czytaj PDF - Endokrynologia Pediatryczna

advertisement
Vol. 5/2006 Nr 1(14)
Endokrynologia Pediatryczna
Pediatric Endocrinology
Współczesne poglądy na temat uwarunkowań gonadogenezy i prezentacja
przypadków z rodzinnym występowaniem dysgenezji jąder
Current view on the determinants of gonadogenesis and presentation
of cases with familial occurrence of testicular dysgenesis
1
1
2
Maria Szarras-Czapnik, 2Jolanta Słowikowska-Hilczer, 2Krzysztof Kula
Klinika Pediatrii, Oddział Endokrynologii, Instytut „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”, Warszawa
Katedra Andrologii i Endokrynologii Płodności, Uniwersytet Medyczny w Łodzi
Adres do korespondencji:
Dr n. med. Maria Szarras-Czapnik, Klinika Pediatrii, Oddział Endokrynologii, Instytut „Pomnik-Centrum Zdrowia Dziecka”,
04-730 Warszawa, Al. Dzieci Polskich 20, e-mail: [email protected]
Słowa kluczowe: różnicowanie płciowe, gonadogeneza, jądro, jajnik, dysgenezja gonad, hipogonadyzm
Key words: sex differentiation, gonadogenesis, testis, ovary, gonadal dysgenesis, hypogonadism
STRESZCZENIE/
STRESZCZENIE/ABSTRACT
Pierwotne gonady płodowe są początkowo bipotencjalne i różnicują się w kierunku jąder lub jajników. Kaskadowa
transkrypcja genów znajdujących się na chromosomach płciowych i autosomalnych, niezbędnych dla organogenezy
gonad, nie jest jeszcze w pełni poznana. Ekspresja genu SRY na chromosomie Y w gonadzie prowadzi do
różnicowania komórek Sertoliego, które z kolei „organizują” rozwój jądra. Aktywność genów DHH, PDGFR-α oraz
ARX jest odpowiedzialna za rozwój płodowych komórek Leydiga, które wytwarzają testosteron, hormon wywołujący
maskulinizację płodu. Nieprawidłową gonadogenezę klasyfikuje się tradycyjnie jako czystą, mieszaną lub częściową
dysgenesję gonad bez definiowania rodzaju gonady, na bazie której powstała. Tymczasem zarówno stopień zaburzeń,
jak i rodzaj gonady oraz kariotyp mają znaczenie w ocenie ryzyka wystąpienia nowotworów z komórek płciowych.
Dysgenezja gonad stanowi bowiem najwyższy stopień ryzyka rozwoju tych nowotworów. W części kazuistycznej
pracy przedstawiamy cztery przypadki rodzinnie występującej dysgenezji gonad przy kariotypie 46,XY. Wystąpiła
duża rozpiętość nieprawidłowości w zakresie zarówno stopnia zaburzeń organogenezy gonad (czysta, mieszana
i częściowa dysgenezja), jak i budowy zewnętrznych narządów płciowych (żeńskie lub obojnacze) w obrębie tej
samej rodziny. Analiza tych przypadków wykazała, że wszystkie typy dysgenezji rozwinęły się na bazie zaburzeń
organogenezy jąder. Żeńska identyfikacja płciowa obecna była zarówno u dwu fenotypowych kobiet, jak i w przypadku
dysgenezji z obojnaczymi narządami płciowymi. Męska identyfikacja płciowa obecna była w jednym przypadku
z narządami obojnaczymi. W trzech przypadkach rozwinął się hipogonadyzm pierwotny (hipergonadotropowy),
u dwu diagnozowany dopiero w okresie spodziewanego dojrzewania płciowego, ale w jednym przypadku udało
się go wykazać już w wieku 8 miesięcy. W wyniku leczenia substytucyjnego u trzech osób z żeńskim fenotypem
i żeńską identyfikacją płciową wystąpiły krwawienia miesięczne i rozwój żeńskich cech płciowych. Oprócz badań
Vol. 5/2006, Nr 1(14)
23
Praca oryginalna
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
genetycznych badanie histopatologiczne gonad i diagnostyka hormonalna mają znaczenie dla wczesnego rozpoznania
dysgenezji gonad i właściwego postępowania terapeutycznego. Dalszych badań wymaga sposób przewidywania i
wczesnego rozpoznania identyfikacji płciowej dziecka.
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
Primordial gonads are initially bipotential and can further differentiate into a testis or an ovary. Transcription cascade
of sex and autosomal chromosome related genes that are necessary for the normal organogenesis of gonads, hat not
been completely explained. Expression of the Y-linked SRY gene in the bipotential gonad leads to the differentiation
of Sertoli cells, which “organize” testis development. Fetal Leydig-cell development in the testis requires the
DHH, PDGFR-α and ARX genes. Leydig cells produce testosterone that masculinizes the male embryo. Disturbed
gonadogenesis is classified traditionally as pure, mixed or partial gonadal dysgenesis without the definition of the type
of gonad from which it originates. However, the degree of the disorder, as well as gonadal type and karyotype, have
significant impact on the estimation of the risk of germ cell tumors development. Patients with gonadal dysgenesis are
at the highest risk of this neoplasia. In the casuistic part of this article we present 4 cases of the familial occurrence
of gonadal dysgenesis with 46,XY karyotype. A wide spectrum of both gonadal organogenesis disorders (pure, mixed
and partial dysgenesis) as well as anatomy of external genitalia (female and ambiguous) was found in the same family.
Analysis of the cases revealed that all types of dysgenesis developed on the basis of impaired testicular organogenesis.
Female gender identification was present in 2 phenotypic women as well as in one case with ambiguous genitalia.
Male gender identification was present in another case with ambiguous genitalia. In 3 cases hypergonadotropic
hypogonadism appeared. In 2 others it was diagnosed at the age of expected pubescence but in 1 patient it was possible
to find it as early as of 8 months of age. In 3 persons with female phenotype and female gender identity menses and
female sex characteristics appeared as a result of hormonal substitution. Early histopathologic evaluation of gonads
and hormonal determinations, beside genetic studies, are of importance for the diagnosis of gonadal dysgenesis and
proper therapeutic practice. Special attention has to be paid to the development of the procedures devoted to the
prediction and early diagnosis of gender identity.
Pediatr. Endocrinol., 5/2006;1(14):23-32
Gonadogeneza
Bipotencjalna gonada
Pierwotne komórki płciowe (ang. primordial
germ cells) u człowieka są rozpoznawane w sąsiedztwie endodermy pęcherzyka żółtkowego już w 3 tygodniu rozwoju ludzkiego zarodka. W 4 tygodniu komórki te dzięki zdolności do ruchów ameboidalnych
migrują pod nabłonek przyśrodkowej części śródnercza (zawiązek układu moczowego), gdzie intensywnie namnażają się. Na brzuszno-przyśrodkowej powierzchni śródnercza powstaje zgrubienie nabłonka otrzewnej i znajdującej się pod nią mezenchymy, które zwane jest listwą płciową. Grupy komórek nabłonka otrzewnej, określane mianem nabłonka płciowego, zaczynają wnikać ok. 6 tygodnia do
mezenchymy jako tzw. sznury płciowe. Do tego
czasu rozwój gonady jest jednakowy u obu płci, a
następnie ta bipotencjalna gonada różnicuje się w
jądro lub w jajnik w zależności od aktywacji odpowiednich genów [1].
Gonada męska
Około szóstego tygodnia rozwoju zarodka rozpoczyna się różnicowanie części rdzeniowej bipotencjalnej gonady w kierunku jądra. Obwodowe
części sznurów płciowych rozdzielają się na sznury
potomne, tworząc pierwotne kanaliki jądra, do któ24
rych wnikają pierwotne komórki płciowe, odtąd nazywane gonocytami. W gonadzie męskiej istnieje możliwość rozwoju struktury jądra bez obecności komórek płciowych. Przyśrodkowe części sznurów łączą się i tworzą sieć jądra, która z kolei łączy
się z kanalikami śródnercza. Powstają z nich przewody odprowadzające jądra i najądrze. Część korowa pierwotnej gonady przekształca się w osłonki jądra [1].
Gonada żeńska
Nieco później, około ósmego tygodnia rozwoju
zarodka, część korowa płodowej gonady różnicuje
się w kierunku jajnika. Sznury płciowe rozdzielają
się na wysepki komórkowe, które pozostają w części korowej, a zanikają w części rdzeniowej gonady.
Z mezenchymy wywodzą się komórki otoczki i komórki ziarniste pęcherzyków jajnikowych. Do wysepek komórkowych wnikają pierwotne komórki płciowe, odtąd nazywane oocytami. Stwierdzono, że do
rozwoju struktury jajników nieodzowna jest obecność komórek płciowych. Ich brak powoduje degenerację pęcherzyków jajnikowych, w wyniku czego
pozostaje tylko podścielisko jajnika. Istnieje przypuszczenie, że komórki płciowe w pierwotnych pęcherzykach jajnikowych wchodząc w mejozę hamują ekspresję genów indukujących organogenezę
jądra [2].
Szarras-Czapnik M. i inni – Współczesne poglądy na temat uwarunkowań gonadogenezy i prezentacja przypadków...
Zaburzenia gonadogenezy
Zaburzenia organogenezy gonad to ich agenezja,
dysgenezja lub występowanie gonad obupłciowych.
Gonady obupłciowe to współobecność jądra i jajnika. Po jednej stronie znajduje się jądro, a po drugiej
jajnik lub jedna gonada zawiera elementy struktury
gonady męskiej i żeńskiej (gonada obojnacza, łac.
ovotestis). Wewnętrzne i zewnętrzne narządy płciowe są zwykle obojnacze. Przyjęto, że gonady obupłciowe są w niskim stopniu obarczone ryzykiem rozwoju nowotworów z komórek płciowych, podczas
gdy pozostałe zaburzenia gonadogenezy są obarczone tym ryzykiem w najwyższym stopniu.
Wyróżnia się czystą, mieszaną oraz częściową dysgenezję jąder. W czystej dysgenezji zamiast
gonad obecne są obustronnie pasma łącznotkankowe przypominające zrąb jajnika, ale bez pęcherzyków jajnikowych. Do mieszanej dysgenezji zalicza
się przypadki, w których po jednej stronie znajduje
się pasmo łącznotkankowe, a po drugiej jądro. Częściową dysgenezję rozpoznaje się przy obustronnej
obecności struktur histologicznych jądra [3].
W czystej dysgenezji gonad (zespół Swyera) narządy płciowe wewnętrzne i zewnętrzne, a także identyfikacja płciowa są zwykle żeńskie. Jeżeli obecne są komórki Leydiga, to wydzielane przez
nie androgeny spowodują częściową maskulinizację narządów płciowych i zwykle rozwój męskiej
płci psychicznej [4]. W mieszanej i częściowej dysgenezji narządy płciowe wewnętrzne i zewnętrzne mogą być różnie ukształtowane w zależności od
stopnia aktywności hormonalnej jądra.
Dzieci z zaburzeniami różnicowania płciowego, zwłaszcza z chromosomem Y w kariotypie, stanowią grupę najwyższego ryzyka rozwoju raka gonady. Stwierdzono, że w 50–100% przypadków u
osób tych powstaną raki wywodzące się z płodowych komórek płciowych, tzw. gonocytów, które
uległy transformacji nowotworowej i przetrwały
do okresu dojrzałości płciowej [5, 6]. Wysokie ryzyko rozwoju choroby nowotworowej jest wskazaniem do wczesnego usuwania gonad dysgenetycznych. Przy tradycyjnej klasyfikacji dysgenezji gonad
nie podawany jest rodzaj gonady, na bazie której rozwinęło się zaburzenie. Badania wykazały jednak, że
najwyższe ryzyko rozwoju raków wywodzących się
z płodowych komórek płciowych (ang. germ cell tumors) występuje wtedy, kiedy zaburzona jest organogeneza jądra i to w niewielkim stopniu [7].
Dysgenezja gonad łączy się z brakiem lub zaburzeniami ich czynności hormonalnej w okresie płodowym i dojrzewania płciowego. Substytucyjne po-
dawanie hormonów płciowych po kastracji rozpoczyna się dopiero w czasie odpowiadającym prawidłowemu rozpoczęciu dojrzewania płciowego,
tj. około 10–12 roku życia. Leczenie substytucyjne
powinno uwzględniać identyfikację płciową dziecka, ponieważ rodzaj podawanych hormonów jej nie
zmienia. Wrodzone zaburzenia rozwoju gonad w
większości przypadków mają bezpośrednie lub pośrednie uwarunkowania genetyczne.
Molekularne mechanizmy
różnicowania gonad
Wczesna determinacja gonadogenezy:
powstanie gonad bipotencjalnych
Jednym z dobrze poznanych genów biorących
udział w determinacji powstania bipotencjalnej
gonady jest WT1, znajdujący się na chromosomie 11. Stwierdzono, że mutacje w tym genie doprowadzają do zaburzeń rozwoju narządów płciowych u chłopców w zespołach: WAGR (ang.
Wilms’ tumor, aniridia, genitourinary abnormality,
mental retardation) [8], Denys-Drash (ang. Wilms’
tumor and mesangial sclerosis, 46,XY gonadal
dysgenesis) i Frasier (ang. glomerular sclerosis
without Wilms’ tumor, 46,XY gonadal dysgenesis
with gonadoblastoma) [9]. WT1 współdziała z genami kodującymi receptor jądrowy, takimi jak SF1
na chromosomie 9 i DAX1 na chromosomie X, które regulują ekspresję następnych genów [8]. Gen
SF1 reguluje ekspresję genów zaangażowanych w
męskie różnicowanie płciowe oraz steroidogenezę w gonadach i nadnerczach. Zastosowanie techniki knockout wykazało, że brak genu Sf1 u myszy prowadzi do agenezji gonad i nadnerczy. Natomiast mutacja genu SF1 u człowieka może prowadzić do dysgenezji gonad i nie zawsze do niewydolności nadnerczy [10]. DAX1 stymuluje rozwój pierwotnej gonady w kierunku jajnika, ale jego ekspresja jest hamowana u zarodków z chromosomem Y
w kariotypie przez gen SRY.
U myszy różnicowanie bipotencjalnej gonady
wymaga ekspresji dodatkowych genów: M33 (polycomb homolog), który aranżuje przemieszczenie chromatyny, oraz Lim1 zawierającego czynniki
transkrypcyjne Lhx9 (lim homeobox), Emx2, Pod1
(podocyte) i Dmrt1 (doublesex- and mab-related
transcription factor) [2]. Ekspresja Dmrt1 u myszy
jest obecna w sznurach płciowych, po czym utrzymuje się wyłącznie w gonadzie męskiej. U człowieka gen DMRT1 zlokalizowano na ramieniu krótkim
25
Praca oryginalna
chromosomu 9. Mutacje tego genu wiążą się z opóźnieniem rozwoju umysłowego, nieprawidłowościami w budowie twarzoczaszki oraz z dysgenezją gonad u osobników z kariotypem 46,XY [11].
Determinacja różnicowania jądra
W roku 1959 wykryto chromosom Y i od początku sugerowano, że jest on odpowiedzialny za rozwój gonad w kierunku męskim. W roku 1990 zidentyfikowano na ramieniu krótkim chromosomu Y gen
SRY (Sex-determining Region of the Y chromosome) [12]. Dobrze poznane jest działanie tego genu
u myszy. Gen Sry ulega u tych zwierząt transkrypcji w komórkach będących prekursorami komórek
Sertoliego w okresie bezpośrednio poprzedzającym
różnicowanie gonad pierwotnych w jądra. Bardzo
krótki czas ekspresji sugeruje, że Sry działa jedynie jako włącznik różnicowania somatycznych komórek gonady pierwotnej w komórki Sertoliego i
jest aktywatorem genów odpowiedzialnych za dalsze różnicowanie jądra. Geny Gata4 i Fog2 działają
jako promotory ekspresji genu Sry synergistycznie
z genem Sf1 [13]. Po krótkim czasie ekspresji SRY
następuje aktywacja genu SOX9 na chromosomie
17, kodującego białko homologiczne z HMG (high
mobility grup) białka SRY [14]. Produkty białkowe
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
genów SRY i SOX9 pełnią rolę regulatorów transkrypcji genu AMH (Anti-Müllerian hormone) na
chromosomie 19. Gen ten koduje produkcję hormonu antymillerowskiego (AMH) przez komórki Sertoliego. AMH wywołuje regresję przewodów przyśródnerczowych Müllera, ale również migrację komórek śródnercza i waskularyzację męskiej gonady
oraz zatrzymuje podziały gonocytów aż do okresu
pourodzeniowego.
Poza tym w komórkach Sertoliego dochodzi do
ekspresji genu DHH (Desert Hedgehog), którego
produkt białkowy wpływa na migrację i różnicowanie się komórek mezenchymalnych w komórki
Leydiga oraz indukuje geny steroidogenezy. Mutacja genu DHH u ludzi z 46, XY zaburza gonadogenezę jąder, wywołując czystą dysgenezję gonad
[15]. Dodatkowo w procesie różnicowania komórek Leydiga i procesie steroidogenezy uczestniczą
czynniki transkrypcyjne, takie jak ARX i PDGFRα
[8]. Komórki Leydiga od 7 tygodnia życia płodowego są źródłem testosteronu, który determinuje różnicowanie wewnętrznych i zewnętrznych narządów
płciowych w kierunku męskim, a także wytwarzają
INSL3 (insulin like hormone 3) niezbędny w procesie zstępowania jąder [16].
Rycina1. Model powiązań funkcjonalnych genów różnicowania gonad
Figure 1. Model of genetic pathways involved in gonadal differentiation
26
Szarras-Czapnik M. i inni – Współczesne poglądy na temat uwarunkowań gonadogenezy i prezentacja przypadków...
pełna. Nadal niezrozumiałe jest występowanie różnych form zaburzeń gametogenezy u osób z podobnymi mutacjami genetycznymi. Wyjaśnieniem
może tu być różny poziom ekspresji genów uczestniczących w procesie różnicowania gonad. Prezentowane w tej pracy różne formy kliniczne zaburzeń
gonadogenezy, występujące w tej samej rodzinie,
mogą być przykładem takiej sytuacji.
Na rycinie 1 przedstawiono model powiązań
funkcjonalnych genów różnicowania gonad.
Opis przypadków
Rodzina 1. Rycina 2a prezentuje rodowód
przedstawionej rodziny.
W rodzinie zdrowych, niespokrewnionych rodziców, z wywiadem rodzinnym negatywnym, z
CII, PII urodził się zdrowy chłopiec, z prawidłowymi narządami płciowymi. Rozwój i dojrzewanie
płciowe u chłopca przebiegały prawidłowo.
Rycina 2. Rodowody przedstawionych rodzin: a) rodzina 1,
b) rodzina 2
Figure 2. Pedigrees of families: a) family 1, b) family 2
Determinacja różnicowania jajnika
Różnicowanie gonady żeńskiej rozpoczyna
się około ósmego tygodnia rozwoju zarodka. Gen
DAX1 na chromosomie X był początkowo uważany jako odpowiedzialny za rozwój pierwotnej gonady w kierunku jajnika, gdyż duplikacja tego genu u
osobników 46,XY wiązała się z zaburzonym rozwojem jądra. Jednakże okazało się, że brak aktywności DAX1 u osobników 46,XX nie powoduje braku
rozwoju jajnika [8]. Dziś przypuszcza się, że ekspresja tego genu jest istotna zarówno w różnicowaniu w kierunku męskim, jak i żeńskim, a jego rola
jest zależna od czasu i poziomu ekspresji. U osobników 46,XX postulowana jest rola tego genu jako
inhibitora rozwoju gonady pierwotnej w kierunku
jądra. Za gen hamujący kaskadowy rozwój czynników transkrypcyjnych, różnicujących gonadę w jądro, uważany jest obecnie WNT4. U (Wingless related integration site) pozbawionych tego genu myszy rozwijały się męskie gonady i przewody Wolffa. WNT4 współdziała z genami Fst (Follistatin). U
ludzi utrata funkcji genu WNT4 jest prawdopodobnie przyczyną zespołu Mayer–Rokitansky–Küster–
Hauser, w którym zaburzony jest rozwój przewodów Müllera (brak macicy, pochwy) [8].
Ostatnie piętnastolecie przyniosło duży postęp
w zrozumieniu molekularnych mechanizmów różnicowania płciowego, ale wiedza ta jest wciąż nie-
Przypadek 1
Z CIII, PIII urodziła się pacjentka U.S. Dziecko przy urodzeniu miało ciężar ciała 4900 g, długość 60 cm, Apgar 10 pkt. Dziecko urodziło się z
nieprawidłowymi zewnętrznymi narządami płciowymi: wyrostek falliczny długości ok. 1,5 cm, oddzielne ujścia cewki moczowej i pochwy na kroczu.
Kariotyp z leukocytów krwi obwodowej był męski
46,XY. Dziecko zarejestrowano jako dziewczynkę.
Badania wykonane w 8 miesiącu życia wykazały: podwyższone dla okresu przeddojrzewaniowego stężenia gonadotropin we krwi (FSH: 17,5 IU/l;
LH: 3,5 IU/l; norma FSH: <1,0 IU/l, LH: <1,0 IU/l)
oraz niskie stężenia estradiolu (<2,0 pg/ml) i testosteronu (<0,1 ng/ml). Po stymulacji hCG stężenie
testosteronu wzrosło do 2,0 ng/ml. Podczas laparotomii w miednicy małej znaleziono macicę prawidłowej wielkości z jajowodami. W położeniu jajnikowym po stronie lewej stwierdzono gonadę wielkości dużej fasoli, a po stronie prawej gonadę pasmowatą. Rozpoznano mieszaną dysgenezję gonad.
Gonady resekowano.
Badanie histopatologiczne wykazało po stronie
prawej obecność tkanki łącznej bez struktury gonad (ang. streak gonad). Po stronie lewej stwierdzono utkanie gonady męskiej. W gonadzie męskiej sąsiadowały ze sobą dwa rodzaje tkanki: 1) tkanka z
kanalikami plemnikotwórczymi o średnicy ok. 70
μm, licznymi gonocytami, pojedynczymi spermatogoniami oraz niedojrzałymi komórkami Sertoliego,
w gruczole śródmiąższowym obecne były liczne fi27
Praca oryginalna
broblasty, brak było komórek Leydiga; 2) tkanka z
rzadko występującymi kanalikami jądra i znacznie
poszerzonymi przestrzeniami międzykanalikowymi z licznymi fibroblastami, kanaliki miały mniejszą średnicę (ok. 50 μm), zawierały pojedyncze gonocyty i liczne niedojrzałe komórki Sertoliego. Wykonano diagnostykę immunohistochemiczną w kierunku obecności komórek CIS (carcinoma in situ).
Zastosowano reakcję z przeciwciałami przeciwko
fosfatazie alkalicznej typu łożyskowego (ang. placental like alkaline phosphatase – PLAP), która jest
markerem zarówno dla komórek CIS, jak i inwazyjnych form raków z komórek płciowych. Stwierdzono obecność licznych komórek wykazujących obecność tego antygenu w obrębie kanalików plemnikotwórczych (ryc. 3).
W wieku trzech lat wykonano operację plastyczną warg sromowych mniejszych oraz resekowano ciała jamiste łechtaczki, pozostawiając żołądź na brzusznym paśmie śluzówkowo-naczyniowym i grzbietowym naczyniowo-nerwowym. Od
wieku 10 lat pacjentka otrzymuje substytucję estrogenową. Pierwsza miesiączka wystąpiła w wieku 12,5 lat.
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
Przypadek 2
U starszej siostry pacjentki U.S. (pacjentka I.S.)
w wieku 16 lat obserwowany był pierwotny brak
miesiączki. Stwierdzono wzrost 168,5 cm, ciężar
ciała 84 kg, steatomastię. Ocena cech somatycznych dojrzewania według skali Pradera wykazała:
Ax 2, P 2, Th 1. Było to pierwsze dziecko w tej rodzinie z CI, PI, urodzone z ciężarem 3850 g, długością 56 cm i Apgar10 pkt. Stwierdzono prawidłową
żeńską budowę zewnętrznych narządów płciowych,
jednak kariotyp był męski 46,XY.
W wieku 16 lat w badaniu USG stwierdzono
obecność macicy o dziecięcych proporcjach. Badania hormonalne wykazały podwyższone stężenie
gonadotropin (FSH: 109,0 IU/l; LH: 13,6 IU/l; norma FSH: <10 IU/l, LH: <10 IU/l) i niskie stężenia
estradiolu (5,5 pg/ml) i testosteronu (0,27 ng/ml).
Wykonano obustronną gonadektomię.
W badaniu histopatologicznym po stronie prawej stwierdzono podścielisko z tkanki łącznej z pojedynczymi kanalikami plemnikotwórczymi, a między nimi duże skupiska komórek Leydiga. Po stronie lewej stwierdzono tkankę łączną bez kanalików
plemnikotwórczych, ale ze skupiskami komórek
Rycina 3. Obraz histologiczny gonady o strukturze jądra u dziecka U.S. z mieszaną dysgenezją gonad, w wieku 8 miesięcy. W
obrębie kanalików plemnikotwórczych obecne są komórki CIS (obecność antygenu PLAP uwidoczniona immunohistochemicznie),
a także spermatogonie (SG) i niedojrzałe komórki Sertoliego (S). Powiększenie 200x
Figure 3. Histopathological appearance of a gonad with the testicular structure in the patient U.S. with mixed gonadal dysgenesis
at the age of 8 months. Inside Seminiferous tubules neoplastic cells (CIS), spermatogonies (SG) and immature Sertoli cells (S)
are present. Magnification 200x
28
Szarras-Czapnik M. i inni – Współczesne poglądy na temat uwarunkowań gonadogenezy i prezentacja przypadków...
Leydiga. Rozpoznano mieszaną dysgenezję gonad.
Pacjentka otrzymała substytucję estrogenową, miesiączka wystąpiła w 18 roku życia. W wieku 19 lat
obserwowano prawidłowy rozwój płciowy.
Rodzina 2. Rycina 2b prezentuje rodowód tej
rodziny.
Przypadek 1
Pacjentka M.Z. pochodzi z CI, PI, zdrowych,
niespokrewnionych rodziców, z wywiadem rodzinnym negatywnym. Po urodzeniu ciężar jej ciała wynosił 3600 g, długość 52 cm.
W wieku 15 lat stwierdzono brak cech dojrzewania płciowego (wg skali Pradera: Ax 1, P 1, Th
1), wzrost 151 cm, ciężar ciała 42 kg. W badaniach
hormonalnych obecne były podwyższone stężenia
gonadotropin we krwi (FSH: 95,0 IU/l, LH: 19,5
IU/l; norma FSH: <10 IU/l, LH: <10 IU/l), niskie
stężenie estradiolu (12 pg/ml) i testosteronu (0,35
ng/ml). Kariotyp był męski 46,XY. W laparotomii
stwierdzono obecność pasmowatych gonad po obu
stronach miednicy mniejszej. Wykonano obustronną gonadektomię.
Badanie histopatologiczne wykazało obecność
łącznotkankowego podścieliska i struktury wnęki
jajnika oraz pojedyncze grupy komórek Leydiga
w obu gonadach. Rozpoznano czystą dysgenezję
gonad.
Identyfikacja płciowa była żeńska. Pacjentka
otrzymała substytucję estrogenową, a następnie estrogenowo-progestagenową. Pierwsza miesiączka
pojawiła się w 17 roku życia. W wieku 20 lat stwierdzono wzrost 166 cm, ciężar ciała 55 kg, Ax 3,
P 4, Th 3.
Przypadek 2
Z CVII, PVII urodził się brat K.Z., który przy
urodzeniu miał ciężar ciała 4000 g, długość 55 cm,
Apgar 9 pkt. Dziecko urodziło się z obojnaczymi
narządami płciowymi: wyrostek falliczny długości
ok. 2 cm, przygięty do krocza, dwudzielna moszna,
jedno wspólne ujście zatoki moczowo-płciowej pomiędzy fałdami moszny. Gonady nie były wyczuwalne ani w fałdach mosznowych, ani w kanałach
pachwinowych. Genitografia uwidoczniła obecność
macicy i pochwy. Kariotyp był prawidłowy męski
46,XY.
W wieku dwu miesięcy stężenie testosteronu
wynosiło 0,6 ng/ml, po stymulacji hCG wzrosło do
2,1 ng/ml. Podczas laparotomii wykonanej w drugim roku życia znaleziono macicę, pochwę oraz go-
nady w położeniu jajnikowym. Podejrzewano częściową dysgenezję gonad. Usunięto wewnętrzne
żeńskie narządy płciowe, a gonady przeprowadzono do kanałów pachwinowych. Po sześciu miesiącach wykonano elongację prącia, a następnie plastykę cewki moczowej.
Ocena hormonalna w 3 roku życia dała następujące wyniki: FSH: 3,0 IU/l, LH: 1,2 IU/l (norma
FSH: <1,0 IU/l, LH: <1,0 IU/l), niskie stężenie testosteronu (<0,05 ng/ml), a po stymulacji hCG słaby jego wzrost (do 0,52 ng/ml) oraz niskie stężenie AMH (13,9 ng/ml przy normie dla wieku >65
ng/ml).
W wieku siedmiu lat stężenie FSH we krwi wynosiło 1,6 IU/l. Stężenia markerów dla raków wywodzących się z komórek płciowych były w normie (AFP: 2,1 IU/l, βhCG <2,5 mIU/ml). Badaniem
USG wykazano obecność jąder w kanałach pachwinowych o homogennej echogeniczności i wielkości
148 mm prawe, 124 mm lewe.
Dyskusja
W części kazuistycznej pracy przedstawiliśmy
cztery przypadki rodzinnie występującej dysgenezji gonad z kariotypem 46,XY, gdzie wystąpiła duża
rozpiętość nieprawidłowości zarówno w zakresie
stopnia zaburzeń organogenezy gonad (czysta, mieszana oraz częściowa dysgenezja), jak i budowy narządów płciowych (żeńskie lub obojnacze) w obrębie tej samej rodziny. Analiza tych przypadków wykazała, że wszystkie typy dysgenezji rozwinęły się
na bazie zaburzeń organogenezy jąder. Rozpoznanie bowiem „wnęki jajnika” bez obecności struktur
pęcherzyków jajnikowych nie upoważnia do rozpoznania gonady żeńskiej.
Większość dysgenezji gonad występuje sporadycznie. Opisane tutaj rodzinne występowanie tych
zaburzeń jest bardzo rzadkie. Obserwowane sposoby dziedziczenia to autosomalne – recesywne i dominujące oraz sprzężone z chromosomem X i Y.
Tylko 10–15% przypadków czystej dysgenezji gonad związanych jest z mutacją genu SRY [17]. Rodzinne występowanie duplikacji Xp (genu DSS)
stwierdzono w kilku przypadkach czystej dysgenezji gonad [18]. W rodzinnie występujących przypadkach częściowych dysgenezji gonad mechanizm
genetyczny jest nieznany. Współistnienie w jednej rodzinie różnych form dysgenezji gonad może
świadczyć o różnej ekspresji genów determinacji
płci. W piśmiennictwie opisywane są przypadki rodzinnych dysgenezji gonad, w których obserwuje
29
Praca oryginalna
się dużą heterogenność obrazu klinicznego (fenotyp
od żeńskiego do męskiego) [17, 19].
Nieprawidłowe różnicowanie jąder w okresie płodowym pociąga za sobą różnego stopnia niedostatki
maskulinizacji zewnętrznych narządów płciowych,
niedorozwój męskich wewnętrznych narządów
płciowych (przewodów Wolffa) oraz utrzymanie wewnętrznych narządów płciowych żeńskich, pochodzących z przewodów Müllera. Całkowity brak rozwoju struktury i aktywności hormonalnej jąder płodowych prowadzi do powstania osobnika fenotypowo żeńskiego (żeńskie wewnętrzne i zewnętrzne narządy płciowe), z żeńską identyfikacją płciową, tak
jak to wystąpiło miejsce u pacjentki M.Z. z kariotypem 46,XY i czystą dysgenezją gonad.
Wysokie stężenia gonadotropin i niskie steroidów płciowych we krwi wskazywały na brak aktywności hormonalnej gonad i rozwój hipogonadyzmu hipergonadotropowego w wieku 15 lat. Podobnie u pacjentki I.S. z mieszaną dysgenezją gonad
zaburzenie rozwoju płciowego rozpoznano dopiero
w 16 roku życia. Pomimo obecności komórek Leydiga i struktury jądra (słabo rozwiniętej) w jednej
gonadzie nie doszło tutaj do maskulinizacji w okresie płodowym.
Rozwój fenotypu żeńskiego bywa tak jednoznaczny, że zaburzenia różnicowania płciowego
najczęściej są rozpoznawane w wieku, kiedy spodziewane jest dojrzewanie płciowe. Dopiero stwierdzenie braku rozwoju trzeciorzędowych cech płciowych, pierwotnego braku miesiączki i rozwoju hipogonadyzmu hipergonadotropowego prowadzi do
rozpoznania nieprawidłowego rozwoju płciowego.
U osób tych podaje się substytucyjnie estrogeny w
celu rozwoju żeńskich cech płciowych i zapewnienia działań metabolicznych steroidów płciowych.
Wprowadzenie sekwencyjnej substytucji estrogenowo-progesteronowej powoduje, że pacjentki regularnie miesiączkują. Nie ma tutaj wątpliwości
co do wyboru płci, ponieważ w tych przypadkach
identyfikacja płciowa jest zawsze żeńska [4].
Niepełna organogeneza gonady męskiej (mieszana lub częściowa dysgenezja gonad) oraz
zmniejszone wydzielanie testosteronu i AMH są
przyczyną wystąpienia obojnaczych wewnętrznych
narządów płciowych (w różnym stopniu wykształconych struktur pochodzących z przewodów Wolffa
i Müllera) oraz niepełnej maskulinizacji zatoki moczowo-płciowej [20]. Taka sytuacja zaistniała u pacjentki U.S., u której stwierdzono mieszaną dysgenezję gonad. Obecność żeńskich wewnętrznych narządów płciowych świadczyła o nieprawidłowym
30
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
wydzielaniu AMH, a częściowa maskulinizacja zewnętrznych narządów płciowych o obniżonym wydzielaniu testosteronu przez jedno słabo wykształcone jądro. Po stymulacji hCG wzrost stężenia testosteronu był zachowany, co może sugerować niezaburzoną aktywność komórek Leydiga. Być może,
nastąpiło tutaj dodatkowe zaburzenie w postaci częściowej niewrażliwości na androgeny. Wysokie stężenia gonadotropin we krwi już w wieku ośmiu
miesięcy świadczyły o wczesnym rozwoju hipogonadyzmu hipergonadotropowego. Wykazaliśmy
już uprzednio obecność podwyższonych stężeń gonadotropin u dzieci z dysgenezją gonad w okresie
przeddojrzewaniowym oraz ich korelację z liczebnością komórek CIS [7].
Decyzję o korekcji chirurgicznej obojnaczych
narządów płciowych podjęto w trzecim roku życia, kiedy możliwe jest już rozpoznanie płci psychicznej. Wykonanie tych operacji we wczesnym
dzieciństwie bez uwzględnienia identyfikacji płciowej może być decyzją mylną, prowadzącą do wystąpienia niezgodności pomiędzy płcią psychiczną
i genitalną [4]. Zagadnienie to wymaga dużej uwagi i zaangażowania specjalistów z różnych dziedzin. U pacjentki U.S. identyfikacja płciowa była
żeńska, taki więc był dalszy kierunek postępowania
terapeutycznego (korekcja zewnętrznych narządów
płciowych w kierunku żeńskim, substytucja estrogenowa).
Przy niepełnym różnicowaniu jąder, ale dość dobrym wydzielaniu testosteronu w okresie niemowlęcym identyfikacja płciowa może być męska. Tak
było w przypadku pacjenta K.Z. Obecne były tutaj żeńskie wewnętrzne i obojnacze zewnętrzne narządy płciowe. O korekcji zewnętrznych narządów
płciowych w kierunku męskim oraz o usunięciu macicy i pochwy zdecydowano w drugim roku życia.
W trzech opisywanych przypadkach wykonano obustronną gonadektomię. Zabieg ten jest wskazany u wszystkich pacjentów z zaburzeniami organogenezy jąder ze względu na wysokie ryzyko
rozwoju nowotworów wywodzących się z komórek płciowych. Kiedy wcześniej ocenialiśmy dysgenetyczne gonady u 40 innych osób z interseksualizmem, stwierdziliśmy występowanie zmian nowotworowych w 65% przypadków. W piśmiennictwie można znaleźć dane, że ryzyko to wynosi nawet 100% [21, 22]. Stwierdziliśmy także, że ryzyko nowotworowe jest zależne od stopnia rozwoju
struktury jądra. Paradoksalnie, im mniejsze zaburzenie organogenezy, tym większe ryzyko wystąpienia tych zmian: w częściowej dysgenezji gonad
Szarras-Czapnik M. i inni – Współczesne poglądy na temat uwarunkowań gonadogenezy i prezentacja przypadków...
wynosi ono bowiem 91%, w mieszanej – 76%, a
w czystej – 23% [7]. Chociaż podział na różne rodzaje zaburzeń organogenezy jąder wydaje się arbitralny, to nasze badania wykazały jego prawdziwą
przydatność przy prognozowaniu co do ryzyka rozwoju nowotworów z komórek płciowych. W opisywanym przypadku U.S. z mieszaną dysgenezją gonad stwierdziliśmy obecność komórek CIS w gonadzie o strukturze jądra. Gonada ta była usunięta w
ósmym miesiącu życia.
Rozwój jawnych, inwazyjnych nowotworów z
płodowych komórek płciowych obserwuje się w
trakcie lub po dojrzewaniu płciowym. Zmienione
nowotworowo płodowe komórki płciowe gonocyty pozostają w obrębie kanalików jądra zamiast różnicować się do spermatogonii. Stan taki nazywany
jest wewnątrzkanalikowym rakiem jądra lub carcinoma in situ (CIS) [5]. Wykazaliśmy, że już w dzieciństwie niskie wydzielanie testosteronu, a wzmożone gonadotropin może stanowić środowisko promujące utrzymanie komórek CIS w gonadach dysgenetycznych. W okresie dojrzewania płciowego
bardzo wysokie stężenia gonadotropin mogą stymulować proliferację komórek CIS i rozwój inwazyjnych form raka. Hipoteza ta została potwierdzona stwierdzeniem wysoko znamiennych, dodatnich
korelacji pomiędzy stężeniami we krwi FSH i LH a
liczebnością komórek CIS [6].
W przypadku K.Z. nie usuwano gonad (jąder z częściową dysgenezją), a jedynie sprowadzono je z
jamy brzusznej do kanałów pachwinowych. Takie
postępowanie wiąże się z obowiązkiem częstej kontroli jąder (USG, markery nowotworowe, biopsja
jąder i ocena histopatologiczna), zwłaszcza w okresie dojrzewania płciowego lub, jeśli ono nie wystąpi, podczas stosowania substytucji testosteronowej.
Sugeruje się bowiem, że rozwój inwazyjnych form
raków jądra postępuje dynamicznie po dojrzewaniu
płciowym. Wcześniej opisaliśmy jednak przypadek
chłopca, u którego w pozostawionych do 25 roku
życia dysgenetycznych jądrach obecne były komórki CIS w obrębie kanalików plemnikotwórczych
bez cech inwazji komórkowej, pomimo stosowania
substytucji testosteronowej przez kilka lat [23]. Po-
zostawione dysgenetyczne jądra rozwijają się słabo
lub mogą ulec stopniowej atrofii [24]. Konsekwencjami hipogonadyzmu hipergonadotropowego, który rozwija się w tych przypadkach, mogą być eunuchoidalne proporcje ciała, nadmierny wzrost, osteoporoza i jej powikłania.
Przy zaburzeniach różnicowania gonad w większości przypadków podejrzewa się bezpośrednie lub
pośrednie uwarunkowanie genetyczne. Tymczasem wykazaliśmy uprzednio, że liczbowe i strukturalne aberracje chromosomów płciowych rzadziej predysponują do wystąpienia dysgenezji gonad (27% przypadków) niż prawidłowy kariotyp
46,XY (67%). Podobnie w opisanych tutaj czterech
przypadkach dysgenezja jąder współistniała z kariotypem 46,XY. Również zmiany nowotworowe z
komórek płciowych są rzadziej związane z aberracjami chromosomów płciowych (35% przypadków)
niż z prawidłowym kariotypem 46,XY (70% przypadków) [7].
Przy prawidłowym kariotypie nie można jednak
wykluczyć obecności mutacji w genach odpowiedzialnych za przebieg różnicowania płciowego. W
przypadkach współistnienia dysgenezji gonad z
szeregiem nieprawidłowości somatycznych, takich
jak np. choroby nerek, można podejrzewać defekt
genu WT11, w przypadku dysplazji kostnej – obecność mutacji genu SOX9, przy dysmorfii twarzoczaszki oraz opóźnionym rozwoju umysłowym
– obecność defektu genu DMRT1. U naszych pacjentów nie obserwowaliśmy żadnych cech somatycznych sugerujących istnienie zaburzeń w wymienionych genach.
Ze względu na skomplikowany genetyczny mechanizm gonadogenezy często trudno jest znaleźć etiologię jej zaburzenia. Wiedza na temat molekularnych podstaw rozwoju gonad jest wciąż niepełna.
Oprócz badań genetycznych badanie histopatologiczne gonad i diagnostyka hormonalna mogą mieć
znaczenie dla wczesnego rozpoznania dysgenezji
gonad i właściwego postępowania terapeutycznego. Dalszych badań wymaga sposób przewidywania i wczesnego rozpoznania identyfikacji płciowej
dziecka z zaburzeniami różnicowania płciowego.
PIŚMIENNICTWO/REFERENCES
[1]
[2]
[3]
Voutilainen R.: Differentiation of the fetal gonad. Horm. Res., 1992:38 :66–71.
Brennan J., Capel B.: One tissue, two fates: molecular genetic events that underlie testis versus ovary development. Nature
Reviews., 2004:5, 509.
Słowikowska-Hilczer J., Kula K.: Kliniczne konsekwencje zaburzeń organogenezy jądra i obwodowego działania steroidów
płciowych. End. Diab. Chor. Przem. Mat., 2000:6, supl. 1, 51–56.
31
Praca oryginalna
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
32
Endokrynol. Ped., 5/2006;1(14):23-32
Kula K., Słowikowska-Hilczer J.: Różnicowanie płciowe mózgu człowieka. Przegl. Lek., 2000:57, 1, 41–44.
Słowikowska-Hilczer J.: Nuclear DNA content and proliferative potential of human gonocytes in the testes of intersex children.
Folia Histochem. et Cytobiol., 2001:39, 2, 167–168.
Słowikowska-Hilczer J., Szarras-Czapnik M., Kula K.: Testicular pathology in 46,XY dysgenetic male pseudohermaphroditism.
An approach to pathogenesis of testis cancer. J. Androl., 2001:5, 781–791.
Słowikowska-Hilczer J., Romer T.E., Kula K.: Neoplastic potential of germ cells in relation to disturbances of gonadal
organogenesis and changes in karyotype. J. Androl., 2003:24, 270–278.
Park S.Y., Jameson J.L.: Minireview: Transcriptional regulation of gonadal development and differentiation. Endocrinology,
2005:146(3), 1035.
Hammes A. et al.: Two splice variants of the Wilms’ tumor 1 gene have distinct functions during sex determination and
nephron formatin. Cell, 2001:106, 319.
Hasegawa T., Fukami M., Sato N. et al.: Testicular dysgenesis without adrenal insufficiency in a 46,XY patient with a
heterozygous inactive mutation of Stroidogenic Ffactor-1. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89(12), 5930.
Veitia R.A., Nunes M., Quintana-Murci L. et al.: Swyer syndrome and 46,XY parrtial gonadal dysgenesis associated with 9p
deletions in the absence of monosomy-9p syndrome. Am. J. Hum. Genet., 1998:63, 901.
Berta P., Hawkins J.R., Sinclair et al.: Genetic evidence equating SRY and the tesyis-determining factor. Nature, 1990:348,
448.
Tremblay J.J., Viger R.S.: Transcription factor GATA-4 enhances Müllerian Inhibiting Substance gene transcription through a
direct interaction with the nuclear receptor SF-1. Mol. Endocrinol., 1999:13(8), 1388.
Foster J.W., Dominguez-Steglich M.A., Guioli S. et al.: Campomelic dysplasia and auyosomal sex reversal caused by
mutations in an SRY-related gene. Nature, 1994:372, 525.
Canto P., Soderlund D., Reyes E., Mendez J.P.: Mutatins in the Desert hedgehog (DHH) gene in patients with 46,XY comlete
pure gonadal dysgenesis. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89(9), 4480.
Vinci G., Anjot M.-N., Trivin Ch. et al.: An analysis of the genetic factors invoved in testicular descent in a cohort of 14 male
patients with anorchia. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2004:89(12), 6282.
Sarafoglou K., Ostrer H.: Familial sex reversal: a review. J. Clin. Endocrinol. Metab., 2000:85(2), 483.
Fechner P.Y., Marcantonio S.M., Ogata T. et al.: Report of a kindred with X-linked (or autosomal dominant sex-limited) 46,XY
partal gonadal dysgenesis. J. Clin. Endocrinol. Metab., 1993:76(5), 1248.
Fuqua J.S., Sher E.S., Fechner P.Y. et al: Linkage analysis of a kindred with inherited 46,XY partial gonadal dysgenesis. J.
Clin. Endocrinol. Metab., 1996:81, 4479.
Marcantonio S.M., Fechner P.Y., Migeon C.J. et al.: Embryonig testicular regression sequence: a part of the clinical spectrum
of 46,XY gonadal dysgenesis. Am. J. Med. Genet., 1994:49, 1.
Müller J.: Abnormal infantile germ cells and development of carcinoma-in-situ in maldeveloped testes: a stereological and
densitometric study. Int. J. Androl., 1987:10, 543–567.
Müller J., Ritzen E.M., Ivarsson S.A. et al.: Management of males with 45,X/46,XY gonadal dysgenesis. Horm. Res., 1999:
52, 11–14.
Słowikowska-Hilczer J., Szarras-Czapnik M., Sosnowski M. et al.: Dysgenezja jąder ze zmianą nowotworową u mężczyzny
z interseksualizmem: obserwacja i postępowanie kliniczne od okresu noworodkowego do 29. roku życia. Urol. Pol., 2005:58,
125–128.
Słowikowska-Hilczer J., Kula K., Szarras-Czapnik M. et al.: Overt germ cell tumours in the adult patients with gonadal
dysgenesis and an approach to natural history of testicular carcinoma in situ. Int. J. Androl., 2005:28, 77.
Download
Random flashcards
ALICJA

4 Cards oauth2_google_3d22cb2e-d639-45de-a1f9-1584cfd7eea2

Create flashcards