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Près de 100 cas, sporadiques ou familiaux, ont été rapportés jusqu'ici.

En général, les premières manifestations de la maladie apparaissent entre 10 et 40 ans (le plus souvent avant 20 ans). La symptomatologie est progressive et dominée par les troubles gastro-intestinaux sévères (crampes, vomissements, diarrhées, pseudo-obstruction intestinale, dysphagie, gastroparésie) dus à des anomalies de la motricité intestinale et allant progressivement jusqu'à un tableau de pseudo-obstruction intestinale chronique conduisant à la cachexie. L'atteinte neurologique associée comprend une ophtalmoplégie chronique progressive avec ou sans ptosis et une neuropathie périphérique sensitivomotrice. L'imagerie cérébrale montre très souvent une leucodystrophie qui reste infraclinique. D'autres symptômes comme la surdité, la rétinopathie pigmentaire, ou l'atteinte cérébelleuse sont plus rarement associés et ne sont pas nécessaires à la définition du syndrome. Les patients sont habituellement très minces et de petite taille. L'étude morphologique du muscle montre une faible proportion des fibres musculaires avec prolifération de leurs mitochondries (« ragged-red fibers ») ou un déficit de l'activité cytochrome c oxydase.

Le syndrome MNGIE est dû à des mutations du gène de la thymidine phosphorylase (ECGF1, 22q13.32-qter) de transmission autosomique récessive. Ces mutations entraînent l'abolition complète de l'activité enzymatique, l'accumulation de thymidine et de déoxyuridine dans les liquides biologiques et les tissus, ainsi qu'un déséquilibre dans la réplication et la réparation de l'ADN mitochondrial avec des délétions multiples et parfois une déplétion partielle.

Un dosage de l'activité thymidine phosphorylase dans les leucocytes (activité nulle chez les patients et diminuée chez les hétérozygotes asymptomatiques) et une étude moléculaire permettent d'établir le diagnostic.

Le diagnostic différentiel inclut les maladies dues à des altérations du gène de l'ADN polymérase gamma, responsable de la réplication de l'ADN mitochondrial, ou à des mutations ponctuelles de l'ADN mitochondrial (comme la mutation 3243A>G de l'ARN de transfert de la leucine ou la 8313G>A de l'ARN de transfert de la lysine).

La prise en charge repose sur le traitement symptomatique de la pseudo-obstruction intestinale chronique. L'épuration de la thymidine et de la déoxyguanosine est une approche qui a montré son efficacité. L'hémodialyse est inefficace du fait de la rapide ré-accumulation des composés entre deux séances. La transplantation médullaire a été pratiquée dans quelques cas avec des résultats encourageants (stabilisation de la maladie).

Le pronostic est sévère et lié à la gravité de l'atteinte digestive avec la survenue d'infections et le recours à la nutrition parentérale permanente.