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Erreur innée du métabolisme rare caractérisée par une ophtalmoplégie externe progressive (OEP), une rétinite pigmentaire et par une apparition avant l'âge de 20 ans. Les autres caractéristiques fréquentes sont une surdité, une ataxie cérébelleuse et un bloc cardiaque.

La maladie se déclare souvent dans l'enfance par des symptômes oculaires caractéristiques, à savoir ptosis, rétinopathie pigmentaire et ophtalmoplégie externe progressive (OEP), suivis de l'apparition progressive de plusieurs autres signes en fonction de la distribution tissulaire de l'anomalie moléculaire. Une surdité neurosensorielle bilatérale, une atteinte cardiaque (cardiomyopathie, trouble de la conduction cardiaque) et du système nerveux central (ataxie cérébelleuse, dysarthrie, faiblesse faciale bilatérale, déficience intellectuelle), ainsi qu'une myopathie des muscles squelettiques, des troubles intestinaux et endocriniens (retard pubertaire, hypoparathyroïdie, diabète) et une insuffisance rénale sont les caractéristiques les plus fréquemment associées à la maladie. Cette dernière évolue lentement, sur plusieurs décennies, avec l'apparition de nouveaux symptômes et une lente aggravation des symptômes existants. Quelques rares cas de syndrome de Pearson évoluent vers un SKS.

Le SKS est causé par des délétions d'importants fragments d'ADN mitochondrial (ADNmt), entraînant une perte de gènes impliqués dans la voie de la phosphorylation oxydative. Les délétions sont dites hétéroplasmiques (c'est-à-dire qu'une même cellule peut héberger à la fois des molécules d'ADN mutées et normales). Les symptômes n'apparaissent que si la proportion d'ADN anormal est élevée. Le seuil d'ADN anormal dépend de l'organe (par exemple, environ 60 % pour le muscle strié squelettique). De très rares cas de SKS dus, soit à des mutations ponctuelles situées dans l'ADN mitochondrial englobant les gènes d'ARNt, soit dans des gènes nucléaires impliqués dans la maintenance de l'ADNmt (par exemple RRM2B), peuvent être observés en l'absence d'une mutation unique typique de grande taille de l'ADN mitochondrial.

Les critères de diagnostic clinique de la maladie comprennent la triade ophtalmoplégie externe progressive, rétinopathie pigmentaire et apparition avant l'âge de 20 ans, associée à au moins l'un des éléments suivants : bloc cardiaque, symptômes d'une atteinte cérébelleuse ou hyperprotéinorachie supérieure à 100 mg/dL. Outre les caractéristiques cliniques, la biopsie musculaire et l'analyse génétique moléculaire peuvent jouer un rôle important dans le bilan diagnostique. La biopsie musculaire met en évidence des fibres rouges déchiquetées (RRF), des fibres bleues déchiquetées (RBF) ou des fibres COX (cytochrome-c oxydase) négatives chez presque tous les patients. Le diagnostic peut être confirmé si une délétion de grande taille d'ADNmt (1,3-10 kb) est détectée dans un tissu affecté sur le plan clinique ou morphologique (généralement le muscle squelettique).

Le diagnostic différentiel vise à écarter toute maladie causée par des délétions de grande taille de l'ADN mitochondrial ou présentant un tableau clinique similaire, telle que le syndrome de Pearson ou l'ophtalmoplégie externe progressive de transmission maternelle.

Le diagnostic prénatal n'est généralement pas pratiqué.

La plupart des cas de SKS sont sporadiques. Les cas de transmission de délétions de l'ADN mitochondrial d'une génération à l'autre sont exceptionnels. Les hommes ne transmettent pas leur ADN mitochondrial à leur progéniture. Le risque de transmission de la délétion à son enfant par une femme porteuse d'une délétion de grande taille de l'ADN mitochondrial, a été estimé à moins de 4 %. Les cas exceptionnels de SKS dus à des causes autres qu'une délétion de grande taille de l'ADN mitochondrial suivent la transmission associée au gène impliqué (transmission maternelle dans le cas de mutations ponctuelles de l'ADN mitochondrial ou autosomique récessive dans le cas de mutations dans un gène nucléaire).

Le traitement du SKS est un traitement de soutien. Un suivi régulier par un cardiologue est recommandé. Chez les personnes souffrant d'un bloc cardiaque de haut degré, un stimulateur cardiaque permanent ou un défibrillateur cardiaque implantable peut être proposé en vue d'améliorer le pronostic. Des appareils auditifs peuvent être prescrits aux personnes atteintes de surdité sensorielle. Une supplémentation en coenzyme Q10 s'est avérée bénéfique dans certains cas. Les anomalies ophtalmologiques peuvent être traitées par chirurgie, mais le risque de récidive et d'éventuelles complications oculaires reste élevé.

Le pronostic dépend essentiellement du nombre d'organes concernés et de la proportion l'ADN mitochondrial anormal dans chacun des organes. Dans la majorité des cas, moyennant un soutien approprié, l'espérance de vie peut être normale.