L'homocystinurie (aussi appelé déficit en cystathionine bêta-synthase, homocystinurie classique ou HCU) est une maladie métabolique héréditaire rare qui peut conduire à une altération grave de l'état clinique du patient si un traitement ou un régime alimentaire ne sont pas rapidement mis en œuvre. Elle est due à un déficit d'une enzyme, la cystathionine bêta-synthase (CBS), qui provoque l'accumulation dans l'organisme d'acides aminés issus de la métabolisation des protéines apportées par l’alimentation à des niveaux toxiques. Ces acides aminés sont l'homocystéine et la méthionine qui sont normalement éliminés par voie urinaire. Il existe un type d'homocystinurie par trouble de la reméthylation, à cause d'un déficit en méthyltétrahydrofolate réductase (MTHFR). Ce déficit autosomique récessif empêche la réduction de la 5-10-diméthyltétrahydrofolate en 5-méthyltétrahydrofolate, donneur de méthyle permettant la reméthylation de l'homocystéine en méthionine (donc carence en méthyltétrahydrofolate et homocystinurie avec hypométhioninémie). Elle est due à un déficit en cystathionine bêta-synthase responsable d'un trouble du métabolisme de la méthionine. La transmission de l'homocystinurie se fait de manière autosomique récessive. Le gène qui est responsable, le CBS, se trouve sur le chromosome 21, en position sous-télomérique 21q22.3. Il existe une autre forme, plus rare, qui est due à un déficit en méthyl-tétra-hydrofolate réductase (MTHFR), gène situé sur le chromosome 1. Sa fréquence dans la population se situe entre 1/ et 1/, avec des variations entre les pays (1/ en Irlande et 1/ au Japon). C'est la deuxième encéphalopathie métabolique par ordre de fréquence, après la phénylcétonurie. Cette pathologie associe une ectopie cristallinienne (un déplacement spontané des cristallins, vers l’âge de 8 ans), des occlusions vasculaires, une ostéoporose et parfois des altérations neurologiques. L'ectopie cristallinienne est un signe important de la maladie et présent dans 90 % des cas. L'examen ophtalmologique met en évidence deux cristallins déplacés vers le bas.