Aunque la causa del síndrome de Tourette es desconocida, las investigaciones actuales revelan la existencia de anormalidades en ciertas regiones del cerebro (incluyendo los ganglios basales, los lóbulos frontales y la corteza cerebral), los circuitos que hacen interconexión entre esas regiones y los neurotransmisores (dopamina, serotonina y norepinefrina) que llevan a cabo la comunicación entre las células nerviosas. Dada la presentación frecuentemente compleja del síndrome de Tourette, la causa del trastorno seguramente es igualmente compleja.
Una nueva posibilidad es la existencia de una relación con la sensibilidad al gluten no celíaca. Evidencias preliminares sugieren que los niños con síndrome de Tourette reaccionan ante el gluten de la dieta, provocando la aparición o empeoramiento de los síntomas. En 2015, Rodrigo y colaboradores documentaron el primer caso de remisión completa de los síntomas del síndrome de Tourette, tanto de los tics como del trastorno obsesivo-compulsivo (TOC) asociado, únicamente mediante la dieta sin gluten y sin tratamientos farmacológicos. La paciente no mostraba síntomas digestivos apreciables ni cumplía criterios para el diagnóstico de enfermedad celíaca.
En 2018, este mismo investigador publicó la primera serie de pacientes, incluyendo niños y adultos, en los que se produjo una clara mejoría tanto de los tics como del TOC tras un año de dieta sin gluten y constató que los síntomas reaparecieron o empeoraron como consecuencia de contaminaciones accidentales con gluten, remitiendo tras varios días o incluso semanas una vez retomada la dieta sin gluten estricta. Estos hechos, unidos a que los niños tenían edades en las que el ST experimenta la peor evolución y los adultos pertenecían al subgrupo de personas cuyo trastorno no mejora o incluso empeora con la edad, demuestran que las mejorías no se pueden justificar por el paso del tiempo ni por una hipotética remisión espontánea.