La Sindrome di Smith-Lemli-Opitz è un errore congenito del metabolismo, a trasmissione autosomica recessiva, dovuta a mutazioni del gene DHCR7  (mappa in 11q13.4)   che causa un deficit dell'enzima 7-deidrocolesterolo-delta 7-reduttasi (DHCR7) , l'enzima finale della via sintetica che converte il 7-deidrocolesterolo (7DHC) in colesterolo.                                   

Gli individui affetti hanno solitamente bassi livelli di colesterolo plasmatico ed hanno livelli elevati dei precursori del colesterolo come il 7DHC. Dal punto di vista fisiopatologico il colesterolo gioca un ruolo fondamentale nello sviluppo iniziale dell'embrione umano per cui la sua carenza insieme agli effetti tossici dell'accumulo dei precursori del colesterolo sembrano essere la causa delle anomalie congenite multiple caratteristiche della SLOS.

La Sindrome di Smith-Lemli-Opitz appare tipicamente caratterizzata da anomalie cranio-facciali, anomalie del SNC, anomalie scheletriche, anomalie genitali, cardiopatie congenite, anomalie gastrointestinali.

Le anomalie cranio facciali sono rappresentate da microcefalia, ipotelorismo, narici anteverse, micrognazia, sella nasale larga e radice corta, palatoschisi.

Le anomalie del SNC sono rappresentate da oloprosencefalia e agenesia del corpo calloso.

Le anomalie scheletriche sono sindattilia che interessa caratteristicamente il II-III dito dei piedi, polidattilia postassiale, rizomelia, pollici corti.

Le anomalie genitali sono frequenti nei maschi e sono rappresentate da pene piccolo, ipospadia, ambiguità genitale.

Possono essere presenti cardiopatie congenite come DIA, DIV, CAV, pervietà del dotto arterioso.

Frequenti anche le anomalie gastrointestinali come stenosi pilorica, reflusso gastroesofageo, malrotazione del colon.

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