Bardoni et al 1994Bardoni et al 1994

Sintesi di : A dosage sensitive locus at chromosome Xp21 is involved in male to female sex reversal.
Bardoni B. et al: Nature Genetics vol.7 august 1994

L'esistenza di un gene X-specifico coinvolto della deteminazione del sesso nell'uomo, era stata ipotizzata nel 1978, a seguito della identificazione di una trasmissione X-linked in un caso di XY con disgenesia gonadica. Altre famiglie sono state successivamente descritte con una trasmissione X-linked recessiva o autosomica dominante limitata dal sesso di digenesia gonadica in soggetti XY.
Ulteriori prove dell'esistenza di un locus X-linked coinvolto nella nella reversione del sesso, sono venute dall'osservazione di 12 individui sex-reversal con duplicazione di Xp e SRY intatto. I genitali esterni di otto di loro erano femminili o ambigui, mentre in due l'istologia metteva in evidenza un alterato sviluppo dei testicoli.
Gli individui 47,XXY hanno un solo cromosoma X attivo e sono maschi, mentre gli individui con duplicazione di Xp, hanno un solo centro di inattivazione ( che non svolge la sua azione perche' negli individui XY il centro di inattivazione e' inattivo N.d.T) e sono sex-reversal. Si puo' ipotizzare percio' che l'alterato differenziamento sessuale sia dovuto:
1- a doppia dose di un gene/geni X linked che normalmente sono inattivati,
2- tutti gli individui con inversione del sesso e duplicazione di Xp hanno lo stesso punto di rottura con distruzione di un gene coinvolto nella determinazione del sesso. Quest'ultima ipotesi non puo' essere esclusa dal momento che la caratterizzazione molecolare del punto di rottura e' stata fatta solo in uno dei 12 individui descritti .
Per discriminare fra le due ipotesi e mappare il locus per la reversione del sesso X-linked, gli autori hanno esaminato 31 individui sex reversal da maschio a femmina, di cui 4 con una duplicazione di Xp visibile citogeneticamente e 27 con cariotipo 46,XY normale.
Cariotipo dei pazienti utilizzati:
-3 individui con crom.Y normale e un singolo cromosoma X duplicato
-5 individui con un crom.X normale e un crom.Y con una parte di Xp traslocato sul braccio corto.(fig.1).
In tutti questi otto pazienti SRY era intatto. Tre di loro presentavano genitali esterni femminili, uno genitali ambigui ed erano stata cresciuti come femmine, l'analisi istologica delle gonadi confermava la disgenesia gonadica. Gli altri 4 erano fenotipicamente maschi . Tutti i pazienti presentavano un fenotipo complesso, comprendente lievi malformazioni e ritardo mentale.

Localizzazione di DSS
La presenza di un locus su Xp (denominato DSS) la cui doppia dose impedisce la formazione del testicolo anche in presenza di SRY funzionale, e' fortemente sostenuta dalla differenza di entrambi i breackpoint in tutti i pazienti esaminati. DSS potrebbe essere correlato con l'ipotizzato e non mappato gene per la disgenesia gonadica X linked, GDXY, responsabile dei casi familiari di XY sex reversal. Se cosi fosse ci si dovrebbe apettare che le mutazioni familiari di GDXY provochino l'aumento dell'attivita' di DSS.
Il locus DSS e' stato inizialmente mappato in una regione di circa 20Mb in Xp21.2-p22.1, confrontando le dimensioni della duplicazione presente nei 4 pazienti sex reversed e nei 4 con normale differenziamento testicolare. La duplicazione di DSS potrebbe essere una delle cause di sex reverse negli individui con cariotipo 46,XY normal, e percio', gli autori hanno eseguito uno screening in 27 XY sex reversed per evidenziare eventuali duplicazioni submicroscopiche di Xp21.2-22.1. Una duplicazione submicroscopica, presente in una femmina XY ha permesso di restringere la mappatura di DSS in una regione di 160kb adiacente al locus AHC. DSS e AHC sono separati sal punto di rottura di un paziente deleto da AHC, ma non per DSS. E' possibile che DSS e AHC siano lo stesso locus e che la duplicazione o la delezione del locus possa impedire il differenziamento corretto rispettivamente delle gonadi o del surrene.

FIG.1 Dimensioni delle duplicazioni e mappattura fisica dell'intervallo critico di DSS. La barra colorata indica il frammento duplicato in ognuno. La cornice limita la regione dove mappa DSS
Dose di DSS e differenziamento delle gonadi.
L'aspetto dei genitali dei pazienti XY femmine con duplicazione di Xp, dsuggerisce che due dosi di DSS siano sufficienti a impedire il normale sviluppo del testicolo anche in presenza di SRY. Tuttavia questi pazienti mostrano uno spettro variabile di disgenesia gonadica, passando da testicoli parzialmente differenziati (PT e RR) a presenza di una singola streak gonade (BG). Il paziente BI ,che presenta la duplicazione piu' piccola di Xp21, ha genitali esterni femminili normali e gonadi disgenetiche. Questo dato sembrerebbe indicare che le dimensioni della duplicazione non siano coinvolte nella variabilita' del fenotipo riscontrata nei pazienti e d'altra parte porta ad escludere il coinvolgimento di un altro locus X-linked nella reversione del sesso. La variabilita' fenotica e' stata anche riscontrata nelle sindromi di reversione del sesso, originate da mutazioni di SRY e del gene del timore di Wilm.
La localizzazione del gene mette in evidenza un aspetto interessante del gene.Numerosi pazienti fra quelli 46 XY affetti dalla sindrome da delezione AHC-GK-DMD (ipoplasia congenita del surrene-deficienza di glicerolo chinasi-distrofia muscolare di Duchenne),presentano anche la completa delezione di DSS (fig2). Tutti hanno genitali esterni maschili suggerendo, percio', che il locus DSS non svolga un ruolo determinante nello sviluppo del testicolo.

FIG.2. Mappa della regione di AHG-GK-DMD . Nell a parte superiore sono riportate le duplicazioni il paziente BI non aveva una traslocazione visibile

In alcuni dei casi descritti (711,PT, e BI) la traslocazione derivava dalla madre; di origine materna era anche la delezione di Xp riscontrata in alcuni casi. Donne portatrici sia della delezione che della duplicazione erano quindi fertili. Sebbene possa essere probabile che un aumento di dose di DSS non pregiudichi la formazione dell'ovaio, il mancato effetto della delezione del locus nelle femmine XX e' piu difficile da spiegare a causa dell'inattivazione del cromosoma X. Se DSS e' essenziale per lo sviluppo dell'ovaio e agisce sulle cellule in maniera autonoma, nelle gonadi delle pazienti delete in eterozigosi, dovrebbero essere trovate sia cellelule normali che disgenetiche.
Una dose doppia di DSS impedisce la formazione del testicolo, mentre la sua assenza e' compatibile con un normale fenotipo maschile. Questo paradosso potrebbe venir spiegato se DSS costituisse un legame fra i percorsi di sviluppo di ovaio e testicolo. Geni diversi devono venir attivati e/o repressi per completare il differenziamento di ovaio e testicoli. Mentre e' probabile che l'assenza di SRY sia sufficiente a bloccare l'attivazione del percorso di sviluppo del testicolo nelle femmine normali, non e' altrettanto chiaro come la funzione reciproca -repressione dello sviluppo dell'ovaio- venga attuata nei maschi normali. DSS potrebbe essere un gene per il differenziamento dell'ovaio con un'importante funzione nella complessa rete del differenziamento sessuale. Nei maschi normale lo sviluppo dell'ovaio e l'azione di DSS sono repressi consentendo lo sviluppo dei testicoli. Nei portatori di duplicazione di Xp la doppia dose di DSS e la contemporanea presenza di SRY ostacolano la repressione del differenziamento dell'ovaio, causando la disgenesia gonadica e la reversione del sesso.
Rimane comunque poco chiaro come in presenza dell'inattivazione della X possa esprimersi la necessita' di una doppia dose di questo gene nelle femmine normali, DSS potrebbe rappresentare un residuo di un sistema di deetrminazione del sesso che operava attraverso l'effetto dose prima dell'istaurarsi dell'inattivazione del crom.X.