al sur la portion télomérique du bras long du
chromosome 1, en 1p35-36.
Plus récemment, un second locus a été identifié
en 3q dans une unique famille des États-Unis.
L’atteinte motrice et
sensitive était patente au plan clinique et électrophysiologique, et était plus
importante au niveau des membres inférieurs.
De plus, les patients présentaient des ulcères de la voûte plantaire, voire des amputations des pieds
qui reflétaient une atteinte sévère de la sensibilité thermoalgique.
Pour
certains, il est licite de proposer d’intégrer ce phénotype dans les neuropathies
héréditaires sensitives et dysautonomiques (hereditary sensory and
autonomic neuropathy [HSAN]).
Un dernier locus a été identifié en
7p dans une famille des États-Unis.
Le déficit moteur et l’amyotrophie
touchent les quatre membres mais préférentiellement les membres supérieurs.
Une atteinte de la sensibilité à tous les modes y est, semble-t-il, associée.
Il
faut noter qu’un locus « chevauchant » a été incriminé pour une forme
autosomique dominante du CMT spinal.
L’absence de données électrophysiologiques concernant les voies sensitives ne permet pas de
trancher entre un CMT neuronal ou spinal.
Ces trois loci ont été chacun
associés au CMT2 dans une seule famille et très rarement retrouvés dans
d’autres pedigrees. Ils représentent certainement des loci mineurs.
Il reste
donc d’autres gènes à localiser. On constate que les progrès concernant la
génétique moléculaire du CMT2 sont moins rapides que ceux observés pour
le CMT1.
On peut expliquer cet état de fait par la raison suivante : la
localisation des gènes et leur identification nécessitent l’étude de grands
pedigrees dans lesquels le statut de chaque individu à risque vis-à-vis de la
maladie peut être précisé.
Or, pour le CMT2, on ne dispose pas d’un critère
aussi discriminant que la VCM utilisée dans les familles avec CMT1.
Harding a proposé une classification des neuropathies motrices héréditaires
en fonction de la topographie de l’atteinte : proximale (spinal muscular
atrophy [SMA]), distale et complexe.
Les CMT spinaux correspondent
évidemment à la deuxième catégorie.
Pour les subdiviser, elle prend en
compte le mode de transmission et l’âge de début.
Pour le CMT spinal de transmission autosomique dominante, deux loci ont
été identifiés.
Le premier en 7p dans une large famille d’origine bulgare dans
laquelle les patients présentaient une amyotrophie distale exclusivement
localisée au niveau des membres supérieurs (hereditary motor neuronopathy
type V).
Le second a été localisé en 12q24, proche du gène de la phospholipase A2, dans une grande famille belge où ségrégeait un phénotype
d’amyotrophie péronière qui débutait plutôt à l’âge adulte (hereditary motor
neuronopathy type II).
+ CMT dominant lié à l’X
:
Jusqu’à l’identification du gène responsable, le CMT dominant lié à l’X
(CMTDX) était considéré comme une forme rare de la maladie.
À ceci, il est
possible d’avancer l’explication suivante. Le phénotype électrophysiologique
du CMTDX se situe à « mi-chemin » entre le CMT1 et le CMT2.
En effet, les
hommes sont plus sévèrement atteints que les femmes et présentent des
vitesses de conduction entre 25 et 40 m/s, c’est-à-dire comparables à celles
observées dans le CMT1.
À l’inverse, lesVCM des femmes atteintes sont
en général supérieures à 35 m/s et souvent normales. La pénétrance est
incomplète chez les femmes.
Ainsi, en fonction du sexe du propositus, les
familles CMTDX ont pu être classées en CMT1 ou en CMT2.
En effet, sur
des pedigrees de taille moyenne, l’absence de transmission père-fils ne permet
pas d’exclure une transmission autosomique dominante.
En 1993, Bergoffen
et al ont montré que le gène en cause code pour une protéine participant aux
jonctions de type gap, la connexine 32 (Cx32).
Cette protéine se trouve
dans la myéline non compacte des boucles paranodales et des incisures de
Schmidt-Lanterman.
La région codante de la Cx32 étant inférieure à 1 kb
(932 bp), de larges séries de patients CMT1 sans duplication et CMT2,
appartenant à des familles sans transmission père-fils, ont pu être étudiées par
la technique PCR (polymerase chain reaction)/séquence.
Plus de 70
mutations différentes ont été ainsi caractérisées.
À l’inverse de P0, la
distribution des mutations est homogène le long de la protéine.
Des mutations
des séquences 5’ non traduites et du promoteur spécifique des cellules de
Schwann ont été décrites.
Les mécanismes mutationnels sont très
variables : mutations faux sens, mutation stop, délétion intragénique...
Il
semble que la fréquence duCMTDXsoit élevée et représente entre 15 et 25 %
de l’ensemble des CMT.
Ce pourcentage semble encore plus élevé dans le CMTà vitesse intermédiaire.
Ainsi, dans 35 familles CMTsans transmission
père-fils dont le cas index présentait une VCM entre 30 et 40 m/s, 14
mutations (40 %) ont été caractérisées par séquençage systématique de la
région codante de la Cx32.
Devant une transmission dominante, il faut se poser la question d’un CMTDX.
L’atteinte plus sévère des hommes et les VCM entre 30 et 40 m/s
renforcent cette hypothèse.
La recherche de mutation dans le gène de la Cx32 s’impose alors.
+ CMT autosomique récessif
:
Trois types de CMT autosomique récessif (CMT4A, B et C) ont été définis
par Ben Othmane et al dans une population tunisienne sur des critères
électrophysiologiques et anatomopathologiques.
Le CMT4A se caractérise
par des vitesses de conduction nerveuse (VCN) diminuées et une hypomyélinisation.
Le CMT4B est associé à une diminution des VCN mais
se distingue du CMT4A par la présence de masses myéliniques globulaires
sur les fibres myélinisées.
Le troisième groupe, le CMT4C, correspond à une
forme axonale, avec des VCN conservées et l’absence d’altération de la
myéline sur les biopsies nerveuses.
Cette hétérogénéité phénotypique est
sous-tendue par une hétérogénéité génétique.
Les premiers résultats de
génétique moléculaire ont été compatibles avec cette classification.
En effet,
le premier locus, décrit en 8q13-q21.1, correspondait au phénotype
CMT4A et le second, localisé en 11q23, auCMT4B.
Cependant, deux
autres loci viennent d’être identifiés, l’un en 5q23-q33 et l’autre en
8q24 qui correspondent à des CMT dysmyélinisants mais présentent de
nouveaux aspects cliniques, électrophysiologiques et anatomopathologiques,
démontrant l’inadaptation de la classification proposée primitivement.
Pour
le CMTlié au 5q, les signes neurologiques, la course évolutive et les données
électrophysiologiques sont très proches de celles décrites pour le CMT1, mais
on observe une grande fréquence et une grande précocité des déformations
du rachis qui sont souvent inaugurales. Le locus en 8q24 est associé à une
neuropathie sévère avec survenue d’une surdité au décours de la maladie.
+ Cas isolés
:
Il arrive souvent de rencontrer des patients sans antécédents familiaux avec
un tableau clinique compatible avec un CMT. On parle alors de cas isolés.
Lorsque les apparentés au premier degré, en particulier les parents, sont
considérés comme non atteints après un examen clinique et électrophysiologique minutieux, on peut parler de cas sporadiques.
Plusieurs
hypothèses peuvent rendre compte des cas isolés :
– le patient est homozygote pour une mutation autosomique récessive ; ce
cas de figure est fréquent en Europe pour ce mode de transmission où l’atteinte
de plusieurs membres d’une fratrie est relativement rare en raison de leur
petite taille ;
– le patient est porteur d’une mutation de novo (ou néomutation), c’est-àdire
d’une mutation qui a eu lieu dans l’un des gamètes parentaux ; pour le
CMT1, la grande majorité des cas isolés est associée à des duplications de
novo de la région 17p11.2 qui sont provoquées par des séquences homologues
flanquant cette région ; des néomutations des gènes PMP22 et P0 ont
aussi été rapportées.
Le risque pour la descendance est alors de 50 %pour
ces mutations qui se transmettent selon un mode autosomique dominant ; il
peut aussi s’agir d’une néomutation du gène de la Cx32 localisé sur le
chromosome X, qui se transmet selon le mode dominant lié au sexe (Meggouh
F et al, communication personnelle) ;
– une transmission dominante avec pénétrance incomplète peut être évoquée
dans le CMT2, surtout si l’information concernant les ancêtres est difficile à
reconstituer ;
– le patient peut être atteint d’une maladie acquise qui mime le tableau du CMT (phénocopie) ; une hétérogénéité de l’atteinte des nerfs selon leur
topographie, l’existence de bloc de conduction, etc, renforce cette hypothèse ;
le risque pour la descendance est alors nul.
Il est évident qu’en fonction de l’hypothèse retenue, le conseil génétique est
très différent.
C’est pourquoi la démarche à suivre pour les cas isolés est
délicate et nécessite un examen rigoureux des apparentés.
De plus en plus
souvent, l’analyse moléculaire contribue à préciser le risque pour la
descendance si le (ou les) gène(s) responsable(s) de la maladie est(sont)
connu(s).
* Diagnostic moléculaire
:
Les généticiens moléculaires vont orienter leur stratégie de recherche des
mutations chez les patients avec un CMT selon la valeur des vitesses de
conduction et le mode de transmission.
La connaissance des gènes impliqués dans le CMT1 permet le diagnostic
direct de la mutation chez les patients CMT qui présentent une VCM
inférieure à 35 m/s.
Les fréquences associées à chaque type de mutations des
gènes PMP22 et P0 dictent la stratégie moléculaire à adopter.
Dans un premier
temps, la duplication en 17p11.2 est toujours recherchée et trouvée dans 60 à
70 % des cas.
En son absence, la recherche de mutation est effectuée en
priorité dans le gène P0, puis dans le gène PMP22 dont quelques mutations
ont été décrites chez des patients CMT1.
Il faut souligner que la taille
relativement faible de ces gènes, qui comprennent respectivement quatre et
six exons, permet l’exploration systématique de leur région codante.
Dans 10
à 15 % des cas, le defect moléculaire n’est pas caractérisé.
Il pourrait s’agir
de mutations dans le gène EGR2, mais nous avons vu qu’elles sont rares, de
mutations dans les séquences 5’ des gènes PMP22 ou P0, qui ne sont pas
systématiquement explorées, ou dans des gènes non encore identifiés
(CMT1C).
Lorsqu’un patient présente des VCM intermédiaires (entre 30 et
40 m/s), nous avons vu que le gène de la Cx32 est souvent en cause (40 %des
cas).
C’est pourquoi lorsqu’une transmission père-fils ne vient pas exclure
une hérédité liée à l’X, une recherche de mutation dans ce gène peut être
pratiquée en première intention.
Si le résultat est négatif, la duplication en
17p11.2 est bien évidemment recherchée.
Pour le CMT2, un diagnostic direct est impossible.
Il faut utiliser des
marqueurs polymorphes extragéniques.
On ne peut donc envisager une étude
moléculaire que dans les grandes familles où l’on peut collecter le sang de
plusieurs individus atteints.
Il est alors possible d’infirmer ou d’affirmer la
liaison de la maladie aux loci du CMT2.
Dans le premier cas, si la famille est
suffisamment informative, une cartographie primaire du gène responsable
peut être initiée, mais ceci reste du domaine de la recherche...
Dans le
deuxième cas, le statut des individus à risque peut être déterminé par
reconstruction des haplotypes pour les marqueurs utilisés et par les calculs de
risques.
La nature probabiliste du résultat est inhérente à l’utilisation de
marqueurs extragéniques.
Comme pour le CMT2, aucun diagnostic direct n’est encore envisageable
pour le CMT de transmission autosomique récessive.
Ainsi, l’utilisation de
marqueurs extragéniques permet de tester la liaison au 5q23-31, au 8q13-
q21.1, au 8q24 et au 11q23 dans les familles chez lesquelles la transmission
de la maladie est compatible avec un mode autosomique récessif et qui sont
suffisamment informatives.
Il faut souligner que reconnaître une hérédité
autosomique récessive est délicat, ceci pour les raisons suivantes.
En Europe,
les fratries sont de taille réduite et on rencontre beaucoup de familles avec un
seul individu atteint.
Il est alors impossible de distinguer les cas issus d’une
transmission autosomique récessive, des cas sporadiques.
De plus, avant
d’affirmer la récessivité, il est impératif de pratiquer une étude électrophysiologique des deux parents car les formes dominantes
(autosomiques ou liées au sexe) sont de pénétrance clinique incomplète et
âge-dépendante.
La notion d’une consanguinité entre les parents constitue un
argument important, mais souvent absent, pour orienter vers une hérédité
autosomique récessive.
L’existence d’une union consanguine permet
d’augmenter de façon importante l’informativité de la famille pour les
analyses de liaison.
L’exploration moléculaire dans leCMTest guidée par une évaluation clinique
rigoureuse.
L’examen électrophysiologique des membres de la famille, ou au
moins du cas index, est incontournable.
La détermination du mode de
transmission constitue aussi un prérequis à toute recherche de mutation et
nécessite la constitution d’un arbre généalogique le plus précis possible.
En
effet, ces deux types de données vont orienter le biologiste moléculaire dans
sa stratégie diagnostique.
C’est à partir de ce dialogue permanent entre
cliniciens et biologistes qu’une conduite rationnelle et adaptée à chaque cas
peut être élaborée.
* Expressivité variable du CMT :
+ Grande variabilité intrafamiliale :
Il est difficile d’établir des corrélations phénotype-génotype dans le cadre du
CMT en raison de la grande variété des mutations qui touchent les gènes
PMP22, P0 et Cx32.
Ainsi, il est laborieux de réunir des groupes de patients
homogènes au plan moléculaire (avec une même mutation) dont les effectifs
sont statistiquement significatifs, dans le but de comparer entre eux le
phénotype.
Ces études qui sont réalisables dans les grands centres ou à travers
des réseaux de recherche clinique sont néanmoins en cours.
Une autre raison
vient ajouter à la difficulté de tels projets : la grande variabilité intrafamiliale
du CMT.
En effet, pour une même mutation, des patients débutent la maladie
à des âges très différents (enfance, adolescence, âge adulte) et présentent des
tableaux de sévérité très variable : certains restent asymptomatiques alors que
d’autres sont confinés au fauteuil roulant.
L’exemple du CMT1A avec
duplication en 17p11.2, dont la grande fréquence permet l’étude du phénotype
sur de grands échantillons, est assez démonstratif.
Pour 50 % des patients,
l’âge de survenue des premiers signes est inférieur à 10 ans, pour 20 % entre
10 et 20 ans et pour 30 % d’entre eux à l’âge adulte.
Vingt pour cent des
porteurs de la duplication sont asymptomatiques et leur découverte se fait à
l’occasion d’explorations électrophysiologiques systématiques lors d’études
familiales.
+ Syndrome de Déjerine-Sottas et d’hypomyélinisation congénitale
:
Une forme sévère deCMTavait été individualisée : le syndrome de Déjerine-
Sottas (DSS).
Cette entité reposait sur la description, par les Dr Déjerine et Sottas, de deux frères qui présentaient une neuropathie démyélinisante ayant
débuté dans l’enfance et rapidement évolutive, associant des troubles
marqués de la sensibilité, une ataxie et une névrite hypertrophique.
Cette
observation assignait une transmission autosomique récessive à cette forme
de CMT.
Par la suite, les cas sporadiques qui répondaient aux critères de
sévérité précédents trouvaient place dans cette catégorie.
L’examen électrophysiologique a pourtant démontré qu’un certain nombre de patients
avec un DSS étaient atteints d’une forme commune de transmission
autosomique dominante, en objectivant desVCMbasses chez l’un des parents
qui était pourtant asymptomatique (toujours cette grande variabilité
intrafamiliale !).
L’ADN d’un grand nombre de patients a été aujourd’hui
analysé, ce qui a provoqué la remise en question du DSS.
En effet, la majorité
de ces patients présentent une duplication en 17p11.2 (CMT1A), soit
transmise par un parent asymptomatique, soit apparue de novo, soit
des mutations des gènes PMP22 ou P0, elles aussi transmises ou de novo.
C’est pourquoi, pour beaucoup, le DSS ne doit plus être considéré comme une
entité nosologique dans la classification actuelle qui intègre les données
électrophysiologiques, génétiques mais aussi moléculaires.
La situation est
proche pour le syndrome d’hypomyélinisation congénitale (HC) qui se
caractérise par un début très précoce (petite enfance), une hypotonie, une
faiblesse musculaire distale prononcée, une aréflexie, associées à des VCN
effondrées.
Dans les formes extrêmes, un tableau d’arthrogrypose
multiple congénitale peut être observé. Dans les cas moins sévères, il est
difficile de distinguer entre une HC et un phénotype « DSS ».
En effet, seule
la biopsie de nerf pose le diagnostic de HC par l’observation d’une hypomyélinisation de l’ensemble des fibres nerveuses et l’absence de bulbes
d’oignon et de dégradation de la myéline.
C’est à travers l’étude moléculaire
de ces cas qu’il a été montré que certaines mutations des gènes de la myéline
semblent plus délétères que les autres.
Certains auteurs ont rassemblé les
données cliniques et électrophysiologiques concernant des patients avec un
tableau de CMT1 ou de DSS ou de HC associés à des mutations du gène P0.
Il semble se dégager de ces études que la sévérité du phénotype serait fonction
du type de mutation et de sa position dans la protéine.
Ainsi, les mutations qui
sont supposées avoir un effet dominant négatif seraient préférentiellement
associées aux formes sévères de la maladie, DSS et HC, alors que celles qui
provoquent une perte de fonction à l’état hétérozygote le sont aux formes
modérées, le CMT1.
Récemment, une mutation dans le gène EGR2 a été
identifiée chez deux patients présentant une HC.
Le premier était homozygote
pour la mutation Ile268Asn (récessive) et le second pour la mutation
Ser382Arg-Asp383Tyr (dominante).
* Neuropathies héréditaires focales et récidivantes :
Ces neuropathies héréditaires sensitivomotrices sont caractérisées par des
épisodes récurrents d’expression clinique diverse suivis d’une récupération
partielle et totale.
Ce caractère n’est pourtant pas toujours évident.
C’est alors
que les explorations électrophysiologiques et moléculaires, voire
neuropathologiques, sont nécessaires pour poser le diagnostic.
La neuropathie
héréditaire avec hypersensibilité à la pression (NHHP) et la névralgie amyotrophiante familiale (NAF) constituent ce groupe de neuropathies
héréditaires.
2-
Neuropathie héréditaire avec hypersensibilité à la pression :
+ Clinique :
La NHHPest une neuropathie sensitivomotrice héréditaire qui se caractérise,
au plan clinique, par des épisodes récurrents de paralysie ou de paresthésie
touchant un ou plusieurs segments de membres.
Chez la majorité des patients,
la maladie débute avant l’âge de 20 ans.
Mais l’âge du premier épisode est
très variable d’un individu à l’autre : de 7 à 62 ans dans l’étude de Gouider et
al.
Les nerfs le plus fréquemment touchés sont ceux qui traversent des
zones d’étroitesse anatomique et/ou qui sont soumis aux compressions
mécaniques lors du maintien prolongé de certaines positions.
Ainsi, par ordre
décroissant de fréquence : le sciatique poplité externe, le plexus brachial, le
cubital, le médian.
Pourtant, un facteur déclenchant n’est retrouvé que pour la
moitié des épisodes.
Il faut souligner que les épisodes déficitaires
s’accompagnent exceptionnellement de douleur.
Le plus souvent, une
régression spontanée des troubles intervient dans les jours ou les semaines
qui suivent.
Pourtant, un déficit résiduel est observé après 51 %des épisodes,
mais il n’est sévère que dans moins de 10 % des cas. Il peut s’accompagner
d’une amyotrophie.
Un examen clinique soigneux montre, la plupart du
temps, de discrets signes de neuropathie diffuse, même en période intercritique : diminution ou abolition des réflexes achilléens, faiblesse et
amyotrophie des muscles intrinsèques des pieds, diminution de la pallesthésie
à l’extrémité des membres inférieurs.
Des anomalies électrophysiologiques diffuses sont retrouvées chez les
patients atteints de NHHP, qu’ils aient eu ou non des épisodes déficitaires :
diminution des vitesses de conduction motrice et sensitive, surtout au passage
des zones d’étroitesse anatomique, augmentation des latences distales,
augmentation des latences des ondes F aux membres supérieurs et inférieurs.
Ainsi, une augmentation bilatérale des latences motrices distales du médian,
associée à une diminution de la vitesse de conduction sensitive au poignet ou
de la vitesse de conduction motrice du sciatique poplité externe, est très
évocatrice de NHHP.
À la biopsie de nerf, on observe une diminution des fibres myélinisées de plus
grand calibre et une augmentation des fibres de petit diamètre.
Sur les fibres
isolées par microdissection, on constate des renflements de la gaine de
myéline (« tomacula ») dans 24 à 37 % des internodes, d’où le nom de
neuropathie tomaculaire de cette affection.
Il faut souligner que des lésions
de ce type sont observées dans d’autres types de neuropathie comme le CMT,
certaines neuropathies axonales chroniques...
Les renflements myéliniques
sont alors moins fréquents.
+ Génétique
:
La NHHP se transmet selon le mode autosomique dominant.
La pénétrance
est incomplète : 20 % des porteurs obligatoires n’ont jamais eu d’épisode
déficitaire.
En revanche, on retrouve chez eux des signes à l’examen électrophysiologique.
Des cas sporadiques sont rencontrés.
De par le processus démyélinisant sous-jacent et son mode de transmission
autosomique dominant, il était tentant de tester chez des patients avec NHHP
les marqueurs de la région 17p11.2 qui était dupliquée dans le CMT1A.
Les
premières études ont montré que, dans la plupart des familles avec NHHP, les
parents atteints ne transmettaient pas d’allèle à leurs enfants atteints.
Ainsi, laNHHPétait transmise à la descendance avec une délétion de la région
17p11.2.
Il a été montré que la région délétée associée à la NHHP était
strictement identique à la région dupliquée chez les patients CMT1A.
Au plan
du mécanisme responsable de ces remaniements, il a été postulé que la
duplication et la délétion associées respectivement au CMT1Aet à la NHHP
étaient les conséquences en miroir d’un même événement chromosomique :
une recombinaison inégale survenant dans les gamètes d’un ancêtre entre les
deux homologues 17, qui produit un gamète porteur d’un chromosome 17
dupliqué et un autre porteur d’un chromosome délété pour la région 17p11.2.
Ce mécanisme serait expliqué par l’existence de deux séquences de
30 kb, hautement homologues, qui flanquent la région 17p11.2, les CMT1AREPs
proximal et distal, dont le mauvais appariement induirait la
recombinaison inégale.
L’étude des CMT1A-REPs chimériques
issues de ces remaniements chez des patientsCMT1AetNHHPa montré qu’il
existait dans les CMT1A-REPs un point chaud de recombinaisons où se
retrouvent 75 % des points de recombinaisons.
Les 25 % restants se
distribuent dans trois autres zones des CMT1A-REPs.
+ Diagnostic moléculaire
:
Devant un contexte clinique et électrophysiologique évocateur, la délétion en
17p11.2 est recherchée systématiquement.
Si on dispose de l’ADN d’un
patient et de son parent atteint, il est possible d’utiliser des marqueurs
polymorphes de type microsatellite localisés dans la région délétée.
La
délétion est affirmée par une anomalie de ségrégation des allèles de ces
microsatellites : le parent atteint ne transmet pas d’allèle à son enfant atteint.
Quand seul un sujet atteint a été prélevé, un diagnostic direct peut être
pratiqué.
La délétion est visualisée par la technique du southern blot en
comparant chez le patient et des sujets témoins (délétés et normaux), le ratio
des signaux obtenus pour une sonde moléculaire qui se trouve dans la région
délétée et une sonde de référence située en dehors de cette région.
Si une
délétion en 17p11.2 est exclue, une mutation des gènes PMP22 et P0 peut être
recherchée.
*
Névralgie amyotrophiante familiale
:
+ Clinique :
La NAF est, elle aussi, une neuropathie héréditaire sensitivomotrice.
Sa
fréquence n’a pas été estimée mais la NAF est considérée comme rare.
Elle se
caractérise par des épisodes douloureux touchant préférentiellement les
membres supérieurs, souvent associés à une faiblesse et à une atrophie
musculaire de même topographie.
Comme le plexus brachial est le plus
souvent touché, cette affection est aussi appelée névralgie familiale du plexus
brachial.
La douleur est quasi constamment inaugurale.
L’âge du premier
épisode est très variable, mais généralement dans la deuxième décade.
Un
facteur déclenchant n’est retrouvé que dans 20 % des épisodes.
La
récupération de la fonction est généralement bonne mais des séquelles,
mineures pour la plupart, peuvent être observées.
Dans certaines familles,
un syndrome dysmorphique (souvent discret) coségrège avec la NAF :
hypotélorisme, épicanthus, fente palatine et syndactylie sont le plus souvent
rencontrés.
À l’électromyogramme (EMG), un tracé de dénervation est retrouvé dans
le(s) territoire(s) atteint(s), associé à une diminution des amplitudes motrices
et sensitives, alors que les vitesses de conduction motrice et sensitive sont
classiquement normales. Un faible nombre de biopsies nerveuses ont été
étudiées.
Certains auteurs ont retrouvé des épaississement focaux de la
myéline (les « tomacula » observées dans la NHHP).
+ Génétique :
Dans la plupart des familles, une transmission autosomique dominante est
retrouvée.
La pénétrance est incomplète.
Des cas sporadiques sont
retrouvés.
En 1994, il a été démontré que la NAF était une entité génétiquement
différente de la NHHP par exclusion de la région 17p11.2 et du gène PMP22
dans deux familles françaises et deux familles américaines.
Plus
récemment, un locus sur le bras long du chromosome 17 (en 17q) a été
identifié dans deux pedigrees avecNAF.
De plus, une hétérogénéité génétique
a été démontrée car, dans certaines familles, la NAF ne ségrégeait pas avec
les marqueurs de cette région.
+ Diagnostic moléculaire
:
À l’inverse de la NHHP, un diagnostic direct est impossible.
Il faut utiliser
des marqueurs polymorphes extragéniques.
Il n’est possible d’envisager cette
stratégie (diagnostic indirect) que dans les grandes familles où l’on peut
collecter le sang de plusieurs individus atteints.
Il est alors possible d’infirmer
ou d’affirmer la liaison de la maladie au chromosome 17q.
S’il y a liaison, le
statut des individus à risque peut être déterminé par reconstruction des haplotypes pour les marqueurs utilisés et par les calculs de risques.
La nature
probabiliste du résultat est inhérente à l’utilisation de marqueurs extragéniques.
Dans le cadre du diagnostic différentiel avec la NHHP, la délétion en 17p11.2
peut être recherchée chez les patients chez lesquels une NAF est suspectée
sans que la composante douloureuse soit au premier plan.
B - Neuropathies sensitives et dysautonomiques
héréditaires
:
1-
Classification :
Les neuropathies sensitives et dysautonomiques héréditaires sont rares.
Elles
se caractérisent par une atteinte prépondérante de la composante sensitive
périphérique, associée ou non à une atteinte du système nerveux autonome.
Sous ce vocable ont été regroupées des entités cliniquement très différentes
chez lesquelles sont diversement associés les troubles sensitifs et dysautonomiques.
Pour certains types, on retrouve une atteinte motrice qui
est au second plan et apparaît au décours de la maladie (HSAN I [hereditary
sensory and autonomic neuropathy]).
La classification en vigueur a été proposée par Dyck.
Elle prend en compte
le mode de transmission, le tableau clinique, en particulier les modes de
sensibilité touchés, et l’évolution de la maladie.
2- Différents types de HSAN :
*
HSAN I
:
+
Clinique
:
Les troubles sensitifs sont au premier plan.
Il y a atteinte préférentielle de la
composante thermoalgique qui provoque des complications cutanées des
extrémités, qui orientent le diagnostic : ulcérations, maux perforants
plantaires, pouvant aller jusqu’aux amputations d’orteils et à l’ostéomyélite
nécrosante.
Ce tableau a été initialement décrit par Thévenard.
L’atteinte
est généralement symétrique. Les pieds et les jambes sont plus précocement
et plus sévèrement touchés que les mains.
Une amyotrophie avec déficit
musculaire survient souvent au cours de l’évolution mais elle est tardive et
reste au second plan.
Les signes de dysautonomie sont inexistants ou très
discrets, sous forme de déficit distal de la sudation.
À l’examen, on note une
diminution des réflexes ostéotendineux.
L’âge de début, qui est variable,
même au sein d’une famille, se situe entre les deuxième et quatrième décades
et la progression de la maladie est généralement lente.
Le pronostic vital n’est
pas mis en jeu ; en revanche, le pronostic est fonctionnel.
Il est dépendant
d’une bonne prévention et d’un traitement adapté des complications cutanées.
L’examen électrophysiologique objective des vitesses de conduction motrice
normales et des potentiels sensitifs qui sont précocement altérés.
À la biopsie
de nerf, on retrouve une raréfaction à la fois des fibres myélinisées de gros
calibre et des fibres non myélinisées.
+ Génétique
:
Le mode de transmission prépondérant est autosomique dominant.
Dans
certains pedigrees, une hérédité liée à l’X ne peut pas cependant être exclue
(absence de transmission père-fils).
La pénétrance semble être incomplète,
elle est sans aucun doute âge-dépendante.
Dans trois familles, deux d’origine
australienne et une autrichienne, un locus a été identifié par Garth Nicholson
et al en 9q22.1-q22.3 dans une région de 8 cM délimitée par les marqueurs
microsatellites D9S318-D9S176.
De même, nous avons étudié une famille
française où le phénotype HSAN I coségrégeait avec cette région.
Ce locus
semble donc être fréquent.
Le gène correspondant n’a pas encore été identifié.
L’atteinte motrice qui peut être plus marquée dans certaine familles rend
délicat le classement du phénotype.
Il est alors limite entre HSAN I et CMT2.
Ainsi, un locus a été identifié sur le chromosome 3q pour un phénotype classé
CMT2 qui se caractérisait pourtant par des troubles sensitifs majeurs avec
ulcérations plantaires et amputations des orteils chez les patients.
Ce locus
a été initialement dénommé CMT2B mais aujourd’hui beaucoup
s’accordent pour l’associer à un phénotypeHSANI.
Ces données démontrent
donc l’hétérogénéité génétique du phénotype HSAN I.
Au plan pratique, ne
peut être proposé qu’un diagnostic moléculaire indirect par marqueurs
polymorphes dans les familles suffisamment informatives pour une analyse
de liaison.
* HSAN II :
Le tableau clinique est proche de celui qui a été précédemment décrit.
En
particulier, on observe les mêmes complications cutanées au niveau des pieds
et des mains.
Les premiers signes surviennent à la naissance ou pendant la
petite enfance.
Tous les modes de sensibilité sont touchés mais la sensibilité
tactile est plus altérée que les composantes thermique et algique.
Les troubles
sensitifs intéressent les extrémités des membres inférieurs et supérieurs et
peuvent diffuser au tronc.
Il n’y a ni amyotrophie ni déficit musculaire.
Les
signes dysautonomiques sont discrets et correspondent à un déficit de
sudation, surtout aux extrémités.
On note une diminution des réflexes ostéotendineux.
L’atteinte de cas isolés ou de fratries suggère fortement un mode de
transmission autosomique récessif.
Aucun locus n’a été encore identifié.
* HSAN III (dysautosomie familiale-syndrome de Riley-Day)
:
+ Clinique :
Cette entité se distingue des autres HSAN par la prédominance des signes
dysautosomiques, l’absence de papilles fongiformes et sa survenue chez les
juifs ashkénazes.
Les premiers signes surviennent classiquement à la naissance : déficit de la
succion, difficulté d’alimentation, vomissements fréquents, croissance
pondérale faible, fièvre inexpliquée et infections pulmonaires récurrentes.
Le
diagnostic de dysautonomie familiale est alors conforté par l’absence de
larmes, l’aspect tacheté de la peau et l’absence de papilles fongiformes à
l’inspection de la langue.
Plus tard, on note :
– un retard de développement et de croissance et une cyphoscoliose ;
– des signes de dysautonomie, hypersudation, hypertension souvent en
réponse à une émotion, hypotension orthostatique, troubles vasomoteurs
cutanés dépendants de l’état émotionnel ;
– des signes sensitifs comme une maladresse et une diminution des
sensations douloureuses.
L’évolution est sévère avec un décès qui survient dans l’enfance.
+ Génétique
:
C’est aussi une affection de transmission autosomique récessive.
Il faut
souligner une fréquence de la maladie plus particulièrement élevée chez les
juifs ashkénases.
Elle a été évaluée en Israël à 1/1 000 000, ce qui correspond
à une fréquence des hétérozygotes de 18/1 000.
Un locus responsable a été
identifié en 9q31-q33, entre les microsatellites D9S53 et D9S105, par Blumenfeld et al.
Il reste à identifier le gène correspondant.
* HSAN IV (neuropathie sensitive héréditaire avec anhydrose) :
+ Clinique
:
Le tableau clinique est dominé par une insensibilité complète à la douleur qui
entraîne des lésions de la peau, des os et des articulations.
On note aussi un
déficit de la sudation, qui cause des épisodes de fièvre, et un retard mental
modéré. Cette affection est diagnostiquée dans la petite enfance.
L’examen
clinique ne montre ni déficit musculaire ni diminution des réflexes ostéotendineux.
Dans le cas décrit par Rafel et al, la biopsie nerveuse
montre une absence quasi complète des fibres myélinisées et non myélinisées
de petit calibre.
+ Génétique :
Le mode de transmission de cette affection est autosomique récessif.
Chez
trois patients indépendants avec une HSAN IV, des mutations ont été
identifiées dans le gène TrKAdu récepteur au NGF (nerve growth factor).
TrKA était un gène candidat par fonction car des souris avec invalidation
homozygote du gène TrKA (souris knock-out) présentaient un phénotype
proche (en particulier une insensibilité thermoalgique) et
l’anatomopathologie objectivait une absence des neurones de petite taille des
ganglions rachidiens qui avait été observée lors de l’autopsie d’un patient
avec HSAN IV.
* HSAN V (insensibilité congénitale à la douleur)
:
C’est par la dissociation entre l’absence de perception de la douleur et la
conservation de la perception thermique et tactile que l’HSAN V se
différencie des autres types.
L’atteinte du système autonome est fréquente.
La force musculaire est conservée et les réflexes ostéotendineux sont
préservés.
La biopsie nerveuse montre généralement une diminution des
fibres myélinisées de petit calibre mais elle peut être normale, ce qui fait
suspecter une atteinte centrale.
La prépondérance des cas sporadiques suggère que le mode de transmission
est principalement autosomique récessif.
Pour l’instant, aucun locus n’a été
identifié.
* Autres formes d’HSAN :
D’autres formes, extrêmement rares, ont été rapportées, souvent dans un très
petit nombre de famille.
Citons : la HSAN avec paraplégie spastique, la
neuropathie sensitive héréditaire avec kératite neurotrophique, la neuropathie
sensitive liée au sexe, la neuropathie sensitive héréditaire avec pupille
tonique, la neuropathie sensitive héréditaire avec scoliose et ataxie...