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La prévalence globale à la naissance du syndrome du chromosome en anneau se situe entre 1/30 et 1/60 000 et le chromosome 20 en anneau (r20) est l'un des plus courants et probablement sous-diagnostiqué.

Le développement psychomoteur initial n'est généralement pas affecté. L'âge d'apparition des crises varie entre 1 et 24 ans (souvent entre 4 et 10 ans) et il s'agit typiquement de crises motrices focales récurrentes pendant le sommeil ou en état d'éveil avec altération de la conscience, regard fixe, automatismes, crises visuelles ictales, un état affectif et périodes de peur intense. Les crises peuvent évoluer vers des crises toniques ou tonico-cloniques généralisées. L'état de mal épileptique non convulsif (EMNC) est fréquent, reconnaissable par une altération de l'état de vigilance, un regard fixe, une activité motrice réduite et une parole altérée. Le syndrome du chromosome 20 en anneau est considéré comme une encéphalopathie épileptique développementale car l'apparition de l'épilepsie est suivie d'un déclin cognitif et comportemental précoce qui semble être centré sur un dysfonctionnement du lobe frontal. Les troubles du langage et de l'apprentissage, les problèmes d'attention, les comportements agressifs et obsessionnels et l'apathie sont fréquemment rapportés. L'électroencéphalogramme (EEG) montre des pointes frontales au sein de séries d'activité lente bilatérale à haute tension. Les schémas de détérioration du sommeil liés à l'âge, allant de mouvements oculaires normaux à des mouvements oculaires déstructurés non rapides/rapides, sont également typiques. Il n'existe pas de dysmorphie bien que l'on puisse observer une microcéphalie, un strabisme, une micrognathie, des fentes palpébrales inclinées vers le bas, des anomalies de l'oreille et une mauvaise croissance somatique. Les malformations cérébrales, cardiaques et rénales associées sont rares.

Un chromosome en anneau est un chromosome aberrant dont les extrémités ont fusionné. Les chromosomes en anneau sont instables : au cours de la mitose, l'anneau peut se perdre ou se dupliquer. Les patients porteurs d'un chromosome en anneau présentent souvent des caryotypes en mosaïque avec des cellules normales, des cellules avec un chromosome en anneau, des cellules avec une monosomie et/ou des cellules avec des anneaux réorganisés/dupliqués. Certains patients atteints de chromosome 20 en anneau perdent la partie terminale de la région 20q. Le mécanisme épileptogène reste inconnu. À l'heure actuelle, rien ne permet d'établir une corrélation entre le niveau de mosaïcisme et la sévérité du phénotype, bien que les cas non mosaïques présentent les symptômes/comorbidités les plus graves.

Le diagnostic est suspecté chez les patients présentant des crises récurrentes durant l'enfance, accompagnées d'une détérioration cognitive, de changements comportementaux et d'un tracé EEG typique. Le mosaïcisme étant fréquent, le chromosome r20 doit être confirmé par un caryotypage avec au moins 100 métaphases sur les lymphocytes sanguins. Le diagnostic peut passer inaperçu avec d'autres techniques génétiques, notamment l'aCGH.

Le diagnostic différentiel vise principalement à écarter le syndrome de Lennox-Gastaut. En outre, l'épilepsie du lobe frontal, les pointes et les ondes continues pendant le sommeil lent et l'EMNC d'autres étiologies doivent être envisagés.

Le mosaïcisme R20 peut être sporadique ou héréditaire : une transmission parent-enfant a été rapportée dans quelques familles faisant exception. Le conseil génétique est recommandé.

Les crises associées au r20 sont souvent réfractaires aux médicaments et il n'existe pas de traitement spécifique pour cette maladie. Une issue plus favorable a été rapportée avec l'association du valproate et de la lamotrigine. Le régime cétogène peut être utile, et donne de meilleurs résultats s'il est mis en place au début des crises. La chirurgie cérébrale résectrice n'est pas une option thérapeutique. Une légère amélioration avec la stimulation du nerf vague est rapportée.

Le pronostic est généralement défavorable, car l'épilepsie est résistante aux médicaments et persiste à l'âge adulte. Les performances cognitives peuvent rester bloquées au moment de l'apparition de l'épilepsie ou s'aggraver avec le temps.