Adrenoleukodystrofia jest genetycznie uwarunkowaną chorobą metaboliczną, sprzężoną z chromosomem X i dziedziczoną w sposób recesywny. Chorujący mężczyźni mogą przekazywać wadę tylko córkom, które stają się nosicielkami zmutowanego genu. U kobiet-heterozygot w każdej ciąży istnieje 50% prawdopodobieństwo przekazania mutacji potomstwu: córki będą wtedy również nosicielkami, u synów rozwinie się objawowa postać choroby. Gen, którego mutacja odpowiada za rozwój X-ALD, znajduje się na długim ramieniu chromosomu X (Xq28). Posiada 10 eksonów i ma wielkość 20 kb. Jego prawidłowym produktem jest białko ALDP, należące do nadrodziny ABC (ATP binding casette) transporterów, zlokalizowane w błonie peroksysomów.
Istotą schorzenia jest defekt peroksysomalnej β-oksydacji kwasów tłuszczowych o bardzo długim łańcuchu (VLCFA – very long chain fatty acids), powodujący ich kumulację w ustroju. Występują one normalnie w tkankach roślinnych i zwierzęcych, także w organizmach ssaków. W przebiegu adrenoleukodystrofii obserwuje się wielokrotny wzrost stężenia VLCFA w płynach ustrojowych i tkankach, szczególnie w istocie białej OUN, korze nadnerczy i w jądrach.
Dla obrazu klinicznego adrenoleukodystrofii typowe są nasilające się objawy neurologiczne, związane z demielinizacją istoty białej mózgu i rdzenia kręgowego. U pacjentów można zaobserwować postępujące upośledzenie funkcji intelektualnych. Chorzy chłopcy stają się roztargnieni, zaczynają mieć trudności w nauce szkolnej. Pogarsza się rozumienie mowy, pamięć, charakter pisma. Występują zaburzenia orientacji przestrzennej. Często zmienia się zachowanie, np. pojawia się agresja. Obserwuje się osłabienie słuchu, a później także wzroku pacjentów. Dołączają się zaburzenia równowagi i koordynacji ruchów, mogą występować drgawki. Objawy te prowadzą do otępienia, całkowitego kalectwa i śmierci chorego. Są również postacie choroby, w których zaburzenia neurologiczne nie postępują tak gwałtownie i ograniczają się raczej do spastycznego niedowładu kończyn dolnych i dysfunkcji zwieraczy.
Drugą główną cechą adrenoleukodystrofii jest pierwotna niedoczynność kory nadnerczy, która często wyraźnie wyprzedza rozwój objawów neurologicznych. Prawidłowa diagnoza, postawiona już na tym wczesnym etapie, umożliwia szybkie zastosowanie dostępnych metod terapeutycznych i daje szansę skuteczniejszej walki z chorobą. U pełnoobjawowych chorych niewydolność nadnerczy występuje w 70-90% przypadków. Jej ekspresja kliniczna waha się od dyskretnych przebarwień skóry, poprzez osłabienie z towarzyszącą uogólnioną hiperpigmentacją, aż po groźne dla życia przełomy korowo-nadnerczowe.
Odrębną postacią choroby jest adrenomieloneuropatia, która pojawia się u mężczyzn dorosłych – najczęściej młodych lub w wieku średnim. Jej objawy mogą postępować powoli, nawet przez dziesięciolecia. Dotknięty jest przede wszystkim rdzeń kręgowy, a zmiany demielinizacyjne rzadko łączą się z procesem zapalnym. Występuje również neuropatia obwodowa. Pacjenci skarżą się głównie na postępujące osłabienie i niedowład kończyn dolnych oraz zaburzenia czynności zwieraczy i impotencję.
