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Il s'agit de l'anomalie chromosomique féminine la plus fréquente, avec une prévalence à la naissance de filles d'environ 1/1.000. Cependant, la plupart des femmes concernées n'étant que peu touchées ou asymptomatiques, on estime que 10% seulement des patientes ayant une trisomie X seraient actuellement diagnostiqués.

Les signes physiques les plus fréquents sont une grande taille, des plis épicanthiques, une hypotonie et une clinodactylie. Une épilepsie, des anomalies rénales et génito-urinaires, et une insuffisance ovarienne primaire (POF; voir ce terme) peuvent être associées. Le retard moteur et du langage sont plus fréquents dans la trisomie X avec un risque élevé de troubles cognitifs et de l'apprentissage en âge scolaire. Des troubles psychologiques, en particulier des troubles de l'attention, de l'humeur (anxiété et dépression), et de l'adaptation sont aussi plus fréquents que dans la population générale.

La trisomie X résulte le plus souvent d'une non-disjonction méiotique, mais 20% des cas environ sont dus à une non-disjonction post-zygotique. Dans 30% des cas, un âge maternel avancé a été observé (avec une probabilité plus élevée de non-disjonction). Un mosaïcisme (lignées cellulaires 46,XX/47,XXX, 47,XXX/48,XXXX ou combinaisons avec des lignées 45,X du syndrome de Turner; voir ce terme) survient dans 10% des cas environ. Le phénotype de la trisomie X serait dû à une surexpression de gènes du chromosome X échappant à l'inactivation de l'X, mais la corrélation génotype-phénotype reste à définir.

Il est fréquent que le diagnostic soit posé en prénatal par amniocentèse. Les éléments du diagnostic postnatal sont, en général, le retard du développement ou l'hypotonie, les troubles de l'apprentissage, des troubles émotionnels ou comportementaux, ou une POF.

Les diagnostics différentiels, avant le caryotype définitif, sont le syndrome de l'X fragile, la tétrasomie X, la pentasomie X, et le syndrome de Turner mosaïque (voir ces termes).

Les patients diagnostiqués pendant la période prénatale doivent faire l'objet d'un suivi étroit en vue de détecter tout retard de développement et de mettre en place des thérapies précoces, en fonction des besoins.

Un conseil génétique est recommandé, avec une information des familles sur la nature sporadique de l'anomalie chromosomique, de la grande variabilité phénotypique, et du risque faible de récurrence (moins de 1 à 5%).

Le diagnostic doit être suivi d'un bilan clinique pour identifier toutes manifestations de la maladie. Les patientes diagnostiquées en période prénatale doivent être suivies étroitement pour déceler un retard du développement et mettre en place des mesures précoces. Les filles en âge scolaire et les adolescentes bénéficient souvent d'un bilan psychologique pour identifier et élaborer un plan d'intervention pour les troubles des aptitudes scolaires et cognitives, du langage, et/ou du développement social et émotionnel. La fertilité des femmes est en général considérée comme normale, mais les adolescentes et les femmes adultes qui ont des menstruations tardives, irrégulières, ou des troubles de fertilité, doivent être évaluées pour identifier des anomalies hormonales pouvant révéler une insuffisance ovarienne. Les patientes doivent être orientées vers des associations de soutien pour avoir un soutien individuel et familial.

Le pronostic, variable, est fonction de la sévérité des manifestations, de la qualité et du moment du traitement.