Augmentation de la LDH A et trisomie 11p partielle
Marie-Odile RETHORÉ (1), Claudine JUNIEN (2), A. AURIAS (3), J. COUTURIER (4), B. DUTRILLAUX (5), J. C. KAPLAN (6), J. LEJBUNE (7).
RETHORÉ Marie-OdiIe, JUNIEN Claudine. AURIAS A., COUTURIER J., DUTRILLAUX B., KAPLAN J. C,, LEJEUNE J. - Augmentation de la LDH A et trisomie 11p partielle. Ann. Génét., 1980. 23. rr° 1, 35-39.
Résumé :
Une augmentation de la LDH A est observée chez un adolescent trisomique pour le bras court du chromosome 11, à l'exception de la bande 11p13. Le syndrome malformatif de la trisomie 11p est précisé : visage large, sourcils abondants dans la portion interne, énophtaimie, ensellure nasale hypoplasique, hypertélorisme, épicanthus, fente palatine ou bec-de-lièvre, grosse langue, musculature très pauvre, peau douce et lâche, arriération mentale.Sommaire
La lactico-déshydrogénase (LDH : EC 1.1.1. 27) est un tétramère formé de deux subunités, la LDH A codée par un gène situé sur le chromosome 11 [2] et da LDH B dont le gène est situé sur le chromosome 12 [4].
La relation entre le nombre de gènes et l'activité de la LDH B a été démontrée chez des patients porteurs de remaniements du bras court du chromosome 12 [17, 19, 15]. Une diminution de la LDH A a été observée chez un malade porteur d'une délétion partielle du bras court du chromosome 11 [10].
Dans le présent article, nous rapportons un effet de dosage génique avec augmentation de la LDH A dans les érythrocytes ainsi que dans tes leucocytes et les fibroblastes d'un adolescent trisomique pour une partie du bras court du chromosome 11.
Observation
Le patient est né le 9 avril 1961, pesant 4160 g et mesurant 51 cm.
Durant toute la grossesse, la mère avait été anormalement fatiguée. Les dernières règles étaient survenues le 6 septembre 1960. Un hydramnios important a été constaté le 28 février. Le même jour, une radiographie du contenu utérin a été effectuée et un traitement par chlorothiazide institué.
Le père est né en 1919, la mère en 1918. Ils sont en bonne santé et n'ont pas reçu d'irradiations importantes. Ils ne sont pas consanguins. La mère, réglée normalement jusqu'en 1966, n'a jamais pris de contraceptifs oraux. Sept grossesses ont donné cinq garçons normaux ayant tous des enfants bien portants, puis une fausse couche, puis notre patient.
Syndrome malformatif (fig. 1)
Examiné en octobre 1976, à l'âge de 15 ans, de patient pèse 37 kg, mesure 141 cm ; son périmètre crânien est de 55 cm.
Sa face est très large et plate. Le front, bas et fuyant, est sillonné de rides profondes. Les arcades sourcilières très développées, sont recouvertes de sourcils abondants surtout dans leur portion interne.
Fig. 1. - Patient âgé de 15 ans.
L'ensellure nasale est aplasique. L'hypertélorisme (distance intercaronculaire de 3,9 cm) est amplifié par un énorme épicanthus. Les fentes palpébrales sont étroites (2,5 cm) et horizontales. Les cils des paupières supérieures sont longs et recourbés vers le haut. Les globes oculaires, petite et trop enfoncés dans les orbites, sont normalement constitués. Il existe un strabisme convergent.
Le nez est large, épaté ; sa pointe est courbée vers la lèvre supérieure. Le grand axe des orifices narinaires est oblique en haut et en dehors. Les lèvres sont normales. La langue, un peu trop grosse, porte de part et d'autre de la ligne médiane deux sillons profonds et parallèles. La luette est bifide et il existe une petite fente du palais membraneux. Toutes les dents, trop écartées les unes des autres, sont recouvertes de concrétions calcaires, jaunâtres. Il n'y a pas de caries, mais il existe une gingivite importante. Une dent de lait n'est pas tombée. Le menton porte une fossette horizontale.
Le pavillon des oreilles est normalement implanté. Des deux côtés, l'ourlert de l'hélix adhère à l'anthélix dans sa partie moyenne, l'antitragus est recourbé vers la conque et il existe une fossette dans la partie inférieure du lobule.
Le cou est très court. Les cheveux, fins et soyeux, sont implantés bas sur la nuque qui est plate. Les épaules sont étroites. Le périmètre thoracique est de 78cm. Il existe depuis 1974, l'enfant avait alors 13 ans, une gynécomastie bilatérale ; les mamelons sont ombiliqués et un peu trop écartés.
Une cyphoscoliose importante impose, depuis 1964, le port d'un lombostat. La pointe du coccyx est prolongée par une petite lame osseuse séparée du plan profond et dont les bords latéraux sont marqués de deux petites fossettes ; l'extrémité libre surplombe une fossette médiane. Cette disposition évoque un développement exagéré de l'extrémité caudale.
L'abdomen est pratiquement dépourvu de muscles. Cette anomalie a été remarquée dès la naissance de l'enfant. Le diastasis des droits, énorme, est associé à une hernie ombilicale et à des hernies inguinales. Les bourses sont vides. Un très petit testicule est perçu à l'anneau, à droite. Une circoncision a été pratiquée en raison d'un phimosis serré.
La pilosité pubienne est normale. Il n'y a pas de pilosité axillaire, ni de barbe ; le développement de la moustache est normal.
L'extension complète des membres est impossible. Les doigts sont longs et légèrement fuselés. Sur les paumes, les plis sont à peine marqués et la peau est très fine. Il existe un petit pli surnuméraire sur les pulpes des cinq doigts de la main droite et sur celles du 1er et du IVe doigt de la main gauche. Le même pli est retrouvé sur trois pulpes digitales du père de l'enfant. Les oncles sont grands, très convexes et dépourvus de cuticules. Les pieds sont plats. Les premiers orteils sont très longs, dépassant d'un travers de doigt les deuxièmes orteils.
Sur tout le corps, la peau est douce et très lâche ; les naevus sont nombreux.
Développement
Le premier cri a été immédiat mais l'enfant, ne pouvant déglutir, a été gavé durant les premiers mois de la vie. L'atonie intestinale a provoqué de nombreux épisodes sub-occlusifs et une laparotomie, effectuée en octobre 1961, a révélé un mésentère commun et une malrotation intestinale. Depuis 1962, les crises convulsives se sont succédées. Elles durent parfois plusieurs heures. Une hémiplégie gauche est apparue en 1971 alors que l'enfant marchait depuis 1968. Il n'a jamais remarché depuis et est actuellement grabataire. Les troubles de la déglutition gênent considérablement l'alimentation qui est exclusivement liquide. Le patient ne dit pas un mot ; il grince des dents et bave de façon quasi constante. Son haleine dégage une odeur aromatique qui imprègne ses vêtements.
Dermatoglyphes
Main droite : plis de flexion en position normale. Triradius axial en t se terminant en 13. Vestige sur l'éminence thénar. Indice de transversalité = 22 (a 5 ; b 5 ; c 5 ; d 7). Pelote en 7. Figures digitales : tourbillon sur I, II et IV, boucle cubitale sur III et V.
Main gauche : plis de flexion en position normale. Triradius axial en t' se terminant en 13. Boucle cubitale sur l'hypothénar, s'ouvrant en 3. Indice de transversalité = 25 (a 4 ; b 5 ; c 7; d 9). Pelote en 7. Figures digitales : tourbillon à tous les doigts, sauf sur le V qui porte une boucle cubitale.
La mère du patient a un indice de transversalité relativement bas (18 à droite, 26 à gauche). Il n'y a pas de tourbillons sur ses pulpes digitales. Chez le père, il y a 3 tourbillons (sur les pouces et sur le IVe doigt de la main droite) ; son indice de transversalité est moyen (24 et 27).
Etudes enzymatiques
Les prélèvements sanguins ont été effectués sur héparine. Les globules rouges ont été lavés trois fois par une solution isotonique de chlorure de sodium puis hémolysés par une solution hypotonique (2 mercapto-éthanol 0,7 mM, EDTA 2,7 mM).
Les extraits de leucocytes et de fîbroblastes ont été obtenus selon des méthodes précédemment décrites [14]. Les activités des enzymes suivantes : C6PD, 6PGD, HK, PGI, ENO, TPI, G3PD, ont été mesurées d'après les méthodes de Beutler et coll. [1]. L'activité diaphorasique des erythrocytes a été mesurée par la technique d'Hegesh [13]. Pour les leucocytes et les filbroblastes des extraits contenant 0,1 % de triton ont été utilisés. Chaque résultat représente la moyenne d'au moins 3 mesures exprimées en unités internationales par gramme d'hémoglobine ou par mg de protéines. La concentration en hémoglobine a été mesu-rée par la technique de Zijlstra et Van Kampen [23]. La concentration protéique a été mesurée par la méthode de Lowry et coll. [16]. L'électrophorèse de la LDH a été effectuée d'une part sur plaque d'acétate de cellulose, et d'autre part sur bande de cellogel. La révélation s'effectue à l'aide de la méthode décrite par J. C. Dreyfus et F. Schapira [5]. L'intensité relative des différents isozymes [11] a été mesurée par densitométrie d'absorption à l'aide d'un densitomètre. Les résultats des mesures enzymatiques sont exprimés en pourcentage de l'activité de témoins normaux traités dans les mêmes conditions. Afin de compenser une éventuelle augmentation ou diminution de l'ensemble des activités par rapport aux témoins, les rapports proposant/témoins obtenus pour la LDH et les autres enzymes sont divisés par la moyenne des rapports proposant/témoins calculés pour toutes les enzymes non codées par le chromosome remanié.
L'ensemble des mesures enzymatiques effectuées figure dans le tableau I. L'activité de la LDH est augmentée dans les trois types de cellules étudiées. Seules, les augmentations constatées dans les leucocytes (131 %), et dans les fibroblastes (188 %) sont significatives par le test t (p < 0,001). Les variations des autres enzymes ne sont pas significatives.
L'électrophorèse de la LDH dans les érythrocytes et les leucocytes montre une modification significative de la répartition des isozymes, avec accentuation dans les deux types de tissus des isozymes 4 et 5 (tétramère A3B et A4) et diminution, dans les leucocytes, des isozymes 1 et 2 riches en subunités B (B4 et B3A).
Le profil isozymique de la LDH leucocytaire, obtenu par densitométrie (fig. 2) confirme la modification de répartition des isozymes chez le proposant. Connaissant la composition en subunités A et B de chaque isozyme, il est possible de calculer, pour le proposant et pour le témoin, l'activité LDH imputable à la subunité B et celle imputable à la subunité A, à partir des pourcentages d'ac-tivité obtenus par densitométrie pour chaque isozyme (tableau II). Le pourcentage d'activité lactico-déshydrogénase totale du proposant par rapport à celle du témoin est de 131 %. Le pourcentage d'activité lactico-déshydrogénase due à la subunité A seule, du proposant par rapport. à celle du témoin, est très proche de la valeur théorique attendue pour un effet de dosage génique : 153 %. Le pourcentage d'activité due à la subunité B n'est pas modifié de façon significative : 85 %.
| LOCl exprimés | Chromosome | Erythrocytes | Leucocytes | Fibroblastes |
|---|---|---|---|---|
| G6PD | Xq25 ?qter | 99 | 93 | 92 |
| 6PGD | 1q32 ?pler | 93 | 103 | 120 |
| HK 1 | 10q24 ?pter | - | - | 85 |
| PGI | 19pter ?q13 | - | 103 | 95 |
| TPI | 12p12.2 ?pte"r | 112 | - | - |
| G3PD | 12p12.2 ?pter | 96 | - | 95 |
| ENO 1 | 1p34 ?p36 | - | - | 129 |
| LDH A | 11p12.3 ?p12.8 | - | 131 | 188 |
| LDH B | 12p12.1 ?p12.2 | 109 |
Fig. 2. - Profil densitométrique des isozymes
de te LDH dans les extraits leucocytaires du proposant et du témoin.
| Activité LDH | Rapport activité LDH | ||
|---|---|---|---|
| Proposant | Témoin | Proposant / Témoin | |
| LDH 1 | 4,1 ± 0,6 | 4,6 ± 0,5 | |
| LDH 2 | 6,9 ± 1,2 | 13,1 ± 0,8 | |
| LDH 3 | 17,6 ± 3,6 | 21,7 ± 1,3 | |
| LDH 4 | 35,5 ± 2,7 | 26,1 ± 3,5 | |
| LDH 5 | 66,7 ± 6,9 | 34,2 ± 2,3 | |
| Activité LDH totale | 131 | 100 | 131 % |
| LDH A | 104 | 68 | 153 % |
| LDH B | 27 | 32 | 85 % |
Fig. 3. - Montage réalisé à partir de 4 mitoses
du patient. La paire 11 et le petit acrocentrique surnuméraire sont
représentés : a) en bande RHG ; b) en bandes QFQ ; c) en bandes RBA ; d)
prométaphase en bandes R.
Cytogénétique
Le premier examen chromosomique a été effectué en 1966 sur une culture de sang avec la technique classique au Giemsa. Toutes des mitoses analysées montraient la présence de 47 chromosomes, l'élément surnuméraire étant un petit aorocentrique de la taille d'un chromosome G. Le caryotype des deux parents n'ayant pas révélé d'anoma-lies, l'origine du chromosome surnuméraire de l'enfant n'a pu être précisée à cette époque.
Une nouvelle étude des caryotypes a été effectuée en 1976, puis en1979, avec différentes techniques (fig. 3).
Le petit acrocentrique surnuméraire est retrouvé dans toutes les cellules du patient. Les autres chromosomes sont normaux. Aucune anomalie n'a été décelée dans le caryotype des deux parents.
En bandes RHG [6], le surnuméraire du patient ressemble à un bras court de chromosome 11 auquel il manquerait la bande 11p13 et une partie de sa bande Q adjointe. Il n'est pas possible de dire s'il s'agit de la région proximale de 11p14 ou de la région distale du 11p12. Les mêmes conclusions sont tirées de l'analyse de prométaphases obtenues après synchronisation des cellules par la thymidine et traitement par le BrdU pendant sept heures [22].
En bandes RBA [7] obtenues par le BrdU durant les sept dernières heures de culture et coloration par l'acridine orange, on voit qu'il n'existe qu'une seule petite bande dans la région juxtacentromérique du bras long du petit acrocentrique, alors qu'il en existe deux sur le bras court du chromosome 11. Cette bande est visible sur chacune des deux chromatides qui, à ce niveau, sont nettement séparées. Le reste de l'élément se comporte comme la partie distate du bras court d'un chromosome 11.
L'intensité du marquage du centromère par le Giemsa 11 [12] amène à penser que le bras court et la région centromérique sont issus d'un chromosome du groupe D ou G.
D'ailleurs, on note une grande fréquence d'association entre ce bras court et celui d'autres acrocentriques (6 fois sur 41 mitoses). L'étude en bandes QFQ [3] ne révèle pas de fluorescence particulière de ce bras ; les autres acrocentriques ne sont pas fluorescents non plus, ni chez le patient, ni chez ses parents.
Ces observations permettent de conclure que le surnuméraire de notre patient dérive d'un bras court de chromosome 11 auquel il manquerait la bande 11p13 et que le bras court et le centromère proviennent d'un acrocentrique du groupe D ou G.
Discussion
En l'absence de remaniement chez les parents, le diagnostic de trisomie 11p repose sur la convergence des données cliniques et cytogénétiques.
A notre connaissance, cinq observations de triso-mie 11p authentifiée par les techniques de marquage, sont actuellement publiées [8, 9, 18, 20, 21]. Malgré le petit nombre de patients examinés et la diversité de leurs remaniements chromosomiques, f il est possible, nous semble-t-il, de dégager un ensemble dysmorphique commun que l'on retrouve chez notre patient : visage large avec des joues rebondies, sourcils abondants dans leur portion interne, énophtalmie, ensellure nasale hypoplasique, hypertélorisme majoré par un énorme épicanthus, pointe du nez rabattue vers la lèvre supérieure et orifices narinaires à grand axe oblique en haut et en arrière, fente palatine, luette bifide, grosse langue, cou court, nuque plate, musculature très pauvre surtout au niveau de l'abdomen, raideurs articulaires, peau douce et lâche. Deux des trois garçons ont une ectopie testiculaire. L'arriération mentale est très sévère, elle est parfois compliquée d'une comitialité grave.
Diverses malformations non observées chez notre malade, ont été rapportées : agénésie du corps calleux [9], cardiopathie congénitale (9, 20], malformation rénale [9, 20], nystagmus [8, 9, 21], télangiectasies conjonctivales [8].
L'augmentation de la LDH A, observée pour la première fois, confirme la localisation du gène sur le chromosome 11 [2]. Pour concilier notre observation avec la localisation de ce gène sur 11p12 proposée par Francke et coll. [10], il faut supposer que le petit acrocentrique surnuméraire de notre patient est un dérivé d'un remaniement complexe associant une délétion intercalaire du bras court du chromosome 11 et une translocation entre un 11 et un acrocentrique D ou G. S'il était dérivé d'une simple translocation t(11 ; D ou G) (p14 ; q11), la trisomie de notre patient n'inclurait pas la bande 11p12. Les techniques de marquage utilisées ne permettent pas de trancher entre ces deux hypothèses.
L'observation de Francke et coll. [10] reposant sur une monosomie partielle et la nôtre sur une trisomie partielle, l'ensemble de ces données confirme l'effet de dosage génique.
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