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Pathogénie des cataractes congénitales

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VI. Résultats et facteurs pronostiques :

5. Pathogénie des cataractes congénitales

5.1. Pathogénie des cataractes d’origine génétique

• Les formes isolées d’origine génétique sont les plus fréquentes puisqu’elles représentent près de 30 % des cataractes, étudier leur étiopathogénie semble alors très intéressant. La disposition régulière des cellules cristallines, leur structure et leur contenu cytoplasmique, la nature de chacune des protéines qui les constituent conditionnent la transparence du cristallin et sont directement impliquées dans sa physiopathologie. Dès leur différenciation en fibres cristallines, ces cellules perdent leurs noyaux, interdisant tout renouvellement des protéines intracellulaires majoritairement représentées par les cristallines cytoplasmiques. Toute désorganisation de ces fibres ou de cette structure protéique entraîne une perte partielle ou totale de la transparence avec une modification du métabolisme cristallinien. Lorsqu’une atteinte du cristallin survient dans un contexte

Les facteurs pronostiques de la cataracte congénitale

exclusivement ou principalement dans une des structures cellulaires constitutives du cristallin, soit un gène codant une protéine impliquée dans le développement oculaire (facteur de transcription). L’extension secondaire de ces opacités à la totalité du cristallin ainsi que leur délai de survenue dépendront du retentissement métabolique de l’altération génique sur les autres structures protéiques.

a. Cristallines

• Les cristallines sont des protéines solubles stables très concentrées dans le cytoplasme. • Elles constituent 90% des protéines du cristallin et interagissent avec les protéines du

cytosquelette. Leur structure et leur arrangement spatial aident au maintien de l’architecture cellulaire et du métabolisme. De ce fait leur rôle est déterminant pour la transparence du cristallin. La chromatographie permet de différencier trois familles de cristallines, elles-mêmes divisées en plusieurs sous-unités.

α-Cristallines

• Présentes dans le cerveau et le muscle strié, les α-cristallines sont surtout retrouvées dans le cristallin sous forme d’oligomères, où elles représentent à elles seules 40 % du total des cristallines. Elles sont constituées de deux sous-unités polypeptidiques, αA et αB. En inhibant l’agrégation des protéines par une activité « chaperon-like » et en aidant à maintenir la structure de la cellule par leur interaction avec les protéines du cytosquelette, les α-cristallines ont un rôle physiologique essentiel pour le maintien d’une bonne transparence du cristallin.

• Les gènes CRYAA (chromosome 21) et CRYAB (chromosome 11) codent respectivement les sous-unités αA et αB. Le gène CRYAA peut faire l’objet d’une mutation responsable d’une agrégation protéique de haut poids moléculaire issue d’une oligomérisation anormale des α- et β-Cristallines. Cette mutation entraîne une cataracte zonulaire associée à une micro cornée et une microphtalmie.

Les facteurs pronostiques de la cataracte congénitale

Une mutation du gène CRYAB est à l’origine d’une forme dominante autosomique de cataracte congénitale polaire postérieure.

β-cristallines

• Représentant 35% du total des cristallines, les β-Cristallines sont constituées de sept sous-unités s’associant par un domaine de liaison situé au milieu de la protéine et s’organisant en complexes de haut poids moléculaire. Les sous-unités de type A sont codées par les gènes CRYBA1 et CRYBA2 (chromosome 17) et CRYAB (chromosome 2). Les sous-unités de type B sont codées par les gènes CRYBB1, CRYBB2, CRYBB3 et CRYBB4 (chromosome 22).

Les gènes CRYAB1 et CRYAB2 peuvent être altérés par des mutations responsables d’une agrégation protéique empêchant la formation d’oligomères stables. L’une entraîne une cataracte coeruléenne, l’autre une cataracte zonulaire

γ-cristallines

Elles représentent 25% du total des cristallines et ont une structure très compacte. Concentrées dans le noyau, elles sont surtout responsables de cataractes nucléaires ou zonulaires. Le gène CRYGC (chromosome 2) code le monomère γ C et le gène CRYGD(chromosome 2) code le monomère γ D. Des mutations ont été décrites pour les deux gènes. Une mutation de la γ-cristalline C entraîne une cataracte zonulaire (60). Des cristaux prismatiques biréfringents avec chatoiement polychrome, apparus par précipitation protéique, ont pu être analysés à la faveur d’une phacoaspiration chez un enfant atteint de cataracte. Une mutation de la γ-cristalline D a été retrouvée (61), bien qu’elle aboutisse le plus souvent à une cataracte zonulaire ou parfois poussiéreuse juvénile progressive

b. Protéine BSFP2 (Beaded structural Filament Protein)

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retrouvée dans les fibres cristallines. Deux mutations peuvent altérer le cristallin. La mutation R287W entraîne une cataracte des sutures et du noyau apparaissant dans l’enfance. La mutation E233 correspond à une délétion d’un acide aminé très conservé dans toutes les protéines ayant une fonction de filament intermédiaire. Son absence entraîne une cataracte congénitale corticale et sous capsulaire dominante autosomique (63).

c. Connexines

Protéines présentes dans de nombreuses cellules, les connexines constituent les éléments de liaison intercellulaires de type gap-Junction.

Elles assurent la communication entre les cellules cristalliniennes, en particulier les échanges ioniques et métaboliques permettant de maintenir une bonne cohérence de leur qualité optique. Leurs mutations entraînent des cataractes zonulaires dominantes .

d. Protéine MIP

La Major Intrinsic Protein (MIP), ou MP26 (protéine de membrane) est une aquaporine qui s’intègre dans la membrane cellulaire sous forme de tétramères. Exprimée très tôt dans l’embryogenèse lors de la formation du noyau, elle contribue après la naissance à la formation du cortex cristallinien. Elle constitue à elle seule plus de 80% des protéines de la membrane des cellules cristalliniennes où elle joue un rôle majeur dans le transport sélectif des molécules d’eau. Deux mutations faux-sens entraînent une cataracte zonulaire, l’une stable, l’autre évolutive, ont été décrites chez l’homme (64).

5.2. Pathogénie des cataractes d’origine rubeolique

Une des caractéristiques cytologiques des cristallins infectés par le virus de la rubéole est le défaut de dégradation des organites des fibres cristalliniennes. Le mécanisme par lequel le Virus de la rubéole empêche la perte organique n’est pas encore élucidé. Cependant, ce mécanisme conduisant à la cataracte n’est pas spécifique du virus de la rubéole, il est aussi impliqué dans la genèse de cataracte d’origine génétique

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5.3. Des cataractes secondaires a la galactosemie

La galactosémie est un trouble métabolique conduisant à l’accumulation de galactose dans le corps. Un taux élevé de galactose est responsable de l’accumulation de polyol galactitol dans le cytoplasme des fibres cristalliniennes.

Ceci est dû à l’activité enzymatique de l’aldose réductase qui transforme le galactose en galactitol. L’accumulation de galactitol conduit à une augmentation de la pression osmotique cellulaire des fibres cristalliniennes, une altération de leur membrane cellulaire et ainsi à la formation de cataracte.