Le monochromatisme à cônes bleus se transmet génétiquement, par le biais de gènes qui passent des parents aux enfants.
Les êtres humains ont 23 paires de chromosomes, dont 22 sont des paires de chromosomes dits autosomes (homologues) numérotées de 1 à 22, auxquelles s’ajoute une paire de chromosomes sexuels, les chromosomes X et Y.
Chez les hommes, la paire de chromosomes sexuels est formée de X et Y, tandis que les femmes ont une paire de chromosomes XX.
Le monochromatisme à cônes bleus se transmet génétiquement à travers le chromosome X.
Une femme ayant un gène muté sur un de ses deux chromosomes X ne sera pas touchée par la maladie, car elle peut exprimer le gène intact présent sur le second chromosome X. En revanche, un homme ayant un problème sur un gène présent sur le chromosome X contractera la maladie, car il ne possède qu’un chromosome X, qui porte la copie du gène muté. Il s’ensuit que, s’il y a une mutation sur les gènes impliqués dans le monochromatisme à cônes bleus, les hommes auront la maladie et les femmes seront porteuses saines.
Transmission génétique du monochromatisme à cônes bleus
L’homme détermine le sexe de ses enfants en leur passant le chromosome X ou le chromosome Y, tandis que la femme passe toujours à ses enfants l’un de ses deux chromosomes X.
Observons la figure. Comme nous le voyons, il y a, en haut, le cas d’une femme porteuse. Étant donné que les femmes ont deux chromosomes X, une mère ayant une seule copie du gène muté a 50% de risque de passer la mutation à ses enfants (fils ou filles). Parmi ceux qui recevront le gène muté, les garçons auront la maladie, mais les filles seront seulement porteuses saines.
Dans la partie basse de la figure, nous voyons ce qui se passe dans le cas d’un homme atteint de la maladie. Son enfant sera de sexe féminin si l’homme transmet un chromosome X – et de sexe masculin s’il transmet le chromosome Y. Un enfant garçon a donc une paire de chromosomes XY, où X a été transmis par la mère et Y a été transmis par le père. Dans ce cas, par conséquent, tous les fils d’un homme malade seront sains, tandis que toutes ses filles seront nécessairement porteuses de la maladie.
Dans une pathologie liée à l’X récessif comme le monochromatisme à cônes bleus, on dit donc que la maladie s’exprime chez les hommes qui sont hémizygotes pour la mutation (les hommes ont seulement un chromosome X) et chez les rares femmes qui sont homozygotes pour la mutation génétique, c’est-à-dire chez les femmes qui présentent sur les deux chromosomes X la mutation génétique en question. Il n’est donc pas impossible pour une femme d’être touchée par le monochromatisme à cônes bleus, mais c’est une condition extrêmement rare (1 cas sur 10 milliards).
Généralement, les femmes porteuses, c’est-à-dire celles qui ont une seule copie du gène muté sur l’un des deux chromosomes X, n’expriment pas la maladie (même s’il existe, au niveau des processus d’inactivation aléatoire d’un des deux chromosomes X, des différences pouvant mener à différents degrés d’expression clinique de la pathologie). Environ 10% des femmes porteuses d’une pathologie liée à l’X manifestent quelques symptômes de la pathologie, en général moins graves que ceux relevés chez les hommes malades.
L’article ci-après reporte le cas d’une femme porteuse ayant contracté la maladie suite à un processus d’inactivation asymétrique du chromosome X:
- Frederiksen AL, Duno M, Welinder LG., ‘Blue cone monochromatism in a female due to skewed X-inactivation’, Ophthalmic Genet. 2013 Mar-Jun;34(1-2):101-4. PMID: 22998501.
L’histoire familiale
Une histoire familiale typique de monochromatisme à cônes bleus peut inclure des frères atteints de monochromatisme à cônes bleus et un grand-père et/ou des cousins hommes atteints du côté maternel.
Il est important de reconstruire et de « dessiner » l’histoire (pedigree ou arbre généalogique) de sa famille afin de comprendre si la maladie qui frappe celle-ci est liée ou non au chromosome X.
Examinons un pedigree typique: (la figure est tirée du site NCBI).
On remarquera la présence, parfois, au sein d’une même famille, de plusieurs hommes malades toujours reliés entre eux par voie féminine. Il n’y a pas de transmission homme-homme de la pathologie.
Chaque ligne du pedigree représente une génération de la famille ; les générations sont indiquées en chiffres romains sur la gauche : O, I, II, III, IV, V, etc.. Les carrés représentent les hommes, tandis que les cercles représentent les femmes. Un point au milieu du cercle signale les femmes porteuses, tandis que les hommes touchés par la maladie sont représentés par un carré plein.
Les symboles vides représentent des personnes non malades et non porteuses.
La pathologie peut rester silencieuse pendant plusieurs générations, au sein desquelles ne sont présentes que des femmes porteuses.
La figure ci-après est tirée de l’ouvrage : A.V. Cideciyan ‘Human Cone Visual Pigment Deletions Spare Sufficient Photoreceptors to Warrant Gene Therapy’, HUMAN GENE THERAPY 24 :993–1006 (Décembre 2013), PMID: 24067079, réalisé grâce au support de l’association BCM Families Foundation et montre de nombreux pedigrees de familles atteintes de monochromatisme à cônes bleus:
Pedigrees et génotypes de familles concernées par le monochromatisme à cônes bleus.
(A) Pedigrees des 11 familles. Carrés noirs pleins: hommes pour lesquels un diagnostic de monochromatisme à cônes bleus a été établi sur la base d’évaluations cliniques et de tests moléculaires; carrés gris pleins: hommes atteints (dans les antécédents familiaux); +: positif quant à la mutation du monochromatisme à cônes bleus dans la famille; carrés vides: hommes non atteints (dans les antécédents familiaux); cercles marqués d’un point: femmes porteuses.
(B) Représentation schématique des génotypes du monochromatisme à cônes bleus. Chez un individu ayant une vision normale des couleurs, la matrice OPN1LW/OPN1MW du chromosome X comprend un gène proche d’opsine sensible aux longueurs d’ondes longues (OPN1LW) (flèche gris foncé) et un ou plusieurs gènes d’opsine sensible aux longueurs d’ondes moyennes (OPN1MW) (flèche gris clair) formant des séquences répétées en tandem (selon une disposition en « tête-à-queue »). L’indice « n » indique un ou plusieurs gènes de pigmentation M. On aperçoit les gènes hybrides L/M (flèche gris clair/gris foncé). Chaque gène est précédé d’un promoteur proche et l’expression est contrôlée par une seule LCR située en amont de la matrice (rectangle noir). D’après les analyses génétiques, il semblerait que, chez tous les patients de cette étude, les clusters de gènes OPN1LW/OPN1MW souffraient d’importantes délétions touchant la LCR et des parties variables du cluster du gène de l’opsine, à l’exception de la famille 1, dont la LCR est intacte et où la délétion intéresse les gènes OPN1LW et OPN1MW.Les parenthèses délimitent les délétions; la taille de la délétion, quand elle est définie, est indiquée à l’intérieur de la parenthèse.
