Różnice w rozwoju płciowym
Etiologia i przyczyny
Różnice w rozwoju płciowym (DSD) to heterogeniczna grupa rzadkich zaburzeń charakteryzujących się rozbieżnością między rozwojem chromosomalnym, gonadalnym lub anatomicznym płci. Występują z częstością około 1 na 4500-5500 urodzeń, z wrodzonym przerostem nadnerczy (CAH) jako najczęstszą przyczyną 46,XX DSD (około 90% przypadków). Etiologia DSD obejmuje aberracje chromosomalne (np. zespół Turnera 45,X z częstością 24-29/100 000 noworodków żeńskich, zespół Klinefeltera 47,XXY, mozaicyzm 45,X/46,XY), mutacje pojedynczych genów (m.in. SRY, SOX9, NR5A1, AR, CYP21A2), zaburzenia syntezy enzymów steroidogennych (np. niedobór 21-hydroksylazy, 11β-hydroksylazy, 3β-HSD, 5α-reduktazy, 17β-HSD3) oraz translokacje i warianty liczby kopii genów. Diagnostyka molekularna, w tym sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) i analiza CNV, umożliwia identyfikację wielu przyczyn, choć u 40-50% pacjentów z 46,XY DSD etiologia pozostaje nieustalona. DSD klasyfikuje się na trzy grupy w zależności od kariotypu: DSD związane z chromosomami płciowymi, 46,XX DSD oraz 46,XY DSD, z różnymi mechanizmami patofizjologicznymi, takimi jak nadmiar androgenów u 46,XX (np. CAH) czy niewrażliwość na androgeny u 46,XY (np. AIS). Dysgenezja gonad i zaburzenia działania hormonów również odgrywają kluczową rolę w patogenezie.
- Etiologia różnic w rozwoju płciowym
- Etiologia 46,XX DSD
- Etiologia 46,XY DSD
- Zespół niewrażliwości na androgeny (AIS)
- Zaburzenia syntezy testosteronu
- Dysgenezja gonad
- Inne przyczyny 46,XY DSD
- Zaburzenia owotestikularne (DSD owotestikularne)
- Czynniki środowiskowe i epigenetyczne
- Wyzwania diagnostyczne w określaniu etiologii DSD
- Częstość występowania i trendy epidemiologiczne
- Implikacje dla postępowania klinicznego
- Podsumowanie głównych przyczyn DSD
Etiologia różnic w rozwoju płciowym
Różnice w rozwoju płciowym (ang. Differences in Sex Development, DSD) stanowią heterogeniczną grupę rzadkich zaburzeń związanych z genami, hormonami i narządami rozrodczymi, w tym narządami płciowymi zewnętrznymi. Charakteryzują się rozbieżnością między rozwojem chromosomalnym, gonadalnym lub anatomicznym płci. Dawniej określano je terminem zaburzenia rozwoju płci lub interseksualizm. Występują z częstością około 1 na 4500-5500 urodzeń, przy czym najczęstszą przyczyną DSD jest wrodzony przerost nadnerczy (CAH).123
Czynniki genetyczne
Rozwój płciowy jest złożonym procesem, kontrolowanym genetycznie, kierującym różnicowaniem się gonad obojnaczych w jądra lub jajniki, a następnie różnicowaniem się przewodów wewnętrznych i zewnętrznych narządów płciowych. Do tej pory zidentyfikowano co najmniej 75 genów związanych z DSD u ludzi, a przyczyny genetyczne różnic w rozwoju płciowym mogą obejmować:123
- Nieprawidłowości chromosomalne (aneuploidie, mozaicyzm)
- Mutacje pojedynczych genów (zmiany w sekwencji DNA)
- Zaburzenia liczby kopii genów (delecje lub duplikacje)
- Translokacje materiału genetycznego między chromosomami
Najnowsze techniki sekwencjonowania nowej generacji (NGS) pozwoliły na identyfikację wielu nowych genów zaangażowanych w DSD, co znacząco zmieniło podejście diagnostyczne i umożliwiło dokładniejszą diagnozę molekularną w wielu przypadkach. Pomimo postępów w diagnostyce molekularnej, nadal u około 40-50% pacjentów z DSD, szczególnie z kariotypem 46,XY, nie udaje się ustalić dokładnej przyczyny genetycznej.123
Aberracje chromosomowe w DSD
Zaburzenia chromosomalne stanowią ważną grupę przyczyn DSD. Obejmują one:12
- Zespół Turnera (45,X) – częstość występowania 24-29 na 100 000 noworodków płci żeńskiej
- Zespół Klinefeltera (47,XXY)
- Mozaicyzm chromosomalny (np. 45,X/46,XY mieszana dysgenezja gonad)
- Zaburzenia chromosomów płciowych inne niż proste 46,XX lub 46,XY
Przyczyny aberracji chromosomowych zwykle wiążą się z nieprawidłowościami podczas mejozy, takimi jak nierozdzielenie (nondisjunction) chromosomów płciowych, co prowadzi do aneuploidii – nieprawidłowej liczby chromosomów.12
Klasyfikacja DSD według kariotypu
Zgodnie z Konsensusem z Chicago z 2006 roku, DSD klasyfikuje się na trzy główne grupy w zależności od kariotypu:12
- DSD związane z chromosomami płciowymi – gdy układ chromosomów płciowych różni się od pary XX lub XY
- 46,XX DSD – z żeńskim kariotypem
- 46,XY DSD – z męskim kariotypem
Każda z tych grup dzieli się na podgrupy, a w grupach 2 i 3 zaangażowana jest szeroka gama genów, których liczba zwiększa się z każdym rokiem wraz z postępem badań naukowych.1
Etiologia 46,XX DSD
Osoby z 46,XX DSD mają żeński kariotyp, jajniki, ale zewnętrzne narządy płciowe o męskim wyglądzie. Najczęściej wynika to z narażenia płodu żeńskiego na nadmiar androgenów przed urodzeniem.12
Wrodzony przerost nadnerczy (CAH)
Wrodzony przerost nadnerczy (CAH) jest najczęstszą przyczyną 46,XX DSD, stanowiącą około 90% przypadków. CAH to grupa zaburzeń dziedziczonych autosomalnie recesywnie, prowadzących do nadmiernej produkcji androgenów przez nadnercza. Najczęstszą formą CAH (90% przypadków) jest niedobór 21-hydroksylazy spowodowany mutacjami w genie CYP21A2.123
W przypadku ciężkiego i niewyrównanego bloku enzymatycznego, wirylizacji towarzyszy utrata soli i wstrząs. Stopień wirylizacji zależy od momentu działania efektu androgennego (przed lub po 12 tygodniu), przy czym najważniejsze efekty dotyczą narządów płciowych zewnętrznych.1
Inne rzadsze formy CAH powodujące 46,XX DSD obejmują niedobór:12
- 11β-hydroksylazy (deficyt P450c11)
- 3β-dehydrogenazy hydroksysteroidowej (3-HSD)
- Oksydoreduktazy P450 (POR)
Inne przyczyny 46,XX DSD
Oprócz CAH, inne przyczyny 46,XX DSD obejmują:12
- Pierwotna oporność na glikokortykoidy (PGCR) – spowodowana inaktywującymi wariantami genu NR3C1, prowadzącymi do niewrażliwości na glikokortykoidy i objawów nadmiaru mineralokortykoidów i androgenów
- Niedobór aromatazy – patogenne warianty w genie CYP19A1 prowadzą do niedoboru aromatazy, powodując nadmiar androgenów. Może być niezauważalny aż do okresu dojrzewania
- Guzy wytwarzające androgeny u matki – najczęściej guzy jajnika
- Androgeny przyjmowane przez matkę podczas ciąży – np. progesteron podawany w celu zapobieżenia poronieniu
Rzadziej występują zaburzenia różnicowania gonad (46,XX testicular DSD lub 46,XX ovotesticular DSD), w których gonady 46,XX różnicują się w jądra lub współistnieją tkanki jajnika i jądra. Geny związane z tymi zaburzeniami obejmują:12
- Translokacje SRY
- Warianty liczby kopii w genach NR2F2, NR0B1, SOX3, SOX9, SOX10 i FGF9
- Warianty sekwencji w genach NR5A1, NR2F2, RSPO1, SOX9, WNT2B, WNT4 i WT1
Etiologia 46,XY DSD
Osoby z 46,XY DSD mają męski kariotyp, ale zewnętrzne narządy płciowe są niekompletnie uformowane, niejednoznaczne (dwuznaczne) lub wyraźnie żeńskie. Wewnętrznie jądra mogą być prawidłowe, zniekształcone lub nieobecne.12
46,XY DSD mogą wynikać z:1
- Zmniejszonej syntezy testosteronu lub DHT
- Zaburzenia działania androgenów
Zespół niewrażliwości na androgeny (AIS)
Zespół niewrażliwości na androgeny (AIS) jest najczęstszą przyczyną 46,XY DSD. AIS wynika z mutacji w genie receptora androgenowego (AR) znajdującego się na chromosomie X. Zespół ten jest dziedziczony recesywnie w sprzężeniu z chromosomem X i charakteryzuje się niewrażliwością narządów końcowych na odpowiednio wytwarzane poziomy dihydrotestosteronu (DHT).123
Wyróżnia się dwie główne formy AIS:1
- Całkowity zespół niewrażliwości na androgeny (CAIS) – charakteryzuje się normalnym rozwojem piersi, brakiem lub zmniejszonym rozwojem owłosienia płciowego i brakiem macicy
- Częściowy zespół niewrażliwości na androgeny (PAIS) – z różnym stopniem wirylizacji narządów płciowych zewnętrznych
Zaburzenia syntezy testosteronu
Produkcja testosteronu z cholesterolu obejmuje pięć etapów enzymatycznych, a defekty zostały zidentyfikowane na każdym etapie.1 Zaburzenia syntezy testosteronu mogą obejmować:1
- Niedobór 5-alfa-reduktazy – rzadka autosomalna recesywna utrata funkcji mutacji genu SRD5A2 na chromosomie 2. Dzieci z tą chorobą nie mają enzymu (5-alfa-reduktazy) niezbędnego do ukończenia rozwoju męskich narządów płciowych
- Niedobór 17-beta-hydroksysteroidowej dehydrogenazy 3 – autosomalna recesywna mutacja genu HSD17B3, który koduje enzym 17-hydroksysteroidową dehydrogenazę 3
Dysgenezja gonad
Dysgenezja gonad obejmuje szerokie spektrum zaburzeń, w których rozwój jąder jest nieprawidłowy. Obejmują one:1
- Całkowita dysgenezja gonad (CGD) – obustronne smugowate gonady
- Częściowa dysgenezja gonad (PGD)
- Mieszana dysgenezja gonad (MGD) – jądro i smugowata gonada, często związana z mozaicyzmem 45,X0/46,XY
Dysgenezja gonad jest często spowodowana mutacjami w genach zaangażowanych w rozwój jąder po 8 tygodniu embriogenezy, takich jak SRY, SOX9, NR5A1, WT1 i innych.12
Inne przyczyny 46,XY DSD
Inne przyczyny 46,XY DSD obejmują:1
- Zespół przetrwałych przewodów Müllera – z powodu niewystarczającego hormonu anty-Müllerowskiego (AMH) lub niewrażliwości na AMH spowodowanej mutacją genu AMH lub AMHR2
- Złożone zaburzenia genetyczne – takie jak mutacje w genach MAP3K1, DHH, ZFPM2, duplikacje NR0B1 i delecje DMRT1
Zaburzenia owotestikularne (DSD owotestikularne)
W DSD owotestikularnym osoba ma zarówno tkankę jajnikową, jak i jądrową. W większości przypadków przyczyna jest nieznana. Wcześniej używano terminu „prawdziwy hermafrodytyzm”.123
Podczas gdy czasami można zidentyfikować konkretne przyczyny genetyczne, dokładna przyczyna DSD owotestikularnego pozostaje niepewna w wielu przypadkach. Mozaicyzm chromosomalny 46,XX/46,XY jest jedną z możliwych przyczyn.12
Czynniki środowiskowe i epigenetyczne
Oprócz przyczyn genetycznych, DSD mogą być również wywoływane przez czynniki środowiskowe i epigenetyczne:1
- Zakłócenia endokrynologiczne – substancje w diecie matki lub czynniki środowiskowe, które mogą zakłócać normalny rozwój płciowy
- Problemy rozwojowe podczas rozwoju płodu – gdy narządy nie formują się prawidłowo
- Niewydolność hormonalna – gdy płód nie wytwarza wystarczającej ilości hormonów lub nie reaguje na nie zgodnie z oczekiwaniami
- Brak przepływu krwi do jąder lub jajników – może to uniemożliwić produkcję hormonów
Wyzwania diagnostyczne w określaniu etiologii DSD
Diagnostyka przyczyn DSD stanowi wyzwanie i wymaga wiedzy oraz umiejętności każdego zaangażowanego specjalisty, a także efektywności zespołu multidyscyplinarnego. Wszystkie protokoły podkreślają, że diagnoza DSD wymaga zaangażowania zespołu multidyscyplinarnego koordynowanego przez klinicystę, obejmującego:12
- Laboratorium biochemiczne (ogólna biochemia i specyficzne markery lub hormony)
- Zespół genetyki klinicznej i molekularnej
- Dział radiologii i obrazowania (ultrasonografia miednicy mniejszej)
- Dział patologii anatomicznej (gdy wymagana jest analiza struktury gonad)
Pomimo zaawansowanych technik diagnostycznych, przyczyna DSD może pozostać nieustalona nawet przy zastosowaniu nowoczesnych technik diagnostycznych. Szczególnie trudne jest określenie przyczyn genetycznych w przypadku 46,XY DSD, gdzie około 75% pacjentów nie otrzymuje jednoznacznej diagnozy etiologicznej.12
Nowoczesne podejścia diagnostyczne
W ostatnich latach dokonał się znaczący postęp w diagnostyce molekularnej DSD:12
- Sekwencjonowanie nowej generacji (NGS) – umożliwia jednoczesne sekwencjonowanie zmiennej liczby genów, co pozwala szybciej i taniej znaleźć przyczynę genetyczną
- Analiza CNV (wariantów liczby kopii) – umożliwia identyfikację dużych nieprawidłowości cytogenetycznych oraz CNV na poziomie eksonu z danych NGS
- Badania funkcjonalne – modele komórkowe pomagające zrozumieć patogenezę DSD
Standardem w diagnostyce DSD jest analiza kariotypu i obecności genu SRY, a następnie, w zależności od wyników, przeprowadzanie bardziej ukierunkowanych badań genetycznych. Dzięki postępom w technikach cytogenetycznych i molekularnych, nasza wiedza na temat etiologii DSD znacznie się poprawiła.12
Częstość występowania i trendy epidemiologiczne
Dokładna częstość występowania i prewalencja DSD są nadal nieznane. Według badań przeprowadzonych w Szwajcarii w latach 2000-2019, częstość występowania DSD leczonych przez endokrynologa dziecięcego wynosiła 37 na 100 000 (1 na 2735) noworodków, uwzględniając DSD związane z chromosomami płciowymi, 46,XY DSD i 46,XX DSD.12
Ogólnie w tym okresie prewalencja DSD zmniejszyła się, co było spowodowane silnym spadkiem prewalencji DSD związanych z chromosomami płciowymi. Natomiast częstość występowania 46,XY DSD wykazywała tendencję wzrostową, a częstość występowania 46,XX DSD – tendencję spadkową.1
Przyczyny 46,XY DSD obejmowały:12
- Zaburzenia syntezy lub działania androgenów (21%)
- Atypowy rozwój gonad (16%)
- Inne przyczyny (63%)
Przyczyny 46,XX DSD obejmowały:1
- Nadmiar androgenów (84%)
- Atypowy rozwój gonad (7%)
- Inne przyczyny (9%)
Implikacje dla postępowania klinicznego
Określenie etiologii DSD u pacjenta może pomóc w identyfikacji potencjalnych problemów zdrowotnych, takich jak przełom nadnerczowy lub gonadoblastoma. Ryzyko rozwoju gonadoblastoma – mieszanego guza komórek rozrodczych i zrębu płciowego – w XY GD (dysgenezji gonad) wzrasta z wiekiem i szacuje się, że do 30 roku życia wynosi nawet 30%.123
Różne formy XY i X/XY DSD mają zmienne ryzyko rozwoju nowotworów zarodkowych gonad, które jest dodatkowo modulowane przez wiek pacjenta, lokalizację gonady i ewentualnie predyspozycje genetyczne. Ryzyko jest znacznie wyższe u mężczyzn i kobiet z dysgenezją gonad, szczególnie w postaciach wynikających z wczesnych defektów różnicowania gonad, niż u osób z DSD owotestikularnym lub z zaburzeniami syntezy lub działania hormonów.1
Osoby z DSD chromosomów płciowych mają zwiększone ryzyko zaburzeń autoimmunologicznych, zaburzeń metabolicznych i cukrzycy typu 2. Częstość występowania tych schorzeń u mężczyzn i kobiet z 46,XY DSD jest słabo udokumentowana.1
Podejście multidyscyplinarne
Ocena, badania i postępowanie w przypadku DSD powinny być prowadzone przez zespół multidyscyplinarny, w skład którego wchodzą endokrynolodzy, urolodzy, ginekolodzy, psycholodzy i genetycy.1
Rozwojowe pochodzenie stanów DSD i wpływ, jaki mogą one mieć na funkcjonowanie kilku układów narządów, uzasadniają rozszerzoną ocenę somatyczną wszystkich osób z DSD, niezależnie od wieku.1
Informacje z badań populacyjnych są ważne dla uzyskania wiarygodnych szacunków dotyczących częstości występowania DSD oraz dostarczenia danych opartych na dowodach dla takich tematów jak zmiana płci, chirurgia narządów płciowych, leczenie hormonalne i inne potrzeby związane z opieką nad DSD.1
Podsumowanie głównych przyczyn DSD
Różnice w rozwoju płciowym (DSD) stanowią heterogeniczną grupę rzadkich zaburzeń o złożonej etiologii. Główne przyczyny można podsumować następująco:1
Przyczyny genetyczne
- Aberracje chromosomowe – zespół Turnera (45,X), zespół Klinefeltera (47,XXY), mozaicyzm 45,X/46,XY
- Mutacje pojedynczych genów – w genach takich jak SRY, SOX9, NR5A1, AR, CYP21A2
- Mutacje związane z enzymami steroidogenezy – niedobór 21-hydroksylazy, 11β-hydroksylazy, 3β-HSD, 5α-reduktazy, 17β-HSD3
- Translokacje genetyczne – np. translokacja SRY z chromosomu Y na X
- Warianty liczby kopii – duplikacje lub delecje w genach takich jak SOX9, NR0B1, DMRT1
Przyczyny hormonalne
- Zaburzenia syntezy androgenów – prowadzące do niedostatecznej wirylizacji u 46,XY
- Nadmiar androgenów – powodujący wirylizację u 46,XX (najczęściej w CAH)
- Niewrażliwość na androgeny – całkowita lub częściowa (CAIS/PAIS)
- Zaburzenia działania receptorów hormonalnych
Przyczyny środowiskowe i rozwojowe
- Czynniki zakłócające działanie układu endokrynnego – substancje chemiczne zaburzające układ hormonalny
- Ekspozycja na hormony w okresie prenatalnym – np. leki zawierające androgeny
- Guzy wytwarzające hormony u matki
- Zaburzenia rozwoju narządów płciowych – nieprawidłowe formowanie narządów podczas rozwoju prenatalnego
W wielu przypadkach, szczególnie w 46,XY DSD, przyczyna pozostaje nieznana pomimo zastosowania nowoczesnych technik diagnostycznych. Dodatkowo, złożoność interakcji genetycznych i środowiskowych sprawia, że u niektórych pacjentów DSD może być wynikiem wieloczynnikowej etiologii.123
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.