Les causes du syndrome de Duane
La majorité des cas de syndrome de Duane sont d'origine sporadique, avec seulement environ dix pour cent des patients présentant un schéma familial (fonctionnant dans des familles). Les formes de DS dominantes (les plus courantes) et récessives ont été documentées. Dans certaines familles avec DS dominante, il a sauté une génération (montré une pénétrance réduite) et variait en gravité au sein de la même famille (montré une expressivité variable). La plupart des cas familiaux ne sont pas associés à d'autres anomalies.
La DS est un trouble congénital de la dysinnervation crânienne (CCDD), voir plus haut. On sait que des facteurs génétiques, et peut-être environnementaux, jouent un rôle.
Les données permettant de soutenir le développement anormal du nerf crânien VI (nerf abducens) dans le DS proviennent de preuves neuropathologiques, neuroradiologiques et neurophysiologiques. Les preuves neuropathologiques proviennent d'autopsies de personnes atteintes de DS. Ces autopsies montrent une innervation anormale du muscle droit droit (le muscle qui déplace l'œil vers l'oreille) et une absence du nerf abducens (nerf crânien VI), qui alimente normalement le muscle droit droit. À la place du nerf abducens se trouvait une branche nerveuse du nerf oculomoteur (nerf crânien III), qui alimente normalement les autres muscles oculaires. Des études neuroradiologiques récentes dans le DS corroborent les découvertes post mortem et montrent également, par des études d'imagerie par résonance magnétique (IRM), l'absence du nerf abducens (nerf crânien VI).
Les preuves neurophysiologiques de l'implication neuronale dans la DS proviennent d'études électromyographiques (EMG), qui montrent que les muscles droits médial et latéral sont électriquement actifs chez les personnes atteintes de DS. Lorsque les personnes atteintes de DS tentent de bouger les yeux vers l'intérieur, ces deux muscles se contractent en même temps, ce qui entraîne la rétraction du globe oculaire vers l'intérieur (rétraction) et le rétrécissement de l'ouverture des yeux.
Des études de liaison génétique de deux grandes familles de DS (avec des membres affectés ayant une dominante autosomique héréditaire de type 1 et / ou de type 3) sans anomalies associées ont établi la localisation d'un gène de la DS sur le chromosome 2. Des mutations dans le gène CHN1 en sont la cause, hyperactivant a2 -chimaerin, et des mutations ont été trouvées dans d'autres familles.
Une cause génétique pour les individus atteints de SRR (syndrome de rayons radiaux de Duane; syndrome d'Okihiro), c'est-à-dire du syndrome de Duane (unilatéral ou bilatéral) avec une modification squelettique de la dysplasie radiale (unilatérale ou bilatérale) allant de l'hypoplasie du pouce au plus sévère d'un membre phocomélique (semblable à celui observé dans les cas de thalidomide), a été retrouvé. La surdité, les manifestations rénales et oculaires sont d'autres caractéristiques. L'héritage est autosomique dominant. Des mutations tronquantes et des délétions du gène SALL4 ont été identifiées dans les familles DRRS, il existe une insuffisance d'haploinsignité (le niveau de la protéine n'est pas suffisant pour un fonctionnement normal). Aucune mutation du gène SALL4 n'a été constatée dans 25 cas sporadiques de DS isolée.
La DS peut également être retrouvée dans le cadre d'une maladie autosomique récessive complexe pouvant inclure surdité, faiblesse faciale, malformations vasculaires et difficultés d'appartenance dues à des mutations homozygotes du gène HOXA1.
De plus, les résultats cytogénétiques (étude des chromosomes) d’individus atteints du syndrome de Duane et d’autres anomalies ont, dans de rares cas, révélé des anomalies suggérant un autre emplacement pour les gènes responsables de la maladie. Des délétions de matériel chromosomique sur les chromosomes 1, 4, 5 et 8, ainsi que la présence d'un chromosome marqueur supplémentaire supposé dérivant du chromosome 22, ont été documentées chez des individus DS. De plus, une DS a été rapportée avec des duplications chromosomiques.
Étant donné la preuve que la DS résulte d'une absence du nerf abducens (nerf crânien) et d'une innervation aberrante, et que la DS est associée à d'autres anomalies dans certains cas, on pense que la DS résulte d'une perturbation du développement embryonnaire normal par facteur génétique ou environnemental au moment du développement des nerfs crâniens et des muscles oculaires (entre la troisième et la sixième semaine de grossesse).