MODÈLE

Transmission mitochondriale

L'ADN mitochondrial est hérité presque exclusivement de la mère, donc une mère affectée transmet le trait à tous ses enfants, et seules ses filles peuvent le transmettre à la génération suivante. Cet exemple fictif montre le modèle sous une forme simplifiée.

Modèle d'héritage et mécanisme biologique

L'héritage mitochondrial (héritage maternel) décrit la transmission de gènes codés sur l'ADN mitochondrial circulaire (ADNmt). Lors de la fécondation, le sperme apporte uniquement du matériel génétique nucléaire, tandis que l'ovule fournit pratiquement tous les organites, le cytoplasme et les mitochondries au zygote. Par conséquent, les traits mitochondriaux sont transmis strictement par les lignées maternelles.

Règles de transmission des clés

Une femelle affectée transmet le trait mitochondrial à 100 % de sa progéniture biologique, fils et filles.
Les hommes affectés ne transmettent jamais la maladie mitochondriale à aucun de leurs enfants.
La gravité et la présentation clinique des symptômes parmi les frères et sœurs peuvent varier considérablement en raison de l'hétéroplasmie (le mélange cellulaire de molécules d'ADNmt mutées et de type sauvage).
La condition ne saute pas de générations le long des lignées maternelles.

Conditions représentatives du monde réel

Neuropathie optique héréditaire de Leber (NOHL)

Mutations de l'ADNmt MT-ND1, MT-ND4, MT-ND6

Perte de vision centrale subaiguë bilatérale et indolore, frappant généralement les jeunes adultes, hommes et femmes, en raison d'une dégénérescence des cellules ganglionnaires de la rétine.

Syndrome de MÉLAS

MT-TL1 (mutation m.3243A>G)

Encéphalomyopathie mitochondriale, acidose lactique et épisodes de type accident vasculaire cérébral, caractérisés par des accidents vasculaires cérébraux récurrents avant l'âge de 40 ans, des convulsions et une faiblesse musculaire.

Syndrome MERRF

MT-TK (mutation m.8344A>G)

Épilepsie myoclonique à fibres rouges irrégulières, caractérisée par une myoclonie, une ataxie, une perte auditive et des fibres musculaires rouges irrégulières caractéristiques à la biopsie.

Syndrome NARP

Mutation MT-ATP6

Neuropathie, ataxie et rétinite pigmentaire, présentant un retard de développement, une neuropathie sensorielle et une pigmentation rétinienne.

Comment analyser ce graphique

1
Génération I : la mère affectée (I-1) s'associe à un père non affecté (I-2).
2
Génération II : Tous les enfants de la mère affectée (fille II-1 et fils II-2) sont concernés. La fille II-1 s'associe à un homme non affecté ; le fils II-2 s'associe à une femme non affectée.
3
Génération III : La fille affectée II-1 transmet la maladie à tous ses enfants (Cas index III-1 et III-2). À l’opposé, le fils II-2 affecté n’a aucun enfant affecté.
4
Le contraste évident entre la continuation maternelle et la résiliation paternelle est la signature définitive de l'héritage de l'ADNmt.

Liste de contrôle de diagnostic : confirmer ou exclure

Confirmation des indices

✓ Tous les enfants de mères affectées héritent de l'ADNmt modifié et expriment le phénotype.
✓ Les enfants des pères affectés ne sont jamais affectés.
✓ La transmission persiste sans interruption le long des lignées maternelles.
✓ La progéniture mâle et femelle est affectée par la transmission maternelle.

Mises en garde et exclusion

⚠ Tout cas de transmission père-enfant réfute immédiatement l'héritage mitochondrial.
⚠ Si une mère non affectée donne naissance à plusieurs enfants affectés, des troubles génétiques nucléaires doivent plutôt être étudiés.

Questions fréquentes

Qu'est-ce que l'hétéroplasmie et pourquoi est-elle importante dans les pedigrees ?

L'hétéroplasmie est la présence d'un mélange d'ADN mitochondrial muté et normal dans les cellules. La proportion de mitochondries mutantes détermine si les seuils énergétiques des tissus sont dépassés et si les symptômes se manifestent, expliquant pourquoi les frères et sœurs du même pedigree peuvent présenter des gravités de symptômes très différentes.

Un père peut-il transmettre l'ADN mitochondrial à son enfant ?

En biologie humaine standard, la transmission mitochondriale paternelle est empêchée parce que les mitochondries des spermatozoïdes sont ciblées pour la dégradation médiée par l'ubiquitine dans l'ovule fécondé.

Toutes les maladies mitochondriales sont-elles héritées de l'ADNmt maternel ?

Non. Plus de 85 % des protéines actives dans les mitochondries sont codées par des gènes nucléaires sur les autosomes ou le chromosome X. Ceux-ci suivent des modèles mendéliens (autosomiques récessifs/dominants), et non un héritage maternel.

Arbre généalogique sur trois générations

Grands-parents, parents et enfants avec un probant.

Transmission autosomique dominante

Le trait apparaît à chaque génération ; un parent affecté a généralement des enfants affectés.

Transmission autosomique récessive

Les parents porteurs non affectés peuvent avoir un enfant affecté ; le trait peut sauter des générations.