Le métabolisme du tryptophane (Trp) comporte 2 grandes voies métaboliques, celle de la kynurénine (KYN) et celle de la sérotonine (5HT). Ces voies sont primordiales dans les maladies cardiovasculaires, la tolérance immune ou certaines pathologies neurodégénératives telles que la maladie d’Alzheimer. Dans le cadre de la phénylcétonurie (PCU; OMIM 261600), une diminution du métabolisme cérébral du 5HT a été montrée, tandis que la voie des kynurénines a été très peu explorée. Pourtant plusieurs points rapprochent la PCU et le métabolisme du Trp: le transporteur des L-acides aminés type 1, commun au Trp et à la phénylalanine (Phe), l’inhibition de la Trp hydroxylase (qui permet la synthèse de 5-hydroxytryptophane) par une forte concentration de Phe, ou encore le BH₄, cofacteur indispensable à la Phe hydroxylase et à la Trp hydroxylase.

Décrire les modifications éventuelles du catabolisme du Trp dans cette amino-acidopathie, en supposant que les modifications cérébrales déjà décrites possèdent un retentissement au niveau sanguin.

Au sein du département de biochimie, toxicologie et pharmacologie du CHU de Grenoble, nous avons mis au point et validé une méthode de dosage du Trp et de 8 de ses métabolites (couvrant à la fois la voie du 5HT et celle de la KYN) par chromatographie liquide haute pression couplée à de la spectrométrie de masse en tandem (Fig. 1).

Lors d’une étude préliminaire, nous avons dosé ces métabolites dans le plasma de 6 patients PCU adultes non traités. Nous avons ainsi pu mettre en évidence des concentrations différentes dans les plasmas des patients atteints de PCU par rapport à notre population de référence, telle qu’une diminution significative (p-value≤0,005) du ratio KYN/Trp. Cette diminution semble due à une augmentation du catabolisme de la KYN (ratios métabolite/KYN significativement augmentés dans la population PCU). De plus, le 5-hydroxytryptophane était non quantifiable chez les patients PCU, à la différence de la population de référence. Enfin, le ratio 5HT/Trp se trouve augmenté dans notre population PCU (p-value ≤0,001).

Ces données préliminaires nous encouragent à poursuivre nos investigations afin de montrer l’impact de la PCU sur la voie catabolique du Trp et de confronter nos résultats aux modèles physiopathologiques de la littérature.