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La prévalence et l'incidence mondiales sont inconnues. En Finlande, on rapporte une incidence à la naissance de 1/55 000, et de 1/63 000 en Colombie britannique et au Canada, avec un taux de porteur de 1/125.

Trois formes de GE ont été reconnues sur la base de l'âge d'apparition : encéphalopathie glycinique néonatale, infantile et atypique (voir ces termes). La plupart des patients présentent la forme néonatale fatale, avec des manifestations allant de légères à sévères débutant quelques jours après la naissance avec une léthargie ou même un coma, une hypotonie, un hoquet, des contractions myocloniques, des troubles respiratoires/de déglutition, avec un déficit intellectuel, une spasticité et une épilepsie intraitable. Un faible pourcentage de patients montre un retard de développement et une épilepsie généralement modérée dans la petite enfance, alors que d'autres ne développent aucun symptôme jusqu'à la fin de la petite enfance ou l'âge adulte. Bien que les patients présentent soit une évolution modérée, soit une évolution sévère, il existe un spectre clinique continu. Certains patients développent des mouvements choréiques. L'encéphalopathie glycinique atypique correspond à des patients hyperglyciniques dont les présentations cliniques diffèrent de ceux avec la forme néonatale ou infantile, par exemple l'hyperglycémie transitoire ou d'apparition tardive et des patients avec une paraparésie spastique.

Des mutations de deux gènes sont connues pour jouer un rôle dans l'encéphalopathie glycinique : GLDC (9p22) et AMT (3p21.2-p21.1). Ces gènes codent respectivement pour les composants des protéine-P et protéine-T du système de clivage de la glycine enzymatique (SCG). Bien que GCSH soit un autre gène SCG, aucune mutation n'a été identifiée dans les formes néonatale et infantile. Un défaut de l'activité SCG conduit à un métabolisme défectueux de la glycine et à une accumulation d'acides aminés dans les tissus corporels. L'analyse du séquençage des exons des gènes du SCG n'a permis l'identification d'aucune mutation chez les patients présentant un défaut de l'activité enzymatique SCG. La grande majorité des patients n'ont pas d'activité enzymatique détectable. L'étiologie des formes atypiques reste méconnue.

La GE devrait être suspectée devant un taux élevé de glycine dans le sang et le liquide céphalo-rachidien (LCR). Des ratios élevés de glycine LCR/plasma suggèrent également le diagnostic. Le diagnostic peut être confirmé par l'analyse enzymatique de l'activité de SCG dans des échantillons hépatiques ou au test respiratoire à la 13C-glycine. Il peut aussi être confirmé par un test de génétique moléculaire. L'IRM cérébrale peut révéler une hypogénésie du corps calleux, une gyration anormale et une hypogénésie du cervelet dans la forme néonatale. L'électroencéphalographie (EEG) révèle un tracé caractéristique de bouffées suppressives et une hypsarythmie. Un retard de myélinisation et une atrophie peuvent s'en suivre.

Le diagnostic différentiel inclut les acidémies organiques qui peuvent se présenter avec une hyperglycinémie telles que l'acidémie D-glycérique, l'acidémie propionique, l'acidémie méthylmalonique, l'acidémiei sovalérique et l'acidocétose par déficit en bêta-cétothiolase (voir ces termes). Le traitement par valproate peut causer une hyperglycinémie.

Le diagnostic prénatal peut être réalisé soit par un test de génétique moléculaire ou par l'analyse enzymatique du GCS sur des échantillons de villosités choriales.

La GE se transmet sur un mode autosomique récessif. Les hétérozygotes sont asymptomatiques.

Il n'existe pas de traitement spécifique. Une prise en charge de soutien et symptomatique est requise et inclut antiépileptiques pour le contrôle de l'épilepsie, une gastrostomie pour les troubles de la déglutition, et un traitement pour le reflux gastro-oesophagien. Le benzoate de sodium est utilisé pour réduire les taux de glycine plasmatique. Des antagonistes du récepteur N-methyl-D-aspartate (NMDA) peuvent améliorer les symptômes neurologiques, mais il reste à définir s'ils apportent une amélioration sur le long terme.

Le pronostic dépend du degré de gravité de la maladie. La majorité des patients avec la forme néonatale ou infantile présentent une évolution dramatique. Dans la forme néonatale, une mort précoce survient parfois des suites de l'apnée. Le pronostic pour les cas atypiques est variable.