Indications et interprétation du dosage de l’ammoniémie : à propos d’une série de 219 déficits du cycle de l’urée.
M.C. NASSOGNE, G. TOUATI, B. HERON, D. RABIER, J.M. SAUDUBRAY.
Introduction
Le cycle de l’urée est la voie métabolique qui permet d’éliminer de l’organisme les excès d’azote d’origine endogène ou exogène par détoxication de l’ammoniaque en urée [ 1-3] . Le cycle de l’urée permet cette transformation de molécules d’ammoniaque en molécules d’urée et est constitué de 6 enzymes dont trois sont mitochondriales (N-acétylglutamate synthétase, NAGS ; carbamylphosphate synthétase 1, CPS 1 ; ornithine transcarbamylase, OTC) et trois sont cytosoliques (argininosuccinate synthétase, ASS ; arigininosuccinate lyase, ASL ; arginase) ; Figure 1.
Les défauts de fonctionnement du cycle de l’urée peuvent être d’origine acquise ou héréditaire et entraînent une accumulation d’ammoniaque.
Parmi les déficits primitifs du cycle de l’urée, les déficits en OTC sont les plus fréquents. Rappelons que les déficits en OTC sont de transmission liée à l’X. Les autres déficits sont transmis de manière autosomique récessive.
Actuellement, un déficit du cycle de l’urée est facilement évoqué chez un nouveau-né qui présente après un intervalle libre de quelques heures une détresse neurologique précédée de signes digestifs et associée à une hyperammoniémie et ce d’autant plus que c’est un garçon [ 1, 2, 4] . Par contre, la symptomatologie des formes de révélation tardive est moins bien circonscrite et définie [ 5-9] .
Nous rapportons l’étude rétrospective de 219 patients suivis pour un déficit enzymatique du cycle de l’urée dans le Service de Maladies Métaboliques de l’Hôpital Necker-Enfants Malades au cours des 28 dernières années. Notre objectif est de décrire les principales présentations cliniques de ces déficits de l’urée et de mettre en évidence les symptômes-clés qui doivent absolument pousser le médecin à évoquer ce diagnostic et réaliser un dosage d’ammoniémie.
Patients et méthodes
Cette étude reprend les dossiers de malades atteints d’un déficit du cycle de l’urée observés entre 1972 et 2000. Pour les déficits en OTC, il s’agit principalement des patients dont le diagnostic a été établi dans le laboratoire de Biochimie B de l’Hôpital Necker-Enfants malades. Pour les autres déficits (CPS, ASS et ASL), les observations sont celles de patients connus par le Service de Maladies Métaboliques du Professeur J.M. Saudubray. Ont été inclus dans cette étude les patients pour qui un déficit du cycle de l’urée a été prouvé par une diminution de l’activité enzymatique correspondante ou ceux pour qui la présence d’anomalies spécifiques dans les chomatographies d’acides aminés sanguins et urinaires permettaient d’évoquer fortement ce diagnostic (présence de taux élevés de citrulline, d’acide argininosuccinique ou d’acide orotique associés). Par commodité, nous appellerons les déficits en argininosuccinate synthétase " citrullinémies " et les déficits en argininosuccinate lyase " aciduries argininosucciniques ".
Epidémiologie
Au total, 219 patients atteints d’un déficit du cycle de l’urée ont été recensés entre 1972 et 2000 (Tableau n°1). Parmi eux, 121 (55%) présentaient une forme de révélation néonatale (au cours des 28 premiers jours de vie) et 98 (45 %) présentaient une forme de révélation tardive. Le déficit en OTC est le plus fréquent (68,5%), suivi par les citrullinémies (15 %), les aciduries argininosucciniques (9,1%), puis les déficits en CPS (6,8 %). Ces déficits ont été diagnostiqués entre 1972 et 2000, mais plus de 2/3 des diagnostics ont été posés depuis 1985 avec une moyenne de 9 diagnostics par an dont 4 formes néonatales et 5 formes tardives (Figure 2).
Formes néonatales
Les formes néonatales regroupent les déficits du cycle de l’urée se révélant au cours des 28 premiers jours de vie. Pour la majorité, les signes commencent entre 2 et 4 jours de vie et comprennent un refus de boire, un geignement, une polypnée et des vomissements suivis rapidement d’une détresse neurologique majeure avec coma, convulsions et grande hypotonie. Un état infectieux est suspecté mais le bilan infectieux est négatif. Sur le plan biologique, notons une alcalose respiratoire dans environ la moitié des patients. Ces déficits de révélation précoces entraînent un taux de mortalité élevé de 85 % pour tous les déficits confondus (Tableau n°2). Les déficits en OTC chez le garçon sont toujours extrêmement sévères et mènent rapidement au décès. Un seul de patients de notre série est actuellement en vie. Il est âgé de 3 ans et demi et présente un retard psychomoteur modéré. A noter deux filles décédées en période néonatale rappelant la nécessité d’une surveillance précoce dans les premières jours de vie même chez les filles hétérozygotes pour un déficit en OTC. Parmi les autres déficits, la mortalité est un peu moins importante avec un taux aux alentours de 60 % pour ces déficits. Chez un nouveau-né chez qui on suspecte une infection, un dosage d’ammoniémie doit être réalisé en urgence. A noter la présence d’une alcalose respiratoire chez la moitié des patients. En cas d’hyperammoniémie, l’urgence est d’obtenir rapidement les résultats de la chromatographie d’acides aminés sanguins et urinaires ainsi que le dosage d’acide orotique. Si celle-ci est évocatrice d’une citrullinémie ou d’une acidurie argininosuccinique, en fonction de l’état clinique de l’enfant, un traitement intensif peut être mis en route. Chez tout garçon, avec présence d’acide orotique et exclusion d’un taux élevé de citrulline ou d’acidurie argininosuccinique, ces anomalies évoquant un déficit en OTC, le pronostic est extrêmement péjoratif et ne demande pas de réanimation. De même, en présence d’une ammoniémie supérieure à 1000 µmol/l, les risques de séquelles neurologiques sévères doivent être bien pris en compte.
Formes retardées.
98 patients ont une symptomatologie de révélation tardive (Tableau n°3). Ces observations ont été classées suivant les symptômes initiaux de la maladie avant que le diagnostic ne soit posé. Cette classification repose sur le temps d’évolution entre les premiers symptômes et le diagnostic : présentation aiguë ou présentation chronique et d’autre part sur le type de symptômes prédominant : neurologique, hépato-digestif ou psychiatrique. Pour 55 patients, le diagnostic est posé au terme d’une longue histoire de symptômes chroniques. Pour 43 patients, le diagnostic a été posé dès les premiers symptômes. Au total, six entités sont identifiées avec des ages variables de révélation (Figure 3).
Tableau chronique.
Parmi les patients appartenant au groupe de présentation chronique, on peut isoler 3 entités cliniques : un tableau hépato-digestif (age de révélation moyen : 14 mois), un tableau neurologique soit de type encéphalopathie chronique (age de révélation moyen : 16 mois), soit composé d’épisodes neurologiques aigus à rechutes (age de révélation moyen : 4 ans), et un tableau psychiatrique (age de révélation moyen : 8 ans).
Tableau hépato-digestif
Ce groupe comprend 16 déficits en OTC (9 filles et 7 garçons) et 2 citrullinémies. Tous ces enfants ont moins de 5 ans au moment du diagnostic et pour la plupart moins de deux ans. La moyenne d’age du diagnostic est de 14 mois. Dans ce groupe, les troubles digestifs chroniques sont au premier plan et constituent le plus souvent le motif de consultations itératives. Ces troubles sont des vomissements (94%), une stagnation pondérale (55%) et des symptômes suggérant des douleurs abdominales (17 %). Sur le plan clinique, on note la présence d’une hépatomégalie chez 75 % des patients. Des signes neurologiques de type somnolence (38 %), hypotonie (28 %) sont aussi présents. 22 % des patients présentant des crises d’épilepsie à un moment donné. Sur le plan biologique, 71 % des patients ont une atteinte hépatique avec cytolyse et signes d’insuffisance hépatocellulaire. Les diagnostics évoqués sont des maladies de l’appareil digestif (reflux gastro-oesophagien, sténose du pylore ou malnutrition) ou des maladies hépatiques (hépatite virale, intolérance au fructose). Le diagnostic est très souvent posé lors d’un accès neuro-digestif aigu associant vomissements, troubles de conscience et/ou crises convulsives. 28 % des patients avec une présentation hépato-digestive chronique sont décédés.
Tableau neurologique
Ce groupe comprend 29 patients : 23 déficits en OTC (9 garçons et 14 filles), un déficit en CPS, 2 citrullinémies et 3 aciduries argininosucciniques.
Pour 16 patients, le tableau est celui d’une encéphalopathie chronique. Tous les déficits sont concernés, mais pour les déficits en OTC, les filles sont principalement atteintes. Les symptômes débutent souvent dès les premiers mois de vie et le diagnostic est posé vers l’age de 16 mois en moyenne. L’histoire est dominée par un retard psychomoteur, associé des épisodes de léthargie dans 25 % des cas, des troubles du comportement dans 19 % des cas et une régression neurologique chez 1 patient. Sur le plan clinique, une hypotonie est signalée dans 50 % des patients. Bien que le retard psychomoteur prédomine dans l’histoire clinique, des symptômes extra-neurologiques sont signalés avec des vomissements chez 44 %, une cassure de la courbe staturo-pondérale chez 31 % et une anorexie chez 12,5 % des patients. L’examen clinique retrouve une hépatomégalie chez 25 % des patients. Sur le plan biologique, 5 patients (31 %) ont un bilan hépatique perturbé. Le diagnostic est posé lors de la réalisation de chromatographies et dosage d’ammoniémie systématiques dans le cadre d’un bilan d’un retard psychomoteur chez 9 patients (56 %) et lors d’un épisode de troubles aigus de conscience chez 7 patients (44 %). 1 patient est décédé dans ce groupe.
Pour les 13 autres patients, l’histoire clinique est dominée par la récidive d’accidents neurologiques à répétition. Tous ces patients ont un déficit en OTC (8 garçons et 5 filles). Leur présentation est celle d’accès associant des troubles digestifs (vomissements, anorexie, constipation, douleurs abdominales) avec des troubles neurologiques aigus (tremblements, hypotonie, état de mal épileptique, altération de la conscience). Bien souvent, une origine neurologique est recherchée : encéphalite, processus intracrânien ou accident vasculaire cérébral. Ce n’est que lors de la récidive des symptômes qu’une étiologie métabolique est évoquée. Sur le plan clinique, 5 patients (38 %) présentent une hépatomégalie. Sur le plan biologique, 5 patients (38 %) ont une atteinte hépatique avec cytolyse. Dans 3 cas, un syndrome de Reye est évoqué devant la présence de troubles neurologiques et l’atteinte hépatique et ce ne sera qu’en cas de récidive qu’une maladie métabolique est recherchée. 4 patients sont décédés lors d’une récidive d’un épisode aigu. Dans ce groupe de patients, plusieurs diagnostics sont évoqués avant de mettre en évidence une anomalie du cycle de l’urée : pathologie intra-crânienne, accidents vasculaires à répétition, tumeur cérébrale, ….
Tableau psychiatrique :
Pour 8 patients, 4 garçons et 4 filles, la présentation clinique prédomine sur le versant psychologique ou psychiatrique : troubles du comportement de type agitation, délire, irritabilité, agressivité ou obnubilation. Ces enfants sont âgés de 2 ans à 15 ans au moment des troubles et sont tous porteurs d’un déficit en OTC. Pour 4 d’entre eux (50 %), des troubles digestifs sont présents : 3 ont des vomissements récurrents et un se plaint de douleurs abdominales. Une hépatomégalie sera retrouvée chez deux d’entre eux (25 %). Des signes neurologiques sont observés au cours de l’évolution : ataxie, hémiparésie, céphalées. Une pathologie du cycle de l’urée sera évoquée chez 4 patients (50 %) devant une dégradation neurologique aiguë avec coma. Sur le plan biologique, l’ammoniémie est élevée au moment des troubles chez 7 patients sur 8. Pour le 8ème patient, l’ammoniémie est normale, mais une augmentation de l’acide orotique urinaire spontanée a permis de faire le diagnostic. Il existe une atteinte hépatique (cytolyse et perturbation de l’hémostase) chez 4 patients sur 6. 3 enfants sont malheureusement décédés. Sur le plan diagnostic, une intoxication exogène est souvent suspectée ou des troubles psychiatriques divers tels que psychose, syndrome pseudo-névrotique, pathologie réactionnelle à une situation familiale perturbée, …
Tableau aigu
43 patients ont une histoire clinique qui débute par un accès neurologique grave au cours duquel une pathologie du cycle de l’urée est suspectée. 35 patients ont un déficit en OTC, un patient un déficit en CPS, 3 patients une citrullinémie et 4 patients une acidurie argininosuccinique. Cet accident révélateur du diagnostic est mortel pour 15 patients avec un déficit en OTC (43 %). Pour les autres déficits, le tableau est moins sévère et n’est pas mortel pour aucun des patients.
Dans ce groupe, 6 patients présentent une symptomatologie initiale essentiellement digestive avec douleurs abdominales, vomissements et anorexie pendant plusieurs jours avant la survenue brutale d’un coma profond. Ce groupe comprend 6 garçons âgés en moyenne de 10 ans avec un déficit en OTC. Dans ce groupe, 2 patients présentent un ictère. Par contre, il n’y a pas d’hépatomégalie. Seulement 2 patients ont une cytolyse modérée. L’évolution est catastrophique dans ce groupe de patients avec 5 patients sur 6 qui décèdent au cours de l’épisode aigu. 3 de ces patients ont des antécédents familiaux évocateurs d’une maladie liée à l’X. De même chez 2 d’entre eux, à posteriori, on note des épisodes de vomissements associés à des douleurs abdominales. Chez ces patients, une tableau digestif aigu était évoqué en premier lieu : appendicite aiguë, gastro-entérite sévère, …
Pour les 37 autres patients, la présentation clinique est d’emblée plus neurologique avec une altération de la conscience pour tous, un état de mal épileptique chez 13 patient (35 %) et/ou une hypotonie chez 5 patients (13,5 %). A ces symptômes neurologiques, sont associés des troubles digestifs de type vomissements chez 20 patients (54 %) et une anorexie chez 4 patients (11 %). Sur le plan clinique, les patients présentent un état comateux et l’examen neurologique montre parfois des signes de localisation (5 patients). Une hépatomégalie est retrouvée chez 11 patients (30 %). Sur le plan biologique, 16 patients ont une cytolyse hépatique (43 %). Un facteur favorisant est retrouvé chez 9 patients (25 %) : infection avec fièvre chez 3 patients, intervention chirurgicale chez 1 patient, cure de chimiothérapie chez 1 patient, période de sevrage ou de diversification chez 4 patients. Chez plusieurs patients, des symptômes mineurs précédaient l’accident aigu depuis plusieurs semaines, mois ou années : vomissements récurrents (10 patients), dégoût pour la viande (4 patients), épisodes d’asthénie (3 patients), cassure de courbe (4 patients).
Parmi les déficits en OTC, 9 patients ont des antécédents familiaux compatibles avec un déficit en OTC. Pour les autres déficits de transmission autosomique récessive, on retrouve des antécédents familiaux chez une patiente avec deux frères décédés en bas age. 10 patients décèdent dans l’épisode aigu. Sur le plan diagnostic, différentes hypothèses sont avancées chez ces patients : encéphalite virale atypique sans fièvre et sans anomalie du liquide céphalo-rachidien, intoxication exogène de type alcoolique, processus expansif intracrânien, …
Discussion
Sur le plan épidémiologique, notre population est comparable à celles d’autres séries, en particulier, on retrouve pratiquement les mêmes pourcentages des différents déficits que dans la série de 545 patients rapportée par Brusilow et Maestri [ 3] (déficits en OTC : 61 % ; déficits en CPS : 12,6 % ; citrullinémies : 13,5 % ; aciduries argininosucciniques : 10,5 %). Cette étude met l’accent sur la symptomatologie clinique des présentations de révélation tardive des déficits du cycle de l’urée. Ces formes ne sont pas à méconnaître puisqu’elles représentent 44,5 % de l’ensemble des patients étudiés. L’age de début de la maladie est très variable d’une catégorie à l’autre, mais les premiers symptômes peuvent apparaître tardivement. Trois pics de début de la maladie sont discernables : 18 mois pour une symptomatologie chronique hépato-digestive ou en encéphalopathie chronique ; 4 ans pour une symptomatologie neurologique aiguë unique ou à rechute et vers 10 ans pour les comas aigus et les formes psychiatriques.
Cette étude permet de relever certains points qui doivent orienter le clinicien vers une anomalie du cycle de l’urée :
Cette étude montre la diversité de présentation clinique des formes tardives de déficits du cycle de l’urée ainsi que leur extrême sévérité avec un taux de mortalité globale de 28 %. Le diagnostic est souvent posé plusieurs semaines ou mois après le début des symptômes dans les formes chroniques. Plusieurs raisons peuvent expliquer ce fait : banalité et régression spontanée de la symptomatologie. Une meilleure connaissance de cette maladie et le recours plus large au dosage de l’ammoniémie (Tableau n°5) dans les situations compatibles avec une anomalie du cycle de l’urée devrait permettre l’établissement d’un diagnostic plus précoce, une meilleure prise en charge thérapeutique et une amélioration du pronostic.
Bibliographie
Remerciements
Nous tenons à remercier chaleureusement l’ensemble des cliniciens qui ont adressé les patients, Madame Jacqueline Bardet, pour les dosages enzymatiques réalisés.

Figure 2 : Répartition des déficits du cycle de l’urée en fonction de l’année du diagnostic.
Figure 3 : Age de révélation des formes tardives de déficits du cycle de l’urée en fonction de la symptomatologie prédominante.
Tableau n°1 : Epidémiologie des déficits du cycle de l’urée
|
Début néonatal |
Début retardé |
Total |
% |
|||
|
Déficit en CPS |
13 |
2 |
15 |
6,8 |
||
|
Déficit en OTC |
68 |
82 |
150 |
68,5 |
||
|
Citrullinémie |
26 |
7 |
33 |
15,1 |
||
|
Ac. argininosuccinique |
14 |
7 |
21 |
9,6 |
||
|
Total |
121 |
98 |
219 |
100 |
Tableau n°2 : Formes néonatales des déficits du cycle de l’urée
|
Total |
Enfants décédés |
Enfants vivants |
|||
|
Déficit en CPS |
13 |
8 (61 %) |
6 |
||
|
Déficit en OTC garçons |
66 |
65 (98,5 %) |
1 |
||
|
Déficit en OTC filles |
2 |
2 (100 %) |
0 |
||
|
Déficit en ASS |
26 |
19 (73 %) |
7 |
||
|
Déficit en ASL |
14 |
8 (57 %) |
6 |
||
|
Total |
121 |
102 (85 %) |
20 |
Tableau n°3 : Présentation clinique des formes tardives
|
Présentation |
OTC G |
OTC F |
CPS |
Citrul |
Ac Arg |
Décès |
|
Aiguë : 43 patients |
35 % |
|||||
Neurologique |
20 |
9 |
1 |
3 |
4 |
10 |
Digestive |
6 |
5 |
||||
|
Chronique : 55 patients |
24 % |
|||||
Hépato-digestive |
7 |
9 |
2 |
5 |
||
Retard psychomoteur |
1 |
9 |
1 |
2 |
3 |
1 |
Neurologique à rechutes |
8 |
5 |
4 |
|||
Psychiatrique |
4 |
4 |
3 |
Tableau n°4:
Quand doser l’ammoniémie ?
Comment doser l’ammoniémie ?