Étude clinique et moléculaire de patients porteurs de mutations dans des gènes

L’épilepsie est une maladie neurologique courante et grave qui survient en raison de déterminants génétiques primaires, ou en raison de troubles métaboliques et structurels du cerveau dont la prévalence au cours de la vie est de 3 %, Elle se caractérise par des crises récurrentes résultant de décharges neuronales hyper synchrones. Malgré un traitement optimal, environ un tiers des patients continuent à avoir des crises ou à souffrir d’effets secondaires des traitements.

L’amélioration des technologies de dépistage génétique, l’utilisation d’outils bio informatiques plus puissants et la création de grands consortiums nationaux et internationaux ont entraîné une explosion du nombre de gènes identifiés dans l’épilepsie, ce qui a permis d’enrichir notre compréhension de la physiopathologie de l’épilepsie humaine.

L’acide γ-aminobutyrique, abrégé en GABA, est le neurotransmetteur inhibiteur le plus abondant dans le cerveau des mammifères. Vingt à 30 % des neurones du système nerveux central sont GABAergiques (Rudolph et al., 2011). Le GABA est synthétisé dans les neurones et est stocké dans les vésicules synaptiques. Lors de l’activation neuronale, le GABA est libéré dans la synapse, il peut agir sur les récepteurs postsynaptiques (inhibition phasique localisée), ou diffuser dans l’espace extracellulaire (inhibition tonique, à distance) (Farrant et Nusser, 2005).  Il peut activer deux classes de récepteurs : les canaux d’ions chlorure ligand-dépendants, que sont en grande majorité les récepteurs au GABA de type A (ou les récepteurs de type C, beaucoup moins répandus (Bormann et al., 2000), et les récepteurs métabotropes de type B couplés aux protéines G (Couve et al., 2000). Le récepteur au GABA de type A (GABAA) joue un rôle central dans la régulation de l’excitabilité neuronale et dans la pathologie de l’épilepsie. Le GABA exerce une action inhibitrice rapide en activant les récepteurs GABAA postsynaptiques dans le cerveau, provoquant l’afflux d’ions chlorure chargés négativement et l’hyperpolarisation des neurones qui servent à réduire l’excitabilité neuronale (Baulac, 2001).

Les récepteurs GABAA sont membres de la famille des récepteurs Cys-loop, ce sont des protéines hétéro-pentamériques qui s’assemblent à partir de diverses combinaisons de protéines. Chaque récepteur est assemblé en utilisant 5 des 19 sous-unités potentielles (α1 à α6, β1 à β3, γ1 à γ3, δ, ε, π, θ, et ρ1 à ρ3). La diversité des combinaisons introduit une hétérogénéité considérable de récepteurs, et induit une variabilité dans leurs propriétés fonctionnelles. Les combinaisons habituelles comprennent deux sous-unités α, deux sous-unités β, et une sous-unité γ. La sous-unité γ peut être remplacée par δ, ε ou π. (Macdonald et Olsen, 1994 ; Fritschy et Panzanelli, 2014).

Matériels & méthodes 

Les patients ont été inclus dans le cadre d’une collaboration de plusieurs hôpitaux et laboratoires de diagnostic et de recherche français, en grande partie par l’intermédiaire du réseau EPIgene. Ce réseau rassemble des neuro-pédiatres, des généticiens et des chercheurs en neuro-génétique de toute la France qui étudient les épilepsies d’origine génétique. Il s’agit plus particulièrement des formes d‘épilepsie les plus sévères entraînant des encéphalopathies épileptiques ou des syndromes épileptiques graves. Ce travail a permis de rassembler des cas de patients suivis dans plusieurs centres hospitalo-universitaires comprenant les villes de Marseille, Paris, Lyon, Montpellier, Strasbourg, Bordeaux, Nice, Caen et Toulouse.

Le recueil des données a été effectué à l’aide d’un questionnaire complété par le médecin clinicien qui assure le suivi du patient et/ou par l’examen approfondi des dossiers médicaux des patients. Le questionnaire comprenait plusieurs parties permettant de recueillir des informations cliniques précises concernant le patient, ses antécédents personnels et familiaux. Il mettait l’accent sur la description des premières crises, des premiers électroencéphalogrammes (EEG), le développement psychomoteur et l’examen neurologique lors de la première consultation, au cours du suivi et enfin, l’effet des antiépileptiques prescrits. Les comptes rendus des analyses de biologie moléculaire et des différents examens complémentaires réalisés (en particulier les IRM cérébrales et les EEG) étaient recueillis précisément.

L’épilepsie

Dans ce travail, tous les patients sauf un ont développé une épilepsie. Une crise d’épilepsie est définie comme l’ensemble de manifestations cliniques brutales, imprévisibles, transitoires qui résultent de l’hyperactivité paroxystique d’un réseau de neurones corticaux ou cortico-souscorticaux hyperexcitables et de son éventuelle propagation (Livre du Collège des Enseignants de Neurologie, 2016). Elle peut se caractériser par une modification rapide de l’état de conscience et/ou des phénomènes moteurs et/ou sensitifs, sensoriels, psychiques, végétatifs, et/ou cognitifs. Les crises épileptiques sont classées en deux grandes catégories : généralisées ou focales :

– Les signes cliniques des crises généralisées résultent de l’hyperactivité d’un réseau de neurones d’emblée étendu et bilatéral. Deux manifestations cliniques, associées ou non, sont au premier plan : les signes moteurs et les troubles de la conscience.
– La décharge épileptique des crises focales intéresse initialement un réseau de neurones localisé au niveau cortical et peut éventuellement se propager secondairement. Les crises focales comportent une séquence de signes ou symptômes cliniques corrélés avec les régions corticales impliquées par la décharge épileptique.

Nous avons classé les crises d’épilepsie en fonction des critères établis par la Ligue internationale contre l’épilepsie (Berg et al., 2010) et les syndromes épileptiques ont été précisés dans la mesure du possible.

Concernant les tracés EEG, certains termes utilisés par la suite sont à préciser :

– Un tracé hypsarythmique est constitué d’une activité continue d’ondes cérébrales lentes, de pointes et d’ondes aigües asynchrones et irrégulières changeant à chaque instant de durée et de topographie sans jamais prendre un aspect répétitif rythmique. Ce genre de tracé se rencontre principalement dans le syndrome de West.
– Un tracé « suppression-burst » est caractérisé par des périodes d’activité électrique importante alternant avec des périodes d’inactivité dans le cerveau. Ce type de tracé est évocateur de maladies épileptiques sévères telles que le syndrome d’Ohtahara.

On parle d’encéphalopathie épileptique précoce (EEP) quand l’activité épileptique elle-même peut contribuer à des déficiences cognitives et comportementales graves au-delà de ce que l’on peut attendre, et que ces déficiences peuvent empirer avec le temps. Bien que certains syndromes soient souvent appelés encéphalopathies épileptiques (syndrome d’ Ohtahara, syndrome de West, syndrome de Dravet, etc…) les effets encéphalopathiques des crises et de l’épilepsie peuvent se produire en association avec toute forme d’épilepsie. Ces épilepsies sont classiquement pharmacorésistantes, associées à des tracés EEG perturbés et à une DI sévère .

Différents syndromes épileptiques ont été caractérisés et vont être évoqués dans ce travail :

– le syndrome de Dravet ou épilepsie myoclonique sévère du nourrisson, est caractérisé par des crises convulsives qui débutent dans la première année de vie alors que le nourrisson se développe normalement. Les premières crises se manifestent en contexte fébrile et il existe une répétition de crises longues avec ou sans fièvre. Ce syndrome entraîne une détérioration cognitive et motrice. Il s’agit d’un syndrome épileptique de cause génétique : 80 % des cas sont dus à une mutation du gène SCN1A (mais d’autres gènes sont décrits tels que STXBP1 ou nos gènes d’intérêt).
– le syndrome de West est caractérisé par la triade clinique : spasmes en salves chez un nourrisson, détérioration psychomotrice et tracé EEG intercritique hypsarythmique. C’est le type d’encéphalopathie épileptique le plus fréquent.
– l’épilepsie généralisée avec crises fébriles plus (GEFS+) : le tableau clinique comprend des crises fébriles typiques observées dans la petite enfance qui vont se poursuivre au-delà de l’âge de 6 ans et des crises tonico-cloniques généralisées peuvent apparaître en l’absence de fièvre.
– l’épilepsie avec crises myoclono-atoniques (MAE) commence dès la petite enfance. Plus de la moitié des cas commencent par une crise tonico-clonique généralisée fébrile ou non, et il peut y avoir plusieurs types de crises par la suite. Un tiers des enfants peuvent avoir des épisodes d’épilepsie non convulsive atonique ou à type d’absence. Cette entité est considérée par certains neuro-pédiatres comme faisant partie des GEFS+.

Traitements anti-épileptiques : était considéré efficace un traitement qui permettait d’arrêter la survenue de crises d’épilepsie (même transitoirement) ou d’en diminuer la fréquence de plus de 75%. Une épilepsie était pharmaco-résistante, si aucun traitement n’a permis de diminuer la fréquence des crises, même de façon transitoire.

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Table des matières

Introduction
Matériels & méthodes
Résultats
Discussion
Conclusion
Annexes
Références
Abréviations

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