L’encéphalopathie mitochondriale, l’acidose lactique et le syndrome d’accident vasculaire cérébral (MELAS) surviennent lorsque l’acide désoxyribonucléique (ADN) mitochondrial subit une mutation, provoquant une production d’énergie insuffisante dans les cellules. Les patients peuvent acquérir le syndrome, mais le trouble passe souvent de la mère. L’âge d’apparition varie, les patients présentant des symptômes dès l’âge de trois mois, tandis que d’autres n’éprouvent aucun problème avant l’âge de 60 ans. Cependant, la plupart des personnes atteintes du syndrome présentent des symptômes avant l’âge de 20 ans. Comme toutes les cellules corporelles contiennent des mitochondries, les symptômes secondaires au syndrome peuvent survenir n’importe où dans le corps, mais sont généralement des problèmes multisystémiques.
Les cellules contiennent généralement des centaines à des milliers d’organites appelées mitochondries. Les structures produisent de l’énergie via une chaîne de transport d’électrons, qui synthétise les protéines en adénosine triphosphate (ATP). Les mutations de l’ADN se produisant dans les mitochondries perturbent différents composants de cette chaîne, inhibant la formation d’ATP. Les patients diagnostiqués avec une encéphalopathie mitochondriale ont généralement des mitochondries contenant de l’ADN normal et d’autres avec de l’ADN muté. Pour tenter de compenser une production d’énergie insuffisante, les mitochondries anormales se répliquent en plus de mitochondries, qui contiennent également la mutation génétique.
La cytopathie mitochondriale déclenche également une compensation pour une production d’énergie insuffisante en utilisant d’autres processus métaboliques. Le corps synthétise généralement le glucose en pyruvate et en acide lactique pendant l’exercice, mais dans l’encéphalopathie mitochondriale, ces processus se produisent au repos, provoquant une acidose lactique. Le manque d’énergie cellulaire suffisante combiné aux sous-produits des processus métaboliques produit une accumulation de toxines, ce qui conduit à des dommages et à une destruction cellulaire. Les chercheurs ont également découvert que les patients présentent une quantité anormale de calcium intracellulaire, provoquant une augmentation de l’excitabilité de la membrane cellulaire.
Les organes et systèmes les plus touchés par le syndrome sont ceux qui nécessitent le plus d’énergie. Les patients présentent généralement des symptômes qui affectent le système nerveux central, les muscles cardiaques et squelettiques. Le pancréas, le foie et les reins peuvent également être touchés.
Les symptômes du système nerveux central associés à l’encéphalopathie mitochondriale comprennent la démence, les convulsions et les anomalies de type accident vasculaire cérébral qui surviennent à la suite de la formation de lésions dans le cerveau. Le syndrome peut également affecter les nerfs sensoriels, provoquant la cécité ou la surdité. Les lésions ou la destruction des tissus nerveux et musculaires entraînent généralement une perte de tonus musculaire, une spasticité et des mouvements corporels anormaux. Les cellules affectées dans le cœur peuvent provoquer des perturbations de la conduction, entraînant une fréquence cardiaque irrégulière. L’atteinte pancréatique conduit souvent au diabète.
Le syndrome de Leigh, une variété de myopathie mitochondriale également connue sous le nom d’encéphalomyélopathie nécrosante subaiguë, affecte les enfants âgés de 3 à 12 mois et se matérialise souvent après une infection virale. En plus d’affecter le système nerveux central et le tissu musculaire, le trouble implique généralement les systèmes cardiaque et respiratoire. Les jeunes enfants atteints de la maladie meurent souvent avant l’âge de trois ans d’une insuffisance cardiaque ou respiratoire.
Les spécialistes diagnostiquent l’encéphalopathie mitochondriale à l’aide d’études d’imagerie, d’analyses de sang et de liquide céphalo-rachidien et d’études cellulaires. L’imagerie par résonance magnétique (IRM) révèle généralement des lésions de type infarctus, ou des tissus morts, non associés aux structures vasculaires. Les lésions se développent généralement plus fréquemment dans la partie arrière du cerveau. Les anomalies dans le sang et le liquide céphalo-rachidien comprennent généralement des niveaux accrus d’acide aminé alanine et d’acide lactique. Les cellules prélevées sur les muscles révèlent des fibres rouges et déchiquetées.
Les échantillons cellulaires obtenus à l’intérieur de la bouche et de la peau contiennent généralement des mitochondries avec un ADN défectueux. Les médecins traitent généralement les patients sur une base individuelle, car les symptômes varient d’un patient à l’autre et affectent différents systèmes corporels. Les médecins prescrivent souvent un régime d’antioxydants, d’acides aminés et de vitamines.