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La prévalence est inconnue et moins de 50 cas ont été rapportés. La fréquence de l'hétérozygosité est estimée à 0,4-1% dans le Caucase et en Asie, et de 4% chez les Afro-américains. Ces chiffres élevés suggèrent que l'homozygosité est souvent léthale in utero. De fréquentes fausses couches dans les familles affectées soutiennent cette thèse.

Le déficit en TPI est une maladie congénitale. L'anémie hémolytique est généralement présente et se manifeste par une jaunisse. Réticulocytose et hyperbilirubinémie sont fréquentes. Les patients présentent souvent des infections bactériennes récurrentes du système respiratoire. Dans la forme classique, généralisée, les manifestations de dégénérescence neurologique progressive deviennent apparentes après 6 à 24 mois avec dystonie, tremblement, dyskinésie, signes pyramidaux, cardiomyopathie et atteinte des motoneurones avec détérioration neuromusculaire progressive (grande faiblesse et perte de masse musculaire). La fonction cognitive n'est pas, ou alors seulement légèrement/modérément, influencée et le retard de développement est davantage lié au déficit moteur touchant la mobilité (par ex la marche) et le langage. La neuropathie axonale chronique a été mise en évidence à la biopsie et à l'examen électrophysiologique périphérique. On rapporte aussi une encéphalopathie microcéphalique convulsive sévère dans un cas. Le liquide cérébro-rachidien, ainsi que le scanner cérébral et l'EEG dans deux cas.

Le déficit en TPI est dû à des mutations du gène codant pour l'enzyme de la triose-phosphate isomérase (TPI1, 12p13.31). La plus fréquentes des substitutions est Glu104Asp qui compte pour environ 80% des déficits en TPI cliniques et cause le phénotype le plus sévère. Cependant, de nombreuses autres mutations ont été identifiées, généralement dans des composants hétérozygotes associés à des mutations en Glu104Asp. Ces substitutions semblent résulter dans un manque (Ile170Val, Phe240Leu) ou le retard (Cys41Tyr, Val231Met) de dégénérescence neurologique et dans l'augmentation de l'espérance de vie.

Le diagnostic repose sur l'examen physique et les résultats de laboratoire révélant un défaut de l'activité enzymatique (2-30% des valeurs normales) et une accumulation 15 à 100 fois supérieure du substrat toxique phosphate déshydrogénase (DHAP) dans les érythrocytes. La biopsie musculaire montre des changements myopathiques, et la biopsie de nerf peut être indicative pour la neuropathie axonale chronique. La génétique moléculaire peut confirmer le diagnostic. L'identification du génotype est cruciale du fait de l'existence d'espérances de vie différentes.

Le diagnostic anténatal est réalisable dans le premier trimestre de grossesse par l'analyse ADN des villosités choriales ou l'analyse des globules rouges foetaux.

Le déficit en TPI est une maladie autosomique récessive et a donc un risque de récurrence de 25% dans le cas de deux parents hétérozygotes.

Il n'existe pas de traitement curatif. Le traitement repose sur les perfusions régulières de globules rouges. Le traitement de soutien, consiste en une assistance respiratoire. Le traitement neurologique est le même que pour les maladies neuromusculaires progressives.

Le pronostic est mauvais, notamment pour les patients homozygotes avec une mutation en Glu104Asp ou hétérozygotes avec un allèle nul pour la triose-phosphate isomérase et la Glu104Asp. Pour ces cas là, l'espérance de vie se réduit généralement à la petite enfance ou le début de l'enfance, tandis que les patients avec d'autres mutations ont une espérance de survie plus longue. La première cause de décès est l'insuffisance respiratoire et les infections. Dégénérescence du système nerveux central et faiblesse cardiaque ont aussi été rapportées comme causes de décès.