Alcaptonurie : pourquoi l'urine devient-elle noire ?
L’alcaptonurie fait partie d’un groupe de maladies rares appelées erreurs innées du métabolisme. Elle est rare et est causée par un déficit de l’enzyme acide homogentisique oxydase. Elle est héréditaire, à caractère mendélien récessif et se transmet des parents aux enfants.
Cliniquement, cette maladie se manifeste par une urine foncée au contact de l’air, une pigmentation foncée des tissus, des douleurs articulaires à long terme, une inflammation et une déformation. Elle se manifeste généralement quelques heures après la naissance.
Le déficit en acide homogentisique oxydase provoque une accumulation de cet acide, car il n’est pas métabolisé. La substance pénètre ensuite dans la circulation sanguine et s’accumule dans les tissus. On parle alors d’ochronose.
Les acides aminés impliqués sont au nombre de deux
L’acide homogentisique fait partie du métabolisme de la tyrosine et de la phénylalanine. Ce sont deux acides aminés aromatiques, non polaires et hydrophobes qui se caractérisent par l’absorption de la lumière ultraviolette à une longueur d’onde comprise entre 200 et 360 nanomètres.
L’acide homogentisique est un intermédiaire de la voie de dégradation de la phénylalanine et de la tyrosine vers le cycle de Krebs. C’est le substrat de l’enzyme déficiente et, dans des conditions normales, il est pratiquement indétectable dans le sang et l’urine.
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L’alcaptonurie est rare
Bien que l’alcaptonurie soit considérée comme l’une des erreurs innées du métabolisme les plus courantes, il s’agit toujours d’une maladie très rare. Sa prévalence mondiale est estimée à 1 cas pour 1 000 000 de naissances.
Ce fut Scribonius en 1584 le premier à la décrire chez un enfant qui excrétait des urines noires. Plus tard, en 1850, Boedecker a mis en évidence dans ce type d’urine un composé qu’il a appelé alcapton, qui captait l’oxygène en présence d’agents réducteurs ou dans un milieu à pH alcalin. Mais ce n’est qu’avec les découvertes de Wolkow et Baman que l’acide homogentisique a été identifié.
L’atteinte articulaire n’a été mise en évidence qu’en 1866, lorsque Virchow a constaté une coloration sombre du cartilage et une déformation articulaire lors d’une autopsie. Lors de l’utilisation du microscope, il a détecté la présence d’un pigment de couleur ocre. Enfin, en 1958, Dru a découvert que la cause de l’accumulation d’acide homogentisique était l’absence d’acide homogentisique oxydase.
L’alcaptonurie est héréditaire, à caractère mendélien récessif. Cela signifie que la transmission se fait des parents aux enfants. Pour que la progéniture souffre de la maladie, les deux parents doivent être porteurs asymptomatiques d’une copie du gène défectueux.
À quoi ressemble l’urine chez les patients atteints d’alcaptonurie ?
L’acide homogentisique est un intermédiaire normal du métabolisme de la phénylalanine et de la tyrosine qui produit du fumarate et de l’acétoacétate dans le foie. Ces composés font partie des substrats des voies métaboliques de production d’énergie.
En raison d’un déficit enzymatique, il n’y a pas de métabolisation de l’acide homogentisique, et ce dernier s’accumule dans les tissus, puis dans le sang. Il est ensuite éliminé par l’urine grâce à un mécanisme dépendant de l’énergie.
Au contact de l’air, l’oxydation due au contact avec les agents réducteurs entraîne la coloration noirâtre typique.
Chez les enfants, l’alcaptonurie se manifeste généralement dans les heures qui suivent la naissance, avec une urine noirâtre tachant la couche. C’est généralement la seule manifestation pendant l’enfance.
Le pigment issu de l’accumulation d’acide homogentisique s’accumule dans le collagène et le cartilage, dans la sclérotique et les valves cardiaques. Les tissus affectés deviennent noirs.
Au microscope, il est possible d’observer le dépôt d’un matériau à l’intérieur et autour des cellules de couleur ocre. Il ne diffère de la mélanine que parce qu’il est résistant à la décoloration avec du peroxyde d’hydrogène.
Une coloration sombre dans les tissus est démontrée plus tard
Les manifestations ochronotiques, un produit de la pigmentation foncée des tissus, surviennent après 30 ans de vie. Premièrement, il existe généralement une spondylarthrite, qui se manifeste par une douleur intense dans la région lombaire, avec des calcifications et des ossifications intervertébrales.
Il existe également une gêne d’intensité variable et progressive – conséquence de l’ arthrose – au niveau des grosses articulations (genou, hanche et épaules). Plus tard, une limitation des mouvements peut survenir en raison d’une déformation et d’une dégénérescence articulaires.
De plus, il y a un assombrissement du pavillon, du blanc de l’œil et de la cornée. Le cérumen peut également devenir noir et affecter la membrane tympanique.
Du point de vue du cœur et des vaisseaux sanguins, des calcifications valvulaires peuvent survenir en raison d’un dépôt de pigment, entraînant une défaillance ou une dilatation valvulaire. Bien que rares, des calculs rénaux et prostatiques associés au pigment peuvent être observés.
Le diagnostic est établi par une analyse d’urine
Pour diagnostiquer l’alcaptonurie, une quantité importante d’acide homogentisique doit être détectée dans les urines. Diverses méthodes sont disponibles, y compris la spectrométrie de masse par chromatographie en phase gazeuse, le placement d’un agent réducteur dans l’urine et l’observation des changements de décoloration, ou l’utilisation d’hydroxyde de sodium à 10 %, de nitrate d’argent ou de réactif de Benedict.
Lorsqu’il existe une symptomatologie articulaire, il sera important d’associer des études d’imagerie radiologique pour évaluer l’atteinte articulaire. Généralement, une calcification et une ossification progressives sont évidentes.
À l’heure actuelle, la scintigraphie osseuse est incluse dans les études pour la détection précoce de la dégénérescence articulaire. Notamment dans les petites articulations.
Il n’y a pas de traitement spécifique pour l’alcaptonurie
S’il est vrai que le traitement idéal serait le remplacement synthétique de l’enzyme déficiente, un supplément capable de le faire n’a pas encore été développé. Il n’y a pas d’approche spécifique efficace.
Les effets peuvent être minimisés avec un régime pauvre en phénylalanine et en tyrosine. De plus, une thérapie physique, un contrôle de la douleur et, en cas de dégénérescence articulaire avancée, un remplacement articulaire sont recommandés.
La vitamine C est-elle efficace ?
Des doses élevées de vitamine C (2-3 grammes par jour) étaient auparavant considérées comme efficaces. Cela, en raison de son inhibition sur l’action de l’acide homogentisique dans une enzyme du collagène. Cela diminuerait l’accumulation du pigment noirâtre dans le cartilage.
Cependant, la vitamine C est un cofacteur d’une enzyme qui provoque l’augmentation de cet acide. Ce n’est donc pas un traitement adéquat.
Le régime pauvre en protéines n’est pas durable
Il est difficile de suivre un régime pauvre en protéines pour se soigner. Jusqu’à 6 % des protéines de l’alimentation sont décomposées par la même voie métabolique. Chez les enfants, cela affecte la croissance.
Une pathologie qui affecte la qualité de vie
L’alcaptonurie est une maladie rare, héréditaire et récessive qui, bien qu’elle n’affecte pas l’espérance de vie, a des répercussions sur la qualité de vie. Sa détection précoce et une prise en charge multidisciplinaire sont importantes.
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