TROUBLES DU METABOLISME DES GLUCIDES

N. CHAHER

UNIVERSITE BENYOYCEF BENKHEDDA ALGER1FACULTE DE MEDECINE

Enseignement du Module d’Anatomie Pathologique Générale

Plan1. Introduction- Rappels2. Trouble du métabolisme du glycogène2.1. Rappel biochimique2.2. Mise en évidence3. Les glycogénoses primitives3.1. Définition: 3.2. Clinique3.3. Etude anatomo- pathologique4. Surcharges et infiltrations glycogéniques secondaires5. Trouble du métabolisme des mucopolysaccarides ( MPS)5.1. Rappel biochimique5.2. Mise en évidence 5.3. Mucoviscidose : dysporie entéro-broncho-pancréatique5.3.1. Définition5.3.2. Pathogénie 5.3.3. Clinique 5.3.4. Diagnostic5.3.5. Etude anatomo- pathologique5.4. Mucopolysaccharidoses5.4.1. Définition:5.4.2. Formes anatomo-cliniques ( maladies de Hunter et de Hurler ) 5.4.3. Microscopie électronique et histochimie

1. Introduction- Rappels

On distingue:

- Les glucides énergétiques: glycogène++

- Les glucides constitutionnels: mucines et glycoprotéines participant à la formation de la substance interstitielle du tissu conjonctif (mucopolysaccarides).

• Les glucides: essentiels dans le métabolisme de l’organisme:

- Stockés sous forme de glycogène en intracellulaire ( principalement dans le foie)

- Utilisés sous forme de glucose (principale source d’énergie).

• La synthèse: contrôlée par 2 hormones : le glucagon et l’insuline.

• Toute altération ou trouble de la chaîne métabolique de ces éléments entrave l’activité çlaire normale et entraîne un déséquilibre fonctionnel se manifestant par une pathologie métabolique pouvant être congénitale ou acquise.

Les troubles du métabolisme des glucides se subdivisent:

• Le glycogène: - glycogénoses primitives- surcharges glycogéniques secondaires

• Les MPS : - mucoviscidose- mucopolysaccaridoses

• Le glucose : diabète sucré• Les autres oses : - intolérance au fructose et fructosurie

- galactosémie congénitale- carence idiopathique en maltase

Remarque 1: Le diagnostic de ces pathologies est avant tout biologique et biochimique; Cependant, il est important de connaître leurs différents aspects anatomopathologiques. Remarque 2: Seuls les troubles du métabolisme du glycogène et MPS seront abordés

2. Trouble du métabolisme du glycogène2.1. Rappel biochimique

• Source du glucose:

– Exogène: alimentaire

– Endogène: à partir de dérivés:

*non glucidiques (néoglucogenèse )

*glucidiques: ++glycogénolyse (hépatique ou musculaire )

• Structure du glycogène:

Molécule complexe, formée par plusieurs molécules de glucose réunies par des liaisons α-1,4 ; et des ramifications reliées par des liaisons α-1,6.

• La glycogénolyse: fait intervenir deux enzymes:

*débranchante: agissant sur les liaisons α-1,6

*phosphorylase: ( hépatique ou musculaire) hydrolyse liaisons α-1,4.

2.2. Mise en évidence

Méthodes d’étude histologique : mise en évidence du glycogène difficile car soluble dans l’eau.

• Les colorations spéciales utilisées sont:

- Iode ioduré: coloration brune

- Carmin de Best: coloration rouge rose

- PAS: coloration pourpre ( qui se négative après TRT par l’amylase salivaire )(Fig.1).

PAS

Fig.1 . Coloration PAS: Coloration pourpre du glycogène.

3. Les glycogénoses

3.1. Définition:

• Affections héréditaires dues à l’accumulation du glycogène (normal ou anormal ) dans les ç d’un ou plusieurs organes ou tissus de l’organisme, secondaire à un déficit enzymatique portant sur les enzymes lysosomiales intervenant dans la synthèse et la dégradation du glycogène.

• Plusieurs entités sont décrites ( résumées dans tableaux 1 et 2)

Tableau. 1.Affections héréditaires dues à l’accumulation du glycogène.

Tableau. 1.Affections héréditaires dues à l’accumulation du glycogène.

3.2. Clinique:

Selon l’enzyme déficiente, il existe différents tableaux cliniques et la surcharge est de topographie variée :

Troubles hépatiques dans les types I, III, IV , et VI.

Troubles musculaires dans les types II , V ,et VII.

Troubles cardiaques dans le type II, d’où sa gravité.

• Diagnostic confirmé par la biopsie et la démonstration du déficit enzymatique.

• Type I (Maladie de VON GIERKE) hépatorénale est la forme la plus fréquente;

• Type II (Maladie de POMPE) dans laquelle prédomine l'atteinte cardiaque. (La forme la plus grave).

Glycogénose type I: Maladie de Von Gierke: Déficit en glucose-6- phosphatase

• Rare, survient chez l’enfant

• Héréditaire, à transmission autosomique, récessive

• Manifestation hépato-rénale: hépatomégalie devenant considérable sans SPM ni insuffisance hépatique

• MO: surcharge diffuse dans le cytoplasme hépatoçytaire avec aspect « végétal » et compression des sinusoïdes. Une surcharge dans le rein et les intestins est observée (Fig.2).

• Evolution assez favorable mais accidents mortels d’hypoglycémie peuvent survenir.

Fig.2. Aspect « végétal » avec compression des sinusoïdes

Glycogénose type II: Maladie de Pompe (Déficit en maltase acide) Forme précoce: nourrisson

• Clinique : avant 6 mois

– Cardiomyopathie hypertrophique sévère++ (Fig.3)

– Hypotonie

– Macroglossie

– Insuffisance respiratoire (Fig.4)

– Atteinte hépatique

• Evolution

– Décès : 75% à un an (médiane : 9 mois)

Fig.3. Maladie de Pompe: Cardiomyopathie hypertrophique sévère.

Fig.4. Maladie de Pompe: Hypotonie etInsuffisance respiratoire

3.3. Etude anatomo- pathologiqueDonnés morphologiques générales: (Ex Maladie de Pompe) • Aspect macroscopique :Normal sauf si infiltration importante: taille augmentée et tranche de section jaunâtre.• Aspect microscopique : commun aux différentes glycogénoses :* Hypertrophie des cellules avec dépôts de glycogène dans leurs cytoplasme.Les cellules qui présentent une surcharge en glycogène ont :- Cytoplasme augmenté de volume, clarifié, presque optiquement vide ce qui fait apparaître par contraste nettement la membrane cytoplasmique (« cellules végétales »). - Noyau souvent excentré, hyperchromatique mais peut dans certaines surcharges être volumineux, clarifié (Fig.5).

Fig.5. Maladie de Pompe: Atteinte musculaire: surcharge en glycogène. A. Faible Grossissement. B. Fort Grossissement .

A B

* La nature glycogénique du contenu cellulaire est démontrée par les colorations spécifiques.• MAIS: quand le matériel intra-C est un glycogène anormal, il ne se colore pas toujours de façon caractéristique.

• En microscopie électronique: les grains de glycogène sont de même dimension que dans les tissus normaux , à l’exception de certaines glycogénoses cérébrales ou ils se montrent plus volumineux (Fig.6).

Fig.6. Grains de glycogène

4. SURCHARGES ET INFILTRATIONS GLYCOGENIQUES SECONDAIRESL’ excès de glycogène intracellulaire peut se rencontrer dans des circonstances diverses et peut concerner plusieurs tissus ou rester localisé: Compliquent les hyperglycémies prolongées L’ accumulation du glycogène intéresse: - Les hépatocytes- L’ épithélium des segments contournés des tubes urinifères- Chez diabétique: Les cellules myocardiques et les cellule β des îlots

de Langerhans du pancréas endocrine.

5. TROUBLE DU METABOLISME DES MUCOPOLYSACCARIDES ( MPS)

5.1. RAPPEL BIOCHIMIQUE• Les MPS ou glycoaminoglycanes sont des polysaccharides contenant des acides aminés( AAs).• Ils existent s/ 2 formes:- Forme libre: neutre ou +/- acide selon la présence d’acide sialique ou de groupes sulfatés. - Forme combinée à des protéines donnant des glycoprotéines.• Les MPS sont abondants dans:

- les tissus interstitiels - le mucus des glandes salivaires, digestives et bronchiques.

5.2. COLORATIONS

- MPS neutres: colorés par PAS. (Fig.7).

- MPS acides: colorés par le Bleu Alcian (Fig.8).

ou au fer colloïdal (Fig.9).

Fig.7. Coloration des MPS neutres: par PAS

Fig.8. Coloration des MPS acides: par le Bleu Alcian

Fig.9. Coloration des MPS acides: par le fer colloïdal

5.3. MUCOVISCIDOSE (Dysporie entéro-broncho-pancréatique)5.3.1. Définition

• Affection familiale héréditaire, transmise sur le mode récessif, caractérisée par la sécrétion par toutes les glandes exocrines de l’organisme de mucosités trop riches en protéines et trop visqueuses, responsable d’obstructions canaliculaires multiples touchant surtout le pancréas et les poumons.

• Maladie assez fréquente 1 cas/ 3000 naissances dans le monde.

5.3.2. Pathogénie

• Elle serait due à mutation du gène qui code pour la protéine CFTR

(cystic fibrosis transmembrane conductance regulator) qui contrôle les canaux à chlore à travers les membranes des cellules épithéliales.

• D’où diminution du transport du chlore (Cl-) à travers ces membranes, et par conséquent, une altération des sécrétions muqueuses qui deviennent épaisses et adhérentes provoquant des obstructions canaliculaires multiples:

pancréas exocrine, bronches, voies biliaires et l’ensemble du tube digestif.

5.3.3. Clinique

Différents tableaux cliniques selon le siège de l’obstruction, mais essentiellement les atteintes pancréatiques et pulmonaires:

Atteinte respiratoire:

• Fait la gravité de la maladie (Engage le pronostic vital)

• BPCO majeure et DDB avec :

- Toux chronique et encombrement bronchique majeur permanent (Fig.10 et 11).

- Hippocratisme digital quasi-constant

- Polypnée, cyanose et tirage dans les formes évoluées

Fig.10. Mucoviscidose: Encombrement par du mucus et dilation de l’arbre trachéo-bronchique. Le parenchyme pulmonaire montre des séquelles de pneumonie. La couleur verdatre est due à uneinfection à Pseudomonas

Fig.11. Mucoviscidose: bronchectasie (bronches comblées par un matériel mucoide et visqueux)

T. digestif:

- Iléus méconial: signe révélateur de la maladie en période néo-natale

Fig.12. Iléus méconial. Fig. A: Aspect distendu de l ’anse intestinale. Fig.B: Notez l’aspect visqueux et épais du méconium.

A B

Tube digestif:

- Att pancréas: frqte++ ( insuffisance pancréatique et Mdie fibrokystique).

- Troubles digestifs: diarrhées chroniques, trouble de digestion des graisses responsables de malnutrition et de carences en vit ( ADEK) et en oligo- éléments… l’évolution vers la cirrhose est possible.

Atteinte ORL: polypose nasale, otites, sinusites…

Appareil génital: retard pubertaire et stérilité masculine par obstruction du canal déférent.

5.3.4. Diagnostic

Clinique

Test de la sueur positif

EFR: Syndrome obstructif et restrictif.

Etude génétique: permet le diagnostic anté-natal par biopsie du trophoblaste à la 8è ou 10è semaine de vie et le dépistage des porteurs sains de la famille.

5.3.5. Etude Anatomo- Pathologique

• Aspect macroscopique:

- Poumons: lésions inflammatoires et abondance des sécrétions bronchiques déjà visible à l’oeil nu.

- Pancréas: aspect normal.

• Aspect microscopique:

L’aspect histologique général est une distension des canaux excréteurs des différentes glandes exocrines par des bouchons de mucus dans la lumière canalaire, avec infections et fibrose secondaires.

Pancréas:

Des dilatations kystiques multiples auxquelles s’ajoutent une atrophie et une fibrose du tissu exocrine pancréatique= Maladie fibrokystique du pancréas (Fig.13).

Fig. 13. Mucoviscidose: Aspect fibrokystique du pancréas

Poumons:

- Le mucus stagnant ds les bronches et les glandes, favorise la prolifération microbienne et conduit à des lésions inflammatoires à répétition (bronchites et bronchopneumonies)

- Epaississement de la paroi bronchique et infiltrat lymphocytaire inflammatoire chronique s/ muqueux, associés à des foyers péri-bronchiques de condensation pneumonique.

A la longue: DDB avec installation d’une fibrose dense et altération profonde du parenchyme pulmonaire.

Tube digestif:

• Iléus méconial du nouveau né avec lésions d’occlusion intestinale: intestin obstrué par une mucine compacte, il subit parfois une perforation en amont avec péritonite;

• Tout au long du tube digestif, les cellules mucosécrétantes sont nombreuses et encombrées de mucus.

Appareil génital:

- chez la fillette: Épais mucus cervical et utérin.

- chez le garçon: atrésie fréquente du canal déférent avec azoospermie consécutive.

5.4. MUCOPOLYSACCHARIDOSESElles représentent un groupe de maladies infantiles rares.

5.4.1. Définition:

• Affections métaboliques héréditaires transmises selon le mode autosomique récessif (sauf pour la maladie de Hunter dont la transmission est liée au sexe).

• Caractérisées par des défauts congénitaux d’enzymes spécifiques qui entraînent l’accumulation de certains polysaccharides dans les tissus avec des manifestations cliniques variables.

Entités résumées dans le tableau 3.

Tableau 3. Principales Mucopolysaccaridoses

5.4.2. Formes Anatomo-cliniques (Maladie de Hunter et Maladie de Hurler)

Clinique:

Silhouette très évocatrice: visage « en gargouille »

Gros ventre avec Hépatosplénomégalie (SPM) (Fig.14).

Déformation des os longs

Aspects microscopique:

Gonflement cellulaire par un matériel qui:

- tantôt semble diffusément empâter ou clarifier le cytoplasme,

- tantôt parait se situer dans une vacuole ou des grains en refoulant le noyau. (Fig.15)

Cette image est retrouvée dans: hépatocytes, ostéocytes, chondrocytes, fibres myocardiques, ç du système hématopoïétique et des phagocytes mononuclées et fibroblaste de la cornée (Mie de Hurler)

Evolution:

Mie de Hurler: Décès avant 10 ans

Mie de Hunter: Décès avant 15 ans (puberté)

Fig. 15.Hépatocytes et cellules de Kupffer d’aspect vacuolaire.Fig.14. HSPM avec distension abdominale

Maladie de Hurler: Atteinte cornéenne: La coloration au fer colloïdal montre des dépôts de MPS dans les fibroblastes de la cornée entrainant une opacité cornéenne (Fig.16)

Fig. 16. La coloration au fer colloïdal montre des dépôts de MPS dans les fibroblastes de la cornée.

5.4.3. Microscopie électronique et histochimie

Apportent deux précisions importantes:

- Le matériel pathologique s’accumule dans les lysosomes.

- Il est composé de MPS et dans les localisations nerveuses, de gangliosides.

Références bibliographiques

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