El síndrome de Prader-Willi está causado por la pérdida de función de los genes en una región particular del cromosoma 15
. Las personas normalmente heredan una copia de este cromosoma de cada uno de los padres. Algunos genes se activan sólo en la copia que se hereda del padre (la copia paterna). Esta activación génica específica de los padres se debe a un fenómeno denominado impronta genómica.
La mayoría de los casos de síndrome de Prader-Willi (alrededor del 70 por ciento) se producen cuando se elimina un segmento del cromosoma 15 paterno en cada célula. Las personas con esta alteración cromosómica carecen de ciertos genes críticos en esta región porque los genes de la copia paterna han sido eliminados, y los genes de la copia materna están desactivados (inactivos). En otro 25% de los casos, una persona con síndrome de Prader-Willi tiene dos copias del cromosoma 15 heredadas de su madre (copias maternas) en lugar de una copia de cada progenitor. Este fenómeno se denomina disomía uniparental materna. En raras ocasiones, el síndrome de Prader-Willi también puede estar causado por una reordenación cromosómica denominada translocación, o por una mutación u otro defecto que apague (inactive) anormalmente los genes del cromosoma 15 paterno.
Parece probable que los rasgos característicos del síndrome de Prader-Willi sean el resultado de la pérdida de función de varios genes del cromosoma 15. Entre ellos se encuentran los genes que proporcionan instrucciones para fabricar unas moléculas denominadas ARN nucleolar pequeño (ARNsn). Estas moléculas tienen diversas funciones, entre ellas la de ayudar a regular otros tipos de moléculas de ARN. (Las moléculas de ARN desempeñan papeles esenciales en la producción de proteínas y en otras actividades celulares). Los estudios sugieren que la pérdida de un grupo particular de genes de snoRNA, conocido como el grupo SNORD116, puede desempeñar un papel importante en la causa de los signos y síntomas del síndrome de Prader-Willi. Sin embargo, se desconoce cómo un clúster SNORD116 ausente podría contribuir a la discapacidad intelectual, a los problemas de comportamiento y a los rasgos físicos del trastorno.
En algunas personas con síndrome de Prader-Willi, la pérdida de un gen llamado OCA2 se asocia con una piel inusualmente clara y un cabello de color claro. El gen OCA2 se encuentra en el segmento del cromosoma 15 que suele estar eliminado en las personas con este trastorno. Sin embargo, la pérdida del gen OCA2 no provoca los demás signos y síntomas del síndrome de Prader-Willi. La proteína producida a partir de este gen ayuda a determinar la coloración (pigmentación) de la piel, el cabello y los ojos.
Los investigadores están estudiando otros genes del cromosoma 15 que también pueden estar relacionados con los principales signos y síntomas de esta enfermedad.