ilustrasi pupil mata yang melebar (verywellhealth.com)
Kebanyakan kasus sindrom Adie tidak diketahui penyebabnya (idiopatik). Menurut keterangan dari National Organization for Rare Disorders (NORD), diyakini bahwa sebagian besar kasus disebabkan oleh peradangan atau kerusakan pada ganglion silia, yaitu sekelompok sel saraf yang ditemukan di rongga mata (orbit) tepat di belakang mata atau kerusakan pada saraf pasca ganglion.
Ganglion siliaris merupakan bagian dari sistem saraf parasimpatis, yang merupakan bagian dari sistem saraf otonom. Sistem saraf ini melemaskan tubuh dan menghambat atau memperlambat fungsi energi tinggi. Ganglion siliaris memasok persarafan ke mata. Saraf ini membawa sinyal yang membantu mengendalikan respons pupil terhadap rangsangan, seperti mengecil atau melebar, sebagai respons terhadap terang, gelap, atau rangsangan lainnya.
Ganglion siliaris berkomunikasi dengan otot sfingter iris, yaitu otot yang mengontrol seberapa banyak cahaya yang masuk ke pupil (menyebabkan pupil berkontraksi atau membesar). Namun, sebagian besar sel ganglion siliaris (sekitar 97 persen) melayani akomodasi dan memasok otot siliaris yang menyesuaikan lensa kristal mata untuk penglihatan dekat. Pada sindrom Adie, kedua sel saraf ini mengalami kerusakan, karena terdapat begitu banyak sel saraf yang melayani akomodasi, dan biasanya jumlah yang cukup bertahan hidup.
Oleh karena itu, kesulitan akomodasi tidak kentara atau kurang kentara. Akhirnya, saraf yang rusak bisa beregenerasi, tetapi beberapa prosesnya bermasalah (regenerasi menyimpang), karena sel-sel saraf yang melayani sfingter pupil sangat sedikit, sehingga tidak mungkin banyak dari mereka yang beregenerasi dan memulihkan refleks cahaya pupil.
Namun, sel-sel yang menyuplai otot siliaris bisa beregenerasi dan mempersarafi tidak hanya otot siliaris, tetapi juga juga otot sfingter pupil (regenerasi menyimpang). Ini menjelaskan mengapa respons dekat pada pupil tonik ada namun melambat. Ini ditimbulkan oleh sel-sel saraf yang dirancang untuk akomodasi, gerakan yang lebih lambat dibandingkan penyempitan pupil.
Dalam kebanyakan kasus, kerusakan pada ganglion siliaris atau saraf postganglionik, diyakini disebabkan oleh infeksi virus. Selain itu, terdapat bukti bahwa proses autoimun juga berperan. Tumor, trauma, dan peradangan (terutama sifilis), juga dikaitkan dengan sindrom Adie.
Sindrom Adie juga bisa terjadi sebagai komplikasi dari operasi pada area rongga mata. Hal ini juga terlihat pada arteritis sel raksasa, vaskulitis parah pada orang tua. Terdapat kasus yang jarang terjadi, yakni ketika pupil tonik telah terjadi, sebagai gangguan paraneoplastik. Namun, sejauh ini hanya terjadi pada pasien yang penyakit ganasnya sudah diketahui. Hilangnya refleks tendon dalam juga diyakini disebabkan oleh kerusakan ganglion akar dorsal, sekelompok sel saraf di akar saraf tulang belakang.