Scoliose liée aux minéraux essentiels

Personne ne sait pourquoi le dos de certains enfants commence à s’incliner au moment de la puberté. La plupart des enfants chez qui on a diagnostiqué une scoliose, ou courbure de la colonne vertébrale, ne présentent aucun facteur de risque connu.

Une nouvelle étude suggère que l’incapacité de l’organisme à exploiter pleinement les minéraux essentiels essentiels, le manganèse, pourrait être à l’origine de certains cas de scoliose grave. Des chercheurs de l’École de médecine de l’Université de Washington à St. Louis ont découvert que les enfants atteints de scoliose grave étaient deux fois plus susceptibles que les enfants non atteints de la maladie de porter un variant génétique qui rend difficile l’absorption et l’utilisation du manganèse par leurs cellules. Le manganèse est nécessaire à la croissance des os et du cartilage.

"Notre étude relie une maladie courante – la scoliose – à une substance potentiellement modifiable dans le régime alimentaire", a déclaré l'auteur principal . Christina Gurnett, MD, PhDprofesseur de neurologie, de chirurgie orthopédique et de pédiatrie. "Mais nous ne voulons pas que les gens sortent en ce moment et commencent des suppléments de manganèse, car nous savons déjà que trop de manganèse peut être nocif."

L'étude est publiée le 9 octobre dans Nature Communications.

Environ 3 millions de nouveaux cas de scoliose sont diagnostiqués chaque année. La plupart sont bénins et exigent seulement que les médecins gardent un œil vigilant sur la maladie. Les enfants qui développent une flexion modérée de la colonne vertébrale peuvent avoir besoin de porter un corset jusqu'à ce qu'ils aient fini de grandir. Dans de rares cas, la courbure est si prononcée qu'elle nécessite une intervention chirurgicale pour la corriger.

Les cas de scoliose ont tendance à se regrouper en familles, mais pas de manière simple, ce qui suggère que de nombreux gènes différents jouent chacun un petit rôle dans l'augmentation du risque de maladie. Pour identifier ces gènes, Gurnett et une équipe de recherche comprenant Matthew Dobbs, MDle professeur de chirurgie orthopédique Dr. Asa C et Mme Dorothy W. Jones, et le chercheur postdoctoral et premier auteur Gabriel Haller, PhD. scanné tous les gènes chez 457 enfants atteints de scoliose sévère et 987 enfants sans scoliose.

Ils ont trouvé une variante du gène SLC39A8 chez seulement 6% des enfants en bonne santé mais 12% des enfants atteints d'une scoliose sévère. Une seconde analyse effectuée dans un groupe séparé de 1 095 enfants en bonne santé et 841 enfants atteints de scoliose modérée à sévère a également révélé que les enfants atteints de scoliose étaient environ deux fois plus susceptibles de porter le variant.

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Lorsque les chercheurs ont élevé un gène de poisson zèbre avec un gène handicapé SLC39A8les poissons ont développé des anomalies de mouvement et du squelette, notamment des courbes dans leurs épines.

Le zèbre n'ayant pas de gène apparenté au manganèse a développé des épines incurvées. (Gabriel Haller)

Ce gène n’a pas été beaucoup étudié, mais il a été rapporté que ce produit aide les cellules à absorber des minéraux tels que le zinc, le fer et le manganèse. Haller et Gurnett ont découvert que les cellules humaines contenant la variante du gène absorbaient avec succès le zinc et le fer, mais ne prenaient pas le manganèse. Ils ont également découvert que les enfants porteurs de la variante du gène présentaient des taux sanguins de manganèse significativement plus bas que ceux présentant la forme la plus courante, bien que les deux groupes se situent toujours dans la fourchette normale.

"Notre objectif en étudiant la génétique de ce trouble était de voir si nous pouvions apprendre quelque chose qui pourrait changer notre façon de traiter les patients", a déclaré Gurnett, qui est également directeur de la division de neurologie pédiatrique et du développement. et neurologue en chef à St. Louis Children’s Hospital. «Et nous avons découvert cette variante du gène qui affecte le niveau de manganèse dans le corps. Cela me dit que nous devrions peut-être commencer à penser à étudier des traitements nutritionnels pour certains enfants à risque. »

Le manganèse est à la fois un minéral essentiel et une toxine. Des doses élevées peuvent provoquer le manganisme, une affection neurologique permanente caractérisée par des tremblements et une difficulté à marcher, ainsi que des symptômes psychiatriques tels qu'agressivité et hallucinations. Le minéral a également été associé à la maladie de Parkinson, à la schizophrénie et à l’hypertension. En revanche, trop peu de manganèse peut provoquer une carence en manganèse – bien que cela soit rarement observé chez les humains, car le corps humain n'a besoin que de quantités infimes, faciles à obtenir à partir de nourriture. Cependant, des études chez l'animal montrent que le manque de manganèse peut entraîner des problèmes de métabolisation des graisses et du sucre, un ralentissement de la croissance, une difficulté à marcher et une courbure de la colonne vertébrale.

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Les enfants porteurs de la variante génétique ne présentaient pas de déficit en manganèse, mais ils pourraient ne pas être en mesure d'utiliser le manganèse aussi efficacement que les autres.

"La variante génétique n’empêche pas le gène de fonctionner entièrement, elle ne fonctionne tout simplement pas de manière optimale", a déclaré Haller. "Alors peut-être que la plupart des gens ont besoin d'un certain niveau de manganèse dans leur sang, mais si vous avez une variante génique comme celle-ci, vous avez besoin de plus."

Toute supplémentation en manganèse devrait être soigneusement mesurée afin d'éviter toute augmentation du risque de contracter d'autres maladies graves, ont averti les chercheurs.

"Nous avons commencé ces études sur le poisson-zèbre en ajoutant du manganèse à leur eau", a déclaré Gurnett. "Mais nous avons encore besoin de faire des études humaines pour déterminer exactement ce qui est sûr et efficace."


Haller G, K McCall, S Jenkitkasemwong, Nikolov M, Whittle J, Upshaw Z, Baschal E, Shuc J, Cruchaga C, Harms M, Raggio C, JA Morcuende, Giampietro P, Miller , Sage C, gris RS, Solnica-Krezel L, Knutson M, Dobbs MB, Gurnett CA. Une variante faux-sens de SLC39A8 est associée à une scoliose idiopathique sévère. Communications Nature. 9 octobre 2018. DOI: 10.1038 / s41467-018-06705-0

Cette étude a été financée par l'Institut national de l'arthrite et des maladies de l'appareil locomoteur et de la peau, numéro d'attribution R01AR067715; les instituts nationaux de santé infantile et de développement humain de Eunice Kennedy Shriver, numéro d'attribution P01HD084387; Subvention aux professeurs de la Fondation Marfan, numéro de subvention 81831; Institut des sciences cliniques et translationnelles de l'Université de Washington; Centre de recherche sur l'appareil locomoteur de l'Université de Washington; et le Centre de recherche sur les déficiences intellectuelles et du développement de l'Université de Washington.

Les 1300 médecins-enseignants de l’Université de Washington sont également membres du personnel médical de Barnes-Jewish et St. Les hôpitaux de Louis Children. L’École de médecine est un chef de file de la recherche médicale, de l’enseignement et des soins aux patients, se classant parmi les 10 meilleures écoles de médecine du pays par le US News & World Report. Grâce à ses affiliations avec les hôpitaux pour enfants Barnes-Jewish et St. Louis, l’École de médecine est liée à BJC HealthCare.

Initialement publié par l'École de médecine

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