Canalopathie

Les canalopathies sont l'ensemble des maladies en rapport avec un dysfonctionnement des canaux ioniques membranaires.

Ce terme nouveau est apparu grâce au progrès considérable permettant de relier des manifestations cliniques anciennes avec des anomalies de la structure des protéines par mutation du gène responsable de leur codage.

Introduction

Les canaux ioniques sont des protéines qui traversent la membrane cellulaire et qui contrôlent de façon sélective le passage des ions à travers celle-ci. Les canaux ioniques contrôlent l'activité électrique cellulaire et sont donc impliqués dans chaque battement du cœur, dans chaque contraction musculaire et même dans chaque pensée et perception.

Leurs fonctionnements entraînent des mouvements de charges électriques à travers la membrane cellulaire et modifient la polarité de celle-ci :

Dépolarisation par entrée d’ion positif (courant dit « entrant »)
Repolarisation ou hyperpolarisation par sortie d’ion positif ou entrée d'ion négatif (courant dit « sortant »)

Plus de 20 maladies génétiques sont en rapport avec un dysfonctionnement de canaux ioniques se manifestant par des troubles de la rythmicité cardiaques et de la contraction musculaire, mais aussi certaines épilepsies, maladies neurodégénératives…

Historique

Jusqu'en 1982, l'étude des bases physiologiques de l'activité électrique cellulaires était basée sur des modèles physiques, notamment l'étude des muscles striés des batraciens. Le clonage de la sous-unité alpha du récepteur de l'acétylcholine fut une étape majeure de la compréhension et de la découverte de l'ensemble des gènes codant le fonctionnement des canaux ioniques membranaires.

En 1998, la découverte de la structure cristalline des canaux potassiques bactériens permit de comprendre les différentes altérations pouvant conduire à une anomalies de fonctionnement.

Le nombre très important de maladies génétiques liés à des troubles de fonctionnement des canaux ioniques a conduit à créer le terme de canalopathie pour désigner l'ensemble de ces maladies.

Les gènes codant le fonctionnement des canaux ioniques

Le gène SCN4A, situé sur l'exon 22 ou 24 du chromosome 17 humain, code la sous-unité principale alpha du canal sodique voltage dépendant.

Les différentes canalopathies

Canalopathies en rapport avec un trouble du fonctionnement des canaux sodiques

Musculaires

Les canalopathies musculaires sont en rapport avec la mutation du gène SCN4A (en) 603967 situé sur le locus q23.1-q25.3 du chromosome 17

**Canalopathies sodiques musculaires**
Pathologie	OMIM	Transmission
Paralysie périodique hyperkaliémique	170500	Dominante
Paramyotonie d'Eulenburg	168300	Dominante
Myotonie aggravée par le potassium	608390	Dominante
Paralysie périodique hypokaliémique	170400	Dominante
Hyperthermie maligne Susceptibilitè	167275	Dominante
Syndrome myasthénique SCN4A dépendante	603967	Dominante

Cardiaques

Les canalopathies cardiaques sont en rapport avec la mutation du gène SCN5A situé sur le locus p21 du chromosome 3

**Canalopathies sodiques cardiaques**
Pathologie	OMIM	Transmission
Syndrome de Romano-Ward	192500	Dominante
Syndrome de Brugada	6011444	Dominante
Bradycardie sinusale familiale	608567	Récessive
Syndrome de la mort subite du nouveau-né	272120	Récessive Sporadique
Bloc cardiaque progressif familial	113900	Dominante

Cérébrales

Les canalopathies cérébrales sont en rapport avec plusieurs mutations

La mutation des gènes SCN1A (en) 182389 , SCN2A (en) 182390 situés sur le locus q24 et q23-q24.3 du chromosome 2
La mutation du gène SCN1B (en) 600235 situé sur le locus p21 du chromosome 3

**Canalopathies sodiques cérébrales**
Pathologie	OMIM	Transmission	Gène
Épilepsie myoclonique sévère du nourrisson	182389	Dominante	SCN1A
Épilepsie généralisée avec convulsions fébriles plus	604233	Dominante	SCN1A SCN1B
Convulsions infantiles bénignes familiales	601764	Dominante	SCN1B

Nerveuses

Les canalopathies cardiaques sont en rapport avec la mutation du gène SCN9A (en) 603415 situé sur le chromosome 2

**Canalopathies sodiques nerveuses périphériques**
Pathologie	OMIM	Transmission
Érythromélalgie	133020	Dominante
Douleur rectale familiale	167400	Dominante

Canalopathies en rapport avec un trouble du fonctionnement des canaux calciques

**Canalopathies calciques**
Pathologie	OMIM	Transmission	Gène
Dysplasie ventriculaire droite arythmogène		Dominante	RYR2
Tachycardie ventriculaire polymorphe catécholergique		Dominante	RYR2
Syndrome de Timothy	601005	Dominante ?	CACNA1C
Ataxie paroxystique héréditaire
Migraine hémiplégique familiale
Ataxie cérébelleuse type 6

Canalopathies en rapport avec un trouble du fonctionnement des canaux potassiques

**Canalopathies potassiques**
Pathologie	OMIM	Transmission	Gène
Fibrillation auriculaire familiale	604554	Dominante	KCNE2
Syndrome de Romano-Ward		Dominante	KCNE1
Syndrome de Jervell et Lange-Nielsen	Récessive
Acouphènes[1]			KCNC1

Canalopathies en rapport avec un trouble du fonctionnement des canaux chlorures

**Canalopathies chlorures**
Pathologie	OMIM	Transmission	Gène	Chromosome
Mucoviscidose	182389	Récessive	CFRT	7
Maladie de Dent	300009	Récessive lée à l'X	CLCN5	X
Ostéopétrose maligne autosomique récessive	259700	Récessive	CLCN7	16
Maladie de Thomsen	160800	Dominante	CLCN1	7
Maladie de Becker	259700	Récessive	CLCN1	7
Néphrolithiase type 1	310468	Récessive lée à l'X	CLCN5	X
Épilepsie myoclonique juvénile	606904	Dominante	CLCN2	3
Épilepsie grand mal	607628	Dominante	CLCN2	3
Épilepsie-absence de l'adolescence	607631	Dominante	CLCN2	3
Syndrome de Bartter	604364	Récessive	CLCNKB	1

Notes et références

Michelle Hogan, « Noise-Induced Tinnitus Linked to Lower Potassium Channel Activity », The Hearing Journal, vol. 66,‎ 1^er janvier 2013 (DOI 10.1097/01.hj.0000430896.05545.73, lire en ligne)

Bibliographie

(en) The channelopathies: novel insights into molecular and genetic mechanisms of human disease Robert S. Kass J. Clin. Invest. 115:1986-1989 (2005). DOI:10.1172/JCI26011

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