하나 또는 그 이상의 효소(미토콘드리아 호흡사슬 효소 또는 피루부산 탈수소효소 복합체)의 결핍과 같은 몇몇 종류의 유전성 대사 장애가 리이 병(Leigh`s disease)을 일으킬 수 있습니다. 이 효소의 결핍은 몇몇의 다른 질병 유전자의 돌연변이에 의해 유발됩니다. 이런 현상을 유전적 이질성이라 부릅니다. 이 돌연변이는 상염색체 열성, X-연관 열성 형질 또는 미토콘드리아 DNA 내의 돌연변이에 의해 유전되어집니다. 일부 리이 병에서는 유전적 원인을 확인할 수 없습니다.
전형적인 리이 병(Classical Leigh`s Disease)은 상염색체 열성으로 유전되며 피루브산 탈수소효소(Pyruvate dehydrogenase) 또는 이 효소를 활성화시키는 다른 효소를 만들어 내는 유전자(E2, E3)의 변이에 의한 것입니다.
효소(예: NADH-CoQ, Cytochrome C Oxidase)를 만드는 유전자의 변이로 이들 효소의 결핍이 나타나 리이 병(Leigh`s Disease)의 증상을 나타내는데, 이 변이 유전자들은 상염색체 열성 형질로 유전되지만, 정확한 기전은 아직 밝혀지지 않았습니다. 예를 들어, 9번 염색체에 위치되어진 SURF1 유전자의 돌연변이는 시토크롬 C 산화효소 결핍과 연관되어있습니다. 이 다른 유전적 결핍 모두는 공통적으로 중추 신경계에 영향을 주는 것으로 보이며, 결과적으로 진행성 신경계 악화를 일으킵니다.
어떤 의학 문헌에는 리이 병(Leigh`s Disease)의 X-연관(X-linked) 열성 형질로 유전되는 형태가 보고 된 바 있습니다. 이 형태는 피루브산 탈수소 효소 복합체의 E1-알파 소단위로 알려진 유전자의 특정 유전적 결함과 연관되어 있습니다. 이 유전자는 X 염색체 단완(Xp22.2-22.1)에 위치해 있습니다.
사립체(미토콘드리아: Mitochondria) 유전자의 결손이 리이병의 원인이 되는 경우도 있는데, 사립체 유전자(미토콘드리아 DNA, mtDNA)의 돌연변이는 어머니로부터 유전됩니다. 미토콘드리아 DNA에서 나타나는 유전적 돌연변이는 유전자의 정상 복제(copy)를 능가합니다. 돌연변이가 미토콘드리아의 주목할만한 퍼센트(significant percentage)에서 나타나지 않는 한 증상은 나타나지 않을 것입니다. 몸의 서로 다른 조직 내에 돌연변이 미토콘드리아 DNA와 정상 DNA가 공평하게 분포되어 있지 않아, 같은 가족에서의 개인에서도 다른 기관계에 영향을 받을 수 있고, 영향 받은 가족 구성원들 사이에서도 증상이 다르게 나타날 수 있습니다. 특정한 미토콘드리아 DNA 결핍에 원인이 되는 리이 병(mtDNA nt 8993)은 ATPase 6(미토콘드리아 호흡사슬의 V 복합체 결핍[ATPase deficiency])로 알려진 유전자와 연관되어 있습니다. 이 사례들은 때때로 모계유전 리이 병(MILS) 또는 미토콘드리아-연관 리이 병으로 알려져 있습니다.
사립체(미토콘드리아)는 세포내 에너지원을 제공하는 세포내 소기관으로 신체의 모든 세포 안에서 발견됩니다.
사립체(미토콘드리아)는 정자의 중편 부분에 위치하고 있어 정자와 난자가 만날 때 정자의 중편 부분은 난자 안으로 들어가지 못하고 밖에 남게 되거나, 세포질 안으로 들어오게 되더라도 가수분해 효소에 의해 분해 됨으로 사립체(미토콘드리아) 유전자는 오직 난자에서 유래하게 됩니다.
리이 병의 성인기 발현형은 상염색체 우성으로 유전되는 것으로 추측됩니다.
