Chez certains sujets, atteints de débilité mentale, on observe une
fragilité de l'extrémité distale du bras long du chromosome X, au niveau de
la bande Xq27. Une précédente Note [1] a montré, chez deux malades, que la
fréquence avec laquelle une lacune apparaît au niveau de ce site fragile
Xq27, dépend essentiellement du métabolisme des monocarbonés.
L'étude de 13 sujets au total, sept de sexe féminin et six de sexe
masculin confirme pleinement ces premières constatations. Une analyse portant
maintenant sur un total de 44 629 mitoses, permet de préciser l'efficacité de
chacun des traitements [2].
Ces observations tendent à confirmer la thèse proposée [3], selon
laquelle le métabolisme des monocarbonés serait perturbé dans diverses
formes de débilité mentale.
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1. Effets observés in vitro. Haut
Méthodes.
Selon un protocole identique à celui déjà décrit [1], les
lymphocytes des sujets porteurs du site fragile Xq27 sont mis en culture; pour
chaque série d'essais on met en route des cultures parallèles à partir d'un
même lot de milieu, soit : TC 199 (Pasteur), avec antibiotiques : 95 ml;
plasma humain de groupe A : 25 ml; phytohémagglutinine C (I. B. F.) : 1 ml;
liquémine (Roche) : 0,5 ml. A répartir en 13 tubes.
Comme les variations du pH modifient la fréquence des cellules
porteuses de la lacune [4], on ajoute à chaque tube 0,1 ml de tampon phosphate
à pH 7,4 isotonique et contenant le produit dont on veut examiner l'effet. Le
tube témoin reçoit aussi 0,1 ml du même tampon, nais sans additif.
D'une façon générale tous les produits ont été employés à la
concentration de 0,22 g/l, à l'exception du méthotrexate (0,0012 g/l) et du
5-formyl-tétrahydrofolate (0,028 g/l).
Après 72 h d'incubation, les cellules porteuses d'une lacune au
niveau du site fragile Xq27 et les cellules présentant des X normaux sont
dénombrées sur trois préparations différentes pour chaque essai. Toutes les
lames sont codées avant d'être lues au microscope par des observateurs
différents. En moyenne, on analyse une centaine de mitose par lame, soit
environ 300 par essai.
Dans le tableau I, on a reporté le nombre de mitoses porteuses de
la lacune, observées dans les divers essais du même produit (colonne Xq fra)
et celui des mitoses porteuses de X normaux (colonne X normal). Sur la même
ligne on a reporté les résultats correspondants pour les tubes témoins.
Parallèlement, on calcule l'" efficacité " en comparant pour
chaque essai, le nombre attendu (Na) de cellules porteuses de la lacune
(d'après la fréquence observée dans le tube témoin) et le nombre observé
(No). On estime alors le nombre de cellules " guéries " (Ng), en faisant Ng =
Na - No. L'efficacité est mesurée par le rapport - Ng/Na, dont le signe
indique la diminution ou l'augmentation de la fréquence des cellules porteuses
de la lacune (colonne " efficacité ").
TABLEAU I. - Nombre de cellules dans lesquelles une lacune
est observée ou non au niveau du site fragile Xg27. Total des observations
faites sur 13 sujets porteurs du site fragile (7F et 6 M).
| Cultures traitées
| Cultures témoins | X2
v=l | Efficacité |
|---|
| Xq fra | X normal | Xq fra | X
normal |
|---|
| Méthotrexate | 1,154 | 3,359 | 1,024 | 3,701 | 19,5* | +
0,223 ± 0,013 |
| 5-formyl-THF | 14 | 3,486 | 1,109 | 3,897 | 851* | -
0,979 ± 0,005 |
| 2-cétoglutarate | 142 | 725 | 143 | 663 | 0,6 | |
| 2-hydroxyglutarate | 32 | 118 | 30 | 120 | 0,1 | |
| 2-cétoadipate | 234 | 657 | 210 | 702 | 2,5 | |
| 5-amino-lévulinate | 454 | 3,543 | 1,221 | 4,441 | 170* | -
0,423 ± 0,016 |
| N-fonnyl-glutamate | 89 | 610 | 84 | 583 | 0,0 | |
| N-formyl-aspartate | 26 | 124 | 23 | 127 | 0,2 | |
| N-formimino-glutamate | 65 | 549 | 84 | 349 | 16,2* | -
0,253 ± 0,047 |
| L-sérine | 405 | 2,492 | 777 | 3,216 | 35,5* | -
0,245 ± 0,018 |
| L-proline | 406 | 1,272 | 338 | 1,014 | 0,3 | |
| L-4-hydroxyproline | 498 | 3,462 | 1,259 | 4,572 | 130* | -
0,411 ± 0,015 |
| 5-hydroxypipécolate | 118 | 307 | 178 | 451 | 0,1 | |
| L-5-hydroxy-lysine | 678 | 2,708 | 762 | 2,865 | 1,0 | |
| L-Lysine | 505 | 2,013 | 637 | 2,036 | 10,8* | -
0,187 ± 0,015 |
| L-glutamate | 488 | 1,512 | 637 | 2,036 | 0,2 | |
| L-5-hydroxytryptophane | 239 | 1,146 | 637 | 2,036 | 23,3* | -
0,314 ± 0,025 |
| p-hydroxy-phényl-pyruvate | 238 | 978 | 895 | 3,034 | 5,6* | -
0,136 ± 0,016 |
| DL-méthionine | 167 | 637 | 113 | 543 | 2,9 | |
| L-Cystéine | 153 | 581 | 113 | 543 | 2,9 | |
| DL-homocystine | 18 | 201 | 113 | 543 | 10,5* | -
0,526 ± 0,081 |
| BétaÏne | 173 | 605 | 145 | 455 | 0,7 | |
| Diméthylamino
éthanol | 91 | 397 | 145 | 455 | 4,8* | -
0,326 ± 0,040 |
TABLEAU II. - Nombre observé (N0) de cellules porteuses de
la lacune, par rapport au nombre attendu (Na) et nombre estimé de cellules
guéries (Ng=Na-No). L' "efficacité" est égale à -Ng/Na.
| Concentration | Na | No | Ng | X2
v=1 | Efficacité |
|---|
| 5-aminolévulinate | 0,11
g/l | 256 | 162 | 94 | | - 0,37 ± 0,03 |
| 0,22
g/l | 764 | 427 | 337 | 4,3* | - 0,44 ±
0,01 |
| L-sérine | 0,28
g/l | 222 | 190 | 32 | 20,7* | - 0,14 ±
0,02 |
| 0,56
g/l | 324 | 222 | 102 | | - 0,31 ± 0,03 |
| L-4-hydroxyproline | 0,11
g/l | 355 | 246 | 109 | | - 0,31 ± 0,02 |
| 0,22
g/l | 733 | 395 | 338 | 23,5* | - 0,46 ±
0,02 |
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Résultats.
Fréquence de la lacune.
Les résultats du tableau 1 confirment définitivement :
- la quasi disparition de la lacune sous l'effet du
5-formyl-tétrahydrofolate (près de 98 % des cellules sont " guéries ");
- sa diminution très importante (plus de 40 j de " guérison ")
sous l'effet du 5-aminolévulinate, de la L-4-hydroxyproline et du
L-5-hydroxytryptophane;
- sa diminution notable (25 %) sous l'effet de la L-serine et du
N-formimino-glutamate.
Les effets, significatifs, de la L-lysine, de la D. L.
homocystine, du p-hydroxy-phényl-pyruvate et du diméthylaminoéthanol
requièrent une analyse plus précise.
Effet de dose.
Le 5-amino-lèvulinate et la L-4-hydroxyproline ont été
éprouvés aux concentrations finales de 0,11 et 0,22 g/l et la L-serine aux
doses de 0,28 et 0,56 g/l. Ainsi que le montre le tableau II, on décèle un
effet de dose significatif pour ces trois produits.
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2. Effets observés in vivo.
Observations I.P. n° 23706. - Un enfant de 10 ans, débile mental
porteur du site fragile Xq27, est atteint d'un syndrome d'excitation et
d'agressivité. Après 3 jours d'administration parentérale de
5-formyl-tétrahydrofolate (50 mg en intramusculaire chaque jour), on note une
amélioration spectaculaire des troubles du comportement. Le traitement,
poursuivi pendant 8 jours, est ensuite supprimé durant 15 jours. L'excitation
reprend alors et une nouvelle amélioration coïncide avec la reprise du
traitement.
Deux cultures de lymphocytes donnent les résultats consignés dans le
tableau III. On voit que l'amélioration clinique coïncide avec la quasi
disparition de la lacune.
TABLEAU III. - Nombre de cellules porteuses d'une lacune au
niveau du site fragile Xq27, avant et après traitement au
5-formyl-tétrahydrofolate (50 mg, I.M. par jour pendant 8 jours).
| Xq fra | X norma | X2
v=1 | Etat clinique |
|---|
| Avant
traitement | 45 | 283 | | Excitation |
| Après 8 jours de
traitement | 3 | 528 | 66,5 | Amélioration |
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Discussion.
L'étude de 44 629 mitoses montre qu'il existe un trouble du
métabolisme des monocarbonés dans le syndrome associé au site fragile
Xq27.
La corrélation observée, in vivo, entre les modifications du
comportement et les modifications de la lacune chromosomique sous l'effet du
5-formyl-tétrahydrofolate permet de penser que l'expérimentation in vitro est
la première étape d'une évaluation raisonnée des possibilités
thérapeutiques.
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[1] J. LEJEUNE, Comptes rendus, 290, série D, 1980, p. 1075.
[2] Ces décomptes ont été rendus possibles grâce à la
collaboration technique de Mme Gavaini, Mlles Thevenet et Schlienger et l'aide
du Pr Pierre Debray-Ritzen et du Dr Bernard Golse.
[3] J. LEJEUNE, Ann. Génét., 22, 1979, p. 67-75.
[4] C. R. SUTHERLAND, Amer. J. Hum. Genet., 31, 1979, p. 125-135.
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