آتروفی عضلانی نخاعی
دلایل بروز بیماری

آتروفی عضلانی نخاعی به‌دلیلِ جهش در ژن SMN1 به‌وجود می‌آید. بازوی بلندِ کروموزوم شمارهٔ ۵ انسان در جایگاهِ 5q13 خود دارای دو ژنِ تقریباً یکسان است: یک نسخهٔ تلومری به نامِ SMN1 و یک نسخهٔ سانترومری به نامِ SMN2. در افراد سالم، ژنِ SMN1، پروتئینی به نام «پروتئینِ بقایِ سلولِ عصبیِ حرکتی» را کُد می‌کند که همان‌طور که از نامش پیداست، نقش حیاتی در بقا و زنده‌ماندنِ سلول‌های حرکتی اعصاب دارد. از طرفی، ژنِ SMN2 به‌سبب تفاوت در تنها یک نوکلئوتید (840.C→T)، در محلِ اتصالِ اینترون ۶ به اگزون ۸، دچار «پیرایش دگرسان» می‌شود و بدین ترتیب تنها ۱۰–۲۰٪ از نسخهٔ رونویسی شدهٔ آن، پروتئین کامل و کارآمدِ SMN را می‌سازد و ۸۰–۹۰٪ بقیه، تنها یک ترکیبِ پروتئینی ناکارآمد و ناقص را ایجاد می‌کند که «SMNΔ7» نام دارد و به‌سرعت، در سلول از بین می‌رود.
در افراد مبتلا به بیماری، ژنِ SMN1 به‌گونه‌ای جهش می‌یابد که دیگر قادر نیست «پروتئینِ بقایِ سلولِ عصبیِ حرکتی» را به‌درستی بسازد. این جهش یا به‌صورتِ حذف در اگزون ۷ است یا اینکه جهش نقطه‌ای رخ می‌دهد و SMN1 را از لحاظ عملکردی به SMN2 مبدل می‌سازد. از طرفی تقریباً همهٔ انسان‌ها، دست‌کم یک نسخهٔ سالم از SMN2 دارند (اغلب افراد ۲ تا ۴ نسخه دارند) که قادر است مقادیر ناچیزی از «پروتئینِ بقایِ سلولِ عصبیِ حرکتی» (حدود ۱۰ تا ۲۰٪ سطح طبیعی آنرا) را کُد کند و بدین ترتیب، برخی از سلول‌های عصبی حرکتی زنده می‌مانند. در طولانی‌مدت، فقدانِ مقادیرِ کافی از این پروتئین حیاتی، سبب می‌شود که سلول‌های عصبیِ حرکتی، تدریجاً در «شاخ قدامی طناب خاکستری نخاعی» و مغز بمیرند. ماهیچه‌هایی که به این سلول‌ها، از لحاظِ دریافتِ پیام عصبی وابسته‌اند، آرام‌آرام شاخه‌های عصبی خود را از دست می‌دهند و میزان سیگنال‌ها و پیام‌های عصبی که از دستگاه عصبی مرکزی دریافت می‌دارند، کاهش می‌یابد. این موضوع سبب می‌شود که فعالیت انقباضی این ماهیچه‌ها اُفت کرده و به‌تدریج دچار آتروفی شوند.
عضلات اندام تحتانی (پاها) زودتر از عضلات اندام فوقانی (دست‌ها) درگیر می‌شوند. در موارد شدیدِ بیماری، ماهیچه‌های گردن، ستون فقرات، دستگاه تنفس و ماضغه (جویدن) هم مبتلا می‌شوند. عضلات پروگزیمال (نزدیک به مرکز) همچون ران‌ها و بازوها، زودتر از عضلات دیستال (دور از مرکز) همچون ساعد، مچ دست و ساق پا گرفتار می‌شوند.
شدت بیماری بستگی به این دارد که آن ژن‌های SMN2 باقی‌مانده، تا چه میزان قادر به جبرانِ فقدان عملکردیِ ژن‌های SMN1 باشند. بخشی از این موضوع به تعدادِ نسخه‌های ژن SMN2 بر روی کروموزوم بستگی دارد. افراد سالم ۲ نسخه از SMN2 را دارا هستند، حال آنکه مبتلایان به آتروفی عضلانی نخاعی، بین ۱ تا ۴ نسخه (و حتی بیشتر) از SMN2 را دارند. هرچه تعداد نسخه‌های این ژن بیشتر باشد، بیماری خفیف‌تر است. نوزادانی که مبتلا به نوع ۱ بیماری هستند (SMA I) معمولاً یک یا دو نسخه از این ژن را دارند؛ در حالی که مبتلایان به نوع ۲ و ۳ بیماری، دست‌کم سه نسخه و مبتلایان به نوع ۴ بیماری، چهار نسخه از SMN2 را دارا هستند. باید توجه داشت که ارتباط مابین نشانه‌های بیماری و تعداد نسخه‌های این ژن مطلق نیست و به‌نظر می‌رسد عوامل دیگری هم هستند که بر روی فنوتیپ (تظاهر) بیماری اثر دارند.
آتروفی عضلانی نخاعی به صورت اتوزومال مغلوب به ارث می‌رسد و ناگفته پیداست که ژنِ معیوب بر روی اتوزوم واقع است. برای ابتلا به این بیماری، دو نسخهٔ معیوب از ژن SMN1 (یکی از پدر و یکی از مادر) لازم است. ممکن است پدر و مادر «حامل» ژن معیوب باشند و خودشان از آن مطلع نباشند. حدود ۲ تا ۴٪ از آتروفی‌های عضلانی نخاعی، علت ارثی ندارد و در اثر جهش‌های نوپدید (De novo mutation) در اسپرم، تخمک یا یاخته تخم ایجاد می‌شود.
آتروفی عضلانی نخاعی در تمامی نژادها و قومیت‌ها دیده می‌شود؛ برخلافِ برخی از بیماری‌ها نظیر کم‌خونی داسی‌شکل و فیبروز سیستیک که در برخی نژادها بسیار شایع‌تر از دیگران هستند. میزان کلی شیوع این بیماری ۱ در ۱۰٬۰۰۰ است؛ فراوانی آلل در حدود ۱:۱۰۰ است، در نتیجه از هر ۵۰ نفر، یک نفر «حامل» ژن معیوب است. حامل بودن به‌خودی‌خود، تأثیری بر سلامتی فرد ندارد و فرد زمانی از حامل‌بودن خودش مطلع می‌شود که فرزند مبتلا به بیماری به‌دنیا بیاورد یا آنکه از طریق آزمایش‌های غربالگری، به این موضوع پی ببرد.
خواهر و برادرهای مبتلا، معمولاً علائم بسیار مشابهی دارند، اما دیده شده که فرزندان یک خانواده، به انواع متفاوتی از SMA دچار شده‌است که گرچه پدیده‌ای نادر است، اما علتش حذف‌های نوپدید در ژن SMN است و نه درگیری ژن NAIP یا تفاوت در تعدادِ نسخه‌های ژن SMN2.