Genital Sistemin Gelişimi

1.1. Genital Sistemin Gelişimi Ayşehan Akıncı, Nigar Vardı Embriyonun cinsiyeti genetik olarak fertilizasyon anında belirlenmiştir, ancak cinse özgü gonadlar ve fenotipin oluşması sayısız genler ile kontrol edilmektedir. İnsan embriyosunda urogenital sistemin gelişiminde ilk basamak ara mezodermden primitif gonadın oluşumudur. Pirimitif gonad oluşumu: Gonadlar, notokordun her iki yanında simetrik olarak izlenen, paraksiyel mezoderm ile lateral mezoderm arasına yerleşmiş olan ara mezodermden gelişir (Şekil 1) (1,2). İnsan embriyosunda pirimitif gonadlar fertilizasyonun 32. gününde gonadal kabartıların çölemik boşluğa bakan yüzeyini örten çölemik epitel ve altındaki mezenşimal dokunun proliferasyonu ile mezonefrozun medialinden gelişmeye başlar (2). Homebox gen ailesine ait LHX:1-9, Lim:1-9 (Lim Homeobox-1,-9), GATA-4 (GATA binding protein-4), CBX-2 (Chromobox Homolog -2), WNT4 (Wingless-type MMTV integration family member-4), SF-1 (Steroidogenic Factor-1), WT1 (Willms Tumor Factor-1) ve DMRT-1,-2 (Doublesex-and Mab3-related Transcripsiyon Factor-1,-2), EMX-2 (Empty Spiracles-2) gibi pek çok gen ve transkripsiyon faktörleri gonadların oluşum sürecinde önemli rol oynar (3). Bu transkripsiyon faktörlerini kodlayan genlerdeki bozukluklar gonadlar, adrenal bezler ve ürogenital sistemin gelişimsel anomalileri ile sonuçlanmaktadır. Bu genlerden WT1 geni ürogenital sistemin oluşumu ve gelişmesi için gereklidir. WT1 geninin fonksiyon kaybında gonadal disgenezis, Willms tümörü, böbrek anoma- Şekil 1. 18 günlük embriyoda primitif düğümden mezoderme göç eden hücrelerin oluşturduğu notokordun transvers görünümü. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır). 1

2 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları lileri görülebilmektedir (3-5). Pirimitif gonadın oluşmasında rol alan diğer gen Lim-1 genidir. Bu genin fonksiyon kaybında gonadlar ve böbrekler oluşamaz. SF-1 geni farklılaşmamış gonadın somatik hücrelerinde ve embriyonik adrenal kortekste, hipopotalamus ve hipofizde ekspresse olur. SF-1 mutasyonlarında cinsiyet farklılaşma bozukluğu, gonadal ve adrenal yetersizlik bulguları görülmektedir (6). Farelerde; Lhx1 (7), Emx2 (8) ve Pax2 (9) transkripsiyon genleri inaktive edildiğinde ürogenital yapıların gelişmediği gözlenmiştir. Diğer benzer faktörler pirimitif gonadı oluşturan hücrelerin proliferasyonu ile ilgilidir. Örneğin; insülin benzeri büyüme faktörlerinin sinyalleri bozulduğunda, hem dişi hem de erkek gonad hacminin önemli derecede düştüğü gözlenmiştir (10). Karyotipi 46,XX ve 46, XY olarak belirlenmiş olan bir embriyonun gonadları 7. haftaya kadar over veya testise ait özellikler taşımaz. Konsepsiyondan sonraki ilk aşama pirimitif gonadın oluşumudur (11). Primitif Germ Hücre Göçü Pirimitif germ hücreleri (PGH), pluripotent epiblast hücrelerinden köken alırlar. PGH leri oluşturacak olan öncü hücreler, ikinci hafta boyunca posterior pirimitif çizgiye doğru hareket eder, primitif yarık içerisinden geçerek vitellus kesesine göç eder. Dördüncü haftada vitellus kesesinin allantoise yakın duvarındaki öncü hücreler alkalin fosfataz, c-kit ve oct-4 aktivitesi ile ayırt edilebilen PGH lere dönüşürler (2, 12). Epiblast hücrelerinin PGH lere dönüşme mekanizmasında kemik morfogenik protein-2 (BMP), BMP-4 ve BMP-8 gibi diğer embriyonik ektoderm kökenli faktörler de sorumludur (13-15). Embriyonun sefalokaudal ve lateral yönde katlanmasıyla endodermle döşeli vitellus kesesinin büyük bir kısmı pirimitif barsağı oluşturmak üzere embriyonun içerisine alınır (1). Hücre göçü ile ilgili yapılan araştırmalarda fare embriyosunda 7. günde PGH lerin köken aldığı pirimitif çizginin posterior bölümündeki epiblast hücrelerinde yüksek seviyede ekspresse olan genlerden fragil in aktivasyonu, PGH lerin kümelendikleri alanda hareketsiz kalmalarını ve çoğalmalarını sağlar. Fragil ekspresyonunun azalmasıyla birlikte PGH ler son barsak lümeni içerisinde hareket etmeye başlar (16). PGH lerden c-kit (trozin kinaz reseptörü) ve son barsak epitelyum hücrelerinden ekspresse olan steel ligandı ve bu moleküller arasındaki reseptör ligant etkileşimi PGH lerin hayatta kalmasını, motilite kazanmasını sağlar. Ayrıca bu hücrelerin kolonize olması ve barsak boyunca göç rotasınının belirlenmesinde rol oynar (16, 17). Tirozin kinaz reseptörleri ve onun membrana bağlı ligandı olan steelde meydana gelen mutasyonların 9.5 mm lik fare embriyosunda PGH sayısının dramatik olarak düşmesine neden olduğu gösterilmiştir (16). Barsak lümeni içerisinde hareketlenen PGH lerin barsak epiteli ve mezodermi aşıp; dorsal mezenter boyunca göç ederek pirimitif gonadları oluşturmak üzere gelişmekte olan genital kabartılara yerleşmesi gerekmektedir. Bu göçün başlangıcında PGH lerin transepitelyal geçişi için (barsak epitel hücreleri arasından geçişi) trapped in endoderm 1 geninin aktivasyonu gereklidir. Böylece hücre içindeki aktin filamentlerinde değişikliğe neden olarak yalancı ayak oluşumunu kolaylaştıran GTPaz ve Rho1 proteinleri sentezlenir. Epitel dışına çıkan PGH ler posterior barsağın belli alanlarında ekspresse edilen Wunen-1 ve Wunen-2 genlerinin aktivasyonu ile mezoderme doğru yönlendirilirler ve genital kabartılara ulaşmak için son barsağın dorsal mezenteri boyunca göçe başlarlar (Şekil 2) (1). Hem invivo hem de invitro çalışmalar, PGH leri genital kabartılara çeken molekülün stromal kökenli faktör 1 (SdF-1) olduğunu göstermiştir. SdF-1 ve germ hücrelerindeki reseptörü olan CXCR4 ün mutasyonları genital kabartılara göç eden PGH sayısının düşmesine neden olmaktadır. PGH ler barsaktan teker teker ayrılmalarına rağmen, göç

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 3 Şekil 2. Pirimitif germ hücrelerinin son bağırsak ve dorsal mezenter boyunca genital kabartıya doğru göçü (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır). boyunca birbirleriyle iletişime imkan veren hücrelerarası bağlantılarla etkileşim içerisindedirler. PGH lerden migrasyon evreleri süresince CX43 ün (gap junction proteini) ekspresse edildiği, germ hücrelerinin genital kabartılara ulaşıp kolonize olduktan sonra bu etkinin azaldığı bildirilmiştir. PGH ler göçün sonunda kümeler halinde toplanırlar. 11.5 günlük fare embriyosunda CX43 yokluğunun genital kabartılara ulaşan PGH sayısını azalttığı bildirilmiştir. Bu göç ağı nöronal hücre göçünde de gösterilmiştir. CX43 ün erken dönemlerde embriyoda PGH davranışlarını kontrol ettiği de düşünülmektedir (16). PGH lerin genital kabartılara göçü aynı zamanda fibronektin ve laminin gibi ektraselüler matriks proteinlerinin birbirleriyle ilişkilerine de bağlıdır (18). Yaklaşık olarak 10000-20000 PGH nin genital kabartılara göç ettiği tahmin edilmektedir. PGH ler genital kabartılara ulaştıktan sonra aktif ameboid hareketlerini kaybederler. Bazı PGH ler farklı göç yollarını takip ederek ekstragonadal alanlara yerleşebilirler. Bu hücrelerin çoğu dejenere olur, ancak nadir olarak mediastinum gibi ektopik alanlarda varlıklarını sürdürüp teratom oluşumuna yol açabilirler (2). İnsanda embriyonik 6.haftaya, farede ise 11.5 güne kadar gonadlarda morfolojik olarak bir farklılık gözlenmez. 46,XX ve 46, XY genotipinde olan farklılaşmamış veya primitif gonadlar tamamen birbirine benzerdir. Bu periyot; gonadal gelişimin farklılaşmamış gonad veya bipotansiyel gonad evresi olarak isimlendirilir (Şekil 3) (1). Şekil 3. Altı haftalık embriyoda pirimitif (farklılaşmamış) gonadın oluşumu (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır).

4 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Testis Farklılaşması Yaklaşık 50 yıldır Y kromozomu üzerinde bir testis belirleyici faktör olduğu bilinmesine rağmen, 1990 yılına kadar ispatlanamamıştır. 1990 da insan ve farede Y kromozomu üzerindeki SRY geninin klonlanmasıyla testis belirleyici faktör ün varlığı ispatlanmıştır (19). Testis belirleyici faktörün fonksiyon görmesi SRY geninin aktivasyonuna bağlıdır. Y kromozomunun kısa kolunda bulunan SRY geni ve bu gen tarafından ekspresyonu arttırılan SOX 9 ve FGF-9 aktivitesi farklılaşmamış gonadın stromal hücrelerinin Sertoli hücrelerine dönüşmesinde önemli rol oynar. Sertoli hücrelerinde ekspresse olan SOX-9, SF-1 ve SRY nin varlığında otokrin etki ile kendi ekspresyonunu arttırıcı etkiye sahiptir. SOX-9 un kondrositlerde de ekspresse olması, bu genin fonksiyon kaybında 46, XY cinsiyet farklılaşma bozukluğu ile birlikte iskelet displazilerinin oluşmasına neden olmaktadır. Testis farklılaşmasında SRY ile birlikte SOX9 geninin fonksiyonu belirgindir. SOX-9 bir taraftan anti-mülleriyen hormonun (AMH) ekspresyonunu arttırırken, diğer taraftan overlerin gelişiminde rol alan DAX-1, WNT4, FOXL2,RSPO1 genlerinin ekspresyonunu baskılar. SOX-9 geninin fonksiyon kaybında pirimitif gonad over yönünde farklılaşır. Gestasyonun 6. haftasının sonunda testis dokusu belirginleşmeye başlar (3). Pirimitif cinsiyet kordonlarının SRY ve SOX-9 ekspresyonu ile farklılaşması sonucunda testis kordonları, rete testis tübülleri oluşacaktır. Testiküler farklılaşmanın ilk işareti olan testiküler kordonların oluşumu, tepe-oturma uzunluğu 13-20 mm olan insan embriyosunda (43-50 günlük) pirimitif gonadın merkezi bölümünde başlar (20). Çölemik epitelden köken alan ve parmak şeklindeki uzantılarla mezenşim içerisine ilerleyen bu epitelyal sütunlara pirimitif cinsiyet kordonları adı verilir (11, 12, 21). Fazla miktarda sentezlenen SF-1 in çölemik epitel hücrelerinin tabakalanmasını sağladığı ve bu hücrelerin de öncü Sertoli hücrelerine dönüştüğü düşünülmektedir (12). Diğer yandan Satoh ve ark.; pirimitif cinsiyet kordonlarının mezonefrik orjinli olduğunu ve çölemik epitelin kordon benzeri oluşumları (pirimitif cinsiyet kordonları) ile aynı özelliklere sahip olmadığını bildirmektedir. Aynı araştırmacı her pirimitif cinsiyet kordonu ve bazal laminasının mezonefrozla devam ettiğini, ancak bu kordonların çölemik epitel hücreleri ile arasında mezonefrozda olduğu gibi bir devamlılık olmadığını bildirmiştir. Ayrıca Satoh; çölemik epitel hücrelerinin çoğalarak PGH leri etrafında sütun benzeri çıkıntılar oluşturmasına rağmen, bu sütunların tübüler yapılara dönüşmediği, bu nedenle çölemik epitel hücrelerinin pirimitif cinsiyet kordonlarının oluşumuna katılmadığını bildirmektedir (21). Pirimitif cinsiyet kordonları oluştuktan sonra içlerinde büyük, açık sitoplazmalı, bol granüllü endoplazmik retikulum ve kompleks membran girinti-çıkıntıları ile karakterize yeni bir hücre tipi olan pirimitif Sertoli hücreleri farkedilir. Gelişimin altıncı haftasına kadar genital kabartılar içerisinde germ hücreleri yoktur. Bu hücreler altıncı haftanın başında son barsağın mezenterinin dorsali boyunca ameboid hareketlerle ilerleyerek pirimitif gonadı oluşturmak üzere genital kabartıları işgal ederler (Şekil 3) (1). Gebeliğin 7. haftasında pirimitif cinsiyet kordonları genişler ve daha belirgin hale gelir. Erkeklerde PGH ler öncü-sertoli hücreleri tarafından çevrelenir ve mitotik duraklamaya girerler. Dişilerde, PGH ler mitoz bölünmeye devam eder, daha sonra mayoz bölünme ve duraklamaya girerler. Erkeklerde PGH lerin, Sertoli hücreleri tarafından çevrelendiğinde mezonefrozda oluşan retinoik asitin etkisinden korundukları için mayoz bölünmeye girmedikleri bilinmektedir. Ancak erkek PGH leri mitotik duraksamaya iten faktörler henüz bilinmemektedir (12). Gonadı saran kölömik epitel araya giren yoğun bağ dokusu olan tunika albuginea ile testis kordonlarından ayrılır. Testiküler cinsiyet kordonlarının en derin bölümleri 5 ile 12 adet me-

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 5 Şekil 4. A: Sekiz haftalık embriyoda pirimitif gonadın testise dönüşümü. B: Dört aylık fetüsün testis ve genital kanalları. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır) zonefrik tübüllerle temas eder. Testiküler cinsiyet kordonlarının dış bölümleri seminifer tübülleri, iç bölümleri ise ağ benzeri bir yapı olan rete testisi oluşturur (Şekil 4) (1). Sertoli hücrelerinin farklılaşmasında hücre yüzey molekülü Vanin-1 ve bazal membran bütünlüğünü korumada Nexin-1 faktörleri önemli bir rol oynar. Sertoli hücreleri, AMH, nerve growth factor, platelet derived growth factor gibi mezonefrozdan hücre göçünü uyaran büyüme faktörlerini sentezler. Öncü-Sertoli hücreleri tarafından salınan kemotaktik faktörler aracılığı ile cinsiyet kordonlarını çevreleyen miyoid hücreler, damarları çevreleyen endotel hücreleri ve Leydig hücreleri mezonefrozdan gonadal çıkıntılara göç eder (12). İntersitisyel alanda; bağ dokusu, kan damarları ve Leydig hücreleri izlenmektedir. Leydig hücreleri insan embriyosunda 8. haftanın başında interstitisyel alanda görülmeye başlar (22). Testiküler kordonlar gelişimlerini tamamladıktan sonra Leydig hücreleri; mezonefroz kanalın (Wolff kanalı) varlığını devam ettirmesi ve dış genital organların gelişiminde rol oynayan testosteron ile testiküler inişin abdominal fazından sorumlu insulin benzeri büyüme faktörünü sentezlemeye başlar (23). Fetal Leydig hücreleri iri, düz endoplazmik retikulumdan zengin, eozinofil sitoplazmalı, bol mitokondriye sahip hücrelerdir. Yetişkinlerden farkılı olarak Reinke s kristalleri içermez (24). Leydig hücre sayısı ve testosteron seviyesi gebeliğin 14-18.haftalarında en yüksek noktaya ulaşır (12), 17-18. haftadan sonra, fetal Leydig hücreleri yavaş yavaş geriler ve puberteye kadar intersitisyel dokuda bir daha görülmezler (2). İntrauterin ve postnatal hayat boyunca androjenlerin biyosentezinden iki farklı Leydig hücre grubu sorumludur. Fetal Leydig hücreleri mezonefrik kanaldan epididimis, seminal vezikül ve vas deferensin gelişimini uyarmak için gerekli olan testosteron sentezini başlatırlar. Genital dokuda ekspresse olan 5-alfa redüktaz-2 enzimi aracılığı ile testosterondan üretilen dihidrotestosteron üretra, prostat, penis ve skrotum gelişiminde ve testisin skrotuma inmesinde rol oynamaktadır. Pubertede yeni Leydig hücre popülasyonu peritubuler intersitisyum içerisinde bulunan progenitör Leydig hücrelerinden farklılaşır (12, 25). Fetal ve yetişkin Leydig hücre farklılaşmasında Sertoli hücreleri ile Leydig hücreleri arasındaki parakrin etkileşim önemli rol oynar. Fetal Sertoli hücrelerinden hem Dhh (desert hedgehog) hem de PDGF (platelet -derived -growth -factor) salınır. Bunların reseptörleri Patched 1 ve Pdgfrα ise fetal Leydig hücrelerinden sentezlenir. Dhh mutasyonu olan XY genotipinde olan farelerin %90 nında cinsiyet gelişim bozukluğu saptanmıştır.

6 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Erişkin Leydig hücre farklılaşması daha az bilinmektedir. Fetal Leydig hücrelerinin farklılaşmasında etkili olan Dhh ve PDGF, FGF9 gibi büyüme faktörlerinin etkisi olsa da, yetişkin Leydig hücre farklılaşmasında henüz bilinmeyen pek çok faktör ve hormonun rolü olduğu düşünülmektedir (12). Leydig hücrelerinin fonksiyonu gestasyonun ilk 3 ayında plasental HCG nin etkisi altında iken, daha sonra fetal hipotalamo-hipofiz ekseninin kontrolündedir (1,26). Ovaryumun farklılaşması Dişi embriyosunda gonadal kabartı hücreleri XX genotipine sahip olduğundan, Y kromozomu ya da SRY geni içermezler. Böylece Sertoli hücreleri yerine folliküler hücreler farklılaşır. AMH üretiminden ve testisteki diğer tip hücrelerin farklılaşmasından sorumlu olan Sertoli hücrelerinin yokluğunda, erkek genital kanallar ve aksesuar yapılar gelişmez. Bunun yerine paramezonefrik kanallar (Müller kanalı) varlığını sürdürür ve fallop tüpleri, uterus ve vaginanın üst bölümünü oluşturmak üzere aktive edilir. Son yıllarda yapılan araştırmalar bipotansiyel gonadın over yönünde farklılaşmasının SRY yokluğunda oluşan pasif bir süreç olmadığını göstermiştir. Overlerin farklılaşmasına neden olan faktörler tam olarak aydınlatılamamış olmasına rağmen; pirimitif gonadın overe dönüşebilmesi için gerekli olan pro-ovariyen genler tanımlanmıştır (12). Örneğin; Wnt-4 normal dişi genital gelişimi için çok önemlidir. Wnt-4, mezonefrik ve genital kabartı mezenşiminde ekspresse edilir ve overler ve paramezonefrik kanalın oluşmasını sağlar. Bu gen, proovariyen aktivitesi yanında anti-testis aktivitesi de gösterir. Wnt-4 yokluğunda testosteron üreten ektopik Leydig hücrelerinin geliştiği ve mezonefrik kanalın varlığını devam ettirdiği bildirilmiştir. WNT4 aynı zamanda testis gelişiminde önemli rol oynayan FGF-9 ve SOX9 ekspresyonunu baskılayarak testis gelişimini engeller. Anti-testis aktivitesine sahip diğer bir gen olan Dax-1, X kromozomu üzerinde bulunur ve SRY genini antagonize eder (27). WNT4 ve RSPO1 aktivitesi over oluşumunda etkisi olan beta-katenin faktörünü de stabilize eder. Bu faktörün aşırı salınımında 46,XY erkek dişi yönünde farklılaşabilmektedir. SRY geninin dolayısıyla pre-sertoli hücrelerinin yokluğu, PGH lerin mayoz bölünmesini başlatır. Dişide PGH ler oogonyuma farklılaşır, prolifere olur ve 1. mayoz bölünmeye girerek oositlere dönüşür (12). Oluşan oositler, follikül hücrelerinin farklılaşmasında ve tabakalanmasında anahtar bir role sahip olan FIGα (factor in germline alpha) salgılar. FIGα overlerde follikülogenesisi aktive eder. FIGα yokluğunda pirimitif folliküller asla şekillenemezler, oositler doğumdan hemen sonra geriler ve dejenere olurlar. FIGα aynı zamanda pirimitif follikülde zona pellusidanın oluşumunu da uyarır (12, 28). PGH ler pirimitif gonada ulaştıklarında, dış kortikal bölgede ya da kortikomedullar sınırda toplanırlar. Overlerin medullar bölgesi,testise benzer olarak, pirimitif cinsiyet kordonları içerir. Bu kordonlar, testisteki kordonlar kadar gelişmezler, daha sonra gelişen kortikal kordonlar oositleri saracak follikül hücrelerini (granülosa) oluştururlar. Testisteki Sertoli hücrelerinin eşdeğeri olan follikül hücrelerinin; ovariyen yüzey epitel hücreleri (çölemik epitel), mezonefrik hücreler ve genital kabartının mezenşimal hücreleri olmak üzere üç kaynaktan köken aldığı düşünülmektedir (29). Diğer bir görüşe göre ovariyen follikül hücreleri çölemik epitel, mezonefroz veya her ikisinin kombinasyonundan köken almaktadır. Her iki kaynaktan da köken aldığı düşüncesi, folliküler epitel hücreleri arasında iki farklı hücre tipinin (açık ve koyu) izlenmesi nedeniyle daha baskındır (2). Satoh; çalışmasında çölemik epitel ve cinsiyet kordonları arasındaki bazal membranın PGH ler tarafından eritildiği ve böylece iki yapının birbiri ile ilişki kurabildiğini göstermiştir (21). Ayrıca deneysel çalışmaların seri kesitlerinde; çölemik epitelin mezonefrozdan köken alan cinsiyet kordonlarına katıldığı izlenmiştir (2).

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 7 Şekil 5. A: Yedi haftalık embriyoda pirimitif cinsiyet kordonlarının oositi saran follükül hücrelerine dönüşümü. B: Beş aylık fetüsün over görünümü (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır). PGH ler, oogonya olarak isimlendirilirler ve mitozla çoğalırlar. Gebeliğin 7. ayının sonunda mitoz aktivitesi sona erer ve bütün germ hücreleri mezonefrozdan salınan retinoik asitin etkisiyle birinci mayoz bölünmenin profaz evresine girerler (2, 18). Onuncu haftada oogonyumların mayozun profaz evresine girmesi, histolojik olarak overlerin farklılaşmasının ilk işareti olarak kabul edilmektedir. Mayoza giren oogonya artık oosit olarak isimlendirilir ve follikül hücreleri tarafından sarılarak pirimitif follikülleri oluştururlar. En erken pirimitif follikül 15. haftada, ilk graaf follikülü 23. haftada izlenir (30). Gebeliğin 7. ayında mitotik aktivite sonlanır. Oositler birinci mayozun diploten evresine kadar mayoz bölünmeye devam eder, daha sonra mayoz bölünme duraksar ve pubertede ovulasyon dönemi başlayıncaya kadar bu fazda kalırlar. Yirmibeşinci haftada 6-7 milyon olan pirimitif follikül sayısı, doğuma kadar yaklaşık iki milyona düşer. Oositlerin çoğu apoptozise girer, folliküller atreziye uğrar. Doğumdan sonra artık yeni pirimitif follikül meydana gelmez (31). Testiküler Leydig hücrelerinin eşdeğeri olan teka hücrelerinin de granülosa hücrelerinin kontrolü altında over stromasındaki fibroblast benzeri prekürsör hücrelerden köken aldığı düşünülmektedir (32). Over korteksi oositleri, medullası ise mezonefrozdan gelişen stromal hücreleri, bağ dokusu ve kan damarlarını içerir (Şekil 5) (1,2). İç genital yapıların gelişimi Farklılaşmamış Evre İnsan embriyosunda 8. haftaya kadar, erkek ve dişinin her ikisinde mezonefrik (Wolff) ve paramezonefrik (Müller) kanalları birlikte bulunmaktadır (1, 2). Fetal testis fonksiyon görmeye başlayınca, androjenler kanallar üzerine etki ederek, erkekte bazı kanalların az, bazılarının ise daha çok gelişmesine neden olur. Dişilerde, testiküler androjenlerin yokluğu ise bazı yapıların korunmasını sağlarken, erkeğe ait kanalların gerilemesine yol açar (2). Paramezonefrik kanal gestasyonun 44-48. günleri arasında, ürogenital kabartının yüzeyindeki çölemik mezotelin uzunlamasına invaginasyonu sonucu ortaya çıkar ve mezonefrozda ekspresse olan Wnt-4 etkisi ile mezonefrik kanallara paralel olarak uzanır. Paramezonefrik kanallar mezonefrik kanallara yaklaştığında mezonefrik kanalda ekspresse olan Wnt-9b etkisiyle, kranial uçları abdomende proliferasyona uğ-

8 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Şekil 6. A: İki aylık dişi embriyoda mezonefrik kanal körelirken paramezonefrik kanalların kaudalde birleşerek uterin kanalı oluşturması. B: Beş aylık dişi fetüste uterovajinal kanaldan uterus, tubalar, fimbriya ve vajinin üst kısmının oluşumu ve mezonefrik sistemden geriye kalan artık dokuların; epoöforon, paraöforon, Gartner kistinin görünümü. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır). rar fimbriaları oluşturur (33,2). Paramezonefrik kanallar kaudal yönde önce mezonefrik kanalın kaudalinde seyreder ve onu önden çaprazladıktan sonra kaudo-medial yönde gelişmeye devam ederler. Orta hatta her iki paramezonefrik kanal birbirlerine yaklaşır ve başlangıçta septumla birbirinden ayrılmış olan bu iki kanal, daha sonra birleşerek uterus kanalını oluştururlar. Birleşmiş olan kanalların kaudal ucu, ürogenital sinüsün arka duvarına doğru ilerleyerek, paramezonefrik ya da mülleriyen tüberkül denilen küçük bir şişlik oluştururlar (Şekil 6) (33, 2). Mezonefrik kanal ise; pirimitif böbrek gelişiminde mezonefrozun idrar boşaltıcı kanalıdır. İnsanda 25-32. günlerde segmentlenmiş pronefrik blastemin dorsolateralinden köken alır. Kaudale doğru uzayarak lümen kazanır ve son barsağın kaudal parçası olan kloakaya ulaşır (34). Erkek Genital Kanallar ve Bezler Erkek genital kanalların farklılaşması, paramezonefrik kanalların gerilemesi ve mezonefrik kanalların erkek eklenti organlarına farklılaşması ile karakterizedir. Erkek genital kanal farklılaşmasının ilk işareti 55-60 günlük insan embriyosunda, testisin kaudal kutbuna yakın olarak yerleşen paramezonefrik kanalların gerilemesidir. Gebeliğin 8. haftasında Sertoli hücrelerinden AMH sentezlenir. Transforming growth faktör- beta ailesinin bir üyesi olan bu hormon, 8-10. haftalar arasında paramezonefrik kanalın hızlıca gerilemesine neden olur (12). Mezenşimal hücre membranları AMH yi bağlayan serine-threonine kinaz reseptörleri içerdiğinden; mezenşimal değişiklikler, epitelyal değişiklilerden önce izlenir (2). Mezenşimal hücreler yoğunlaşarak fib-

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 9 röz bir halka şeklini alır ve lümeni daraltır. Daha sonra paramezonefrik kanalın iç yüzünü döşeyen epitel hücrelerinin bazal membranları erir ve mezenşimal hücrelere dönüşür (35). Epitelyalmezenşimal dönüşüm, paramezonefrik kanalın gerilemesi sürecinde, epitelyal hücre kaybının en önemli yolağıdır. Paramezonefrik kanalın gerilemesi, epitel etrafında ektrasellüler matriks birikimi (36), matriks metalloproteaz -2 sentezlenmesi ve apoptosis (37) ve nukleus içerisinde beta katenin birikmesi (35) basamaklarını içerir. Yetişkin erkek genital sisteminde, paramezonefrik kanalın kranial ve kaudal uçlarının kalıntılarına, testise yakın appendiks testis ve prostatik üretranın genişlemesi olarak prostatik kesecik (prostatikus utrikulus) şeklinde rastlanabilir (2, 12). Erkek genital kanalların farklılaşmasında ikinci basamak, mezonefrozdan köken alan ilkel glomerul ve tubüllerin çoğunun dejenere olarak 2. ayın sonunda tümüyle yok olmasıdır. Erkeklerde geriye kalan tubüllerin bir kısmı ve mezonefrik kanal erkek iç genital yapılarını oluşturmak üzere varlığını sürdürür. Sertoli hücrelerinden salınan iki sinyal olan Dhh ve Pdgf, fetal Leydig hücrelerinin farklılaşmasını stimüle ederek, testosteron salgılanmasını sağlamaktadır (2). Testosteron, mezonefrik kanalların uyarılmasını sağlarken, 5-alfa-redüktaz-2 aktivitesi ile testosterondan dönüşen dihidrotestosteron erkek dış genital organların farklılaşmasına yardım eder (1). Altıncı haftada oluşan mezonefrik tübül ve pirimitif gonad arasındaki bağlantı erkekte rete testisi, kadında ise rete ovariyi şekillendirir. Mezonefrik kanalın üst bölümü epididimise farklılaşır. Alt bölümü ise düz kas tabakaları ile sarılarak, ürogenital sinusa açılan vas deferensi oluşturur. Mezonefrik sistemden geriye kalan kaudal mezonefrik tübüller dejenere olmasına rağmen, kranial tübüller mezonefrik kanal ile ilişkisini sürdürmeye devam eder, rete testis ile bağlantı kurarak, duktus efferensleri meydana getirir (38). Rete testis kordonları ile birleşmeyen ve dejenere olan tübüllerin kalıntıları ise testisin yanında paradidimis olarak izlenir (Şekil 7) (1). Tablo 1. Erkek ve dişide iç ve dış genital organların embriyonik öncül yapıları. Embriyonik öncül yapılar Erkeğe ait yapılar Dişiye ait yapılar Farklılaşmamış gonad Testis Over Primordial germ hücresi Spermatogonia Oosit Somatik destek hücreleri Sertoli hücresi Follikül hücresi Stromal hücreler Leydig hücresi Teka hücresi Gubernakulum Gubernakulum testis Over ve uterus ligamentleri Mezonefrik tubulü Duktus efferent, paradidimis Paraöforon,epoöforon Mezonefrik kanal (Wolff kanalı) Appendiks epididimis,vas deferens, seminal vezikül, ejakulat kanalları Gartner s kisti Paramezonefrik kanal (Mülleriyen kanal) Urogenital sinüs Testis appendix Prostatik ve membranöz uretra, Prostat, mesane Genital tüberkül Penis Klitoris Genital katlantı Penil uretra,ventral penis Labiya minör Uterus, tuba uterina,vajen 1/3 üst kısım Mesane,uretra, vajen alt kısmı Genital kabartı Skrotum Labiya major

10 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Şekil 7. A: Dört aylık erkek fetüste iç genital yapıların şekillenmesi. A: Mezonefrik sistemin kraniyel tübüllerin rete testis ile birleşmesi. B: Normal erkek iç genital kanalların oluşumu. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır) Seminal vezikül, prostat ve bulbouretral bezlerin gelişimi de erkek genital kanal sistemi ile ilişkilidir. Bu bezler ilişkili oldukları kanal sisteminden epitelyal çıkıntılar halinde belirirler (duktus deferensten seminal vezikül, urogenital sinüsten diğerleri). Bezlerin gelişiminde epitelyal- mezenşimal etkileşim ve androjenik stimülasyon önemlidir. Androjen reseptörleri içeren mezenşimal hücreler, dolaşan androjenik hormonların primer hedefleri haline gelirler. Androjenler tarafından stimüle edilen mezenşimal hücreler, büyüme faktörlerinin lokal etkisiyle epitel üzerine etki eder ve bu hücrelerin erkek iç salgı bezlerine özgü karakteristik özellikleri kazanmasını sağlar (2). Seminal veziküller, 10. haftada mezonefrik kanalların kaudal uçlarının lateralinden dışa doğru tomurcuklar şeklinde belirir. Seminal veziküllerin duktusu ile uretra arasında kalan mezonefrik duktus bölümü ejakulatör duktus olarak isimlendirilir (11, 12). Prostat gelişimi; 10. haftada üretranın prostatik parçasından köken alan çok sayıdaki endodermal çıkıntının mezenşim içerisine büyümesiyle başlar. Prostatik çıkıntı başlangıçta; en az beş birbirinden bağımsız solid prostatik kordonlar olarak gelişir. 11. haftada bu kordonlar lümen kazanır, asiniler gelişir ve 13-15. haftada (testesteronun yüksek seviyeye ulaşması ile birlikte) sekretuvar aktivitesi başlar (12). Prostatın glanduler bez epiteli endodermal hücrelerden gelişirken, epitel hücreleri ile ilgili mezenşim organın bağ doku ve düz kaslarını meydana getirir. Bulbouretral bezler; uretranın spongioz parçasından dışa doğru büyüyen bir çift tomurcuk halinde gelişir. Düz kas dokusu ve bağ dokusu mezenşimden köken alır (11). Dişi Genital Kanallar ve Vaginanın Gelişimi SRY geni yokluğunda dişi gonadlar, pirimitif folliküller ve teka hücreleri (dişide Leydig hücrelerinin homologu) gelişir. Testisten salgılanan testosteron olmadığından mezonefrik kanallar geriler. Kalıntıları overin mezenterinde epoöphoron, paraöphoron ve vagina yakınında Gartner s

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 11 Şekil 8. Uterus ve vajinanın oluşumu: A: Dokuz haftalık embriyoda uterin septumun kaybolması, urogenital sinüsün oluşması. B: Üç aylık fetüste sinovajinal tüberkülün oluşması. C: Uterus ve vajenin oluşumu. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır) kisti olarak izlenir. Diğer yandan AMH nin yokluğunda paramezonefrik kanallar gelişmeye devam eder (2, 12). Dişilerde ana genital kanallar paramezonefrik kanallardan oluşur. Başlangıçta her kanalda üç kısım tanımlanır. 1- Karın boşluğuna açılan kranial parça, 2- Mezonefrik kanalları çaprazlayan horizontal kısım ve 3- Karşı taraftan gelen eşiyle birleşen kaudal kısım (1). İlk iki kısımdan uterus tüpleri gelişir. Posterior pelvik uretra duvarına temas etmeden önce paramezonefrik kanalın distal uçları birbirine yaklaşarak büyür. Pelvik üretranın duvarı bu noktada hafifçe kalınlaşarak iki solid çıkıntı şeklinde sinovajinal tuberkülü oluşturur. Paramezonefrik kanal sinovajinal tuberküle temas eder etmez uterovaginal kanalı oluşturmak üzere kaynaşırlar. Bu tüp uterusu ve vaginanın üçte bir üst kısmını oluşturur (Şekil 8) (1,12). Gelişimin 4-7. haftaları arasında kloka; ürorektal septum adı verilen mezodermal bir doku ile önde ürogenital sinüs arkada ise anorektal kanala ayrılır. Ürogenital sinüsün en üstteki en büyük parçası mesaneyi oluşturur. Ortadaki ikinci parça pelvik sinüs, son parça da kalıcı ürogenital sinüs olarak bilinen fallik parçadır. Sinovajinal tüberkül adı verilen bu çıkıntılar, hızlıca prolifere olarak solid vajinal plağı oluştur. Proliferasyon plağın kranial ucunda devam ederek, uterusla urogenital sinüs arasındaki mesafeyi uzatır. Daha sonra plağın merkezi hücreleri parçalanır ve vajina 5. ayda tamamen kanalize olur. Vajen epiteli ürogenital sinüsün endoderminden köken alır, fibromüsküler dokusu ise çevre mezanşimden gelişir. Vajina lümeni, ürogenital sinusdan himen adı verilen ince bir doku plağı ayırmıştır. Dişilerde uretradan çevre mezenşim içerisine doğru olan tomurcukların büyümesi ile uretral ve parauretral bezler gelişir. Bu bezlerin erkekteki karşılığı prostat bezidir. Urogenital sinusdan dışa doğru olan tomurcuklardan da Bartholin bezleri gelişir, bu bezler de erkekteki bulbouretral bezlerin homoloğudur (11). Gonadların İnişi Testisin İnişi İnişten önce testisler, abdomendeki kranial asıcı ligament ve gubernakulum testis ile böbreğe yakın bir pozisyonda tutunur ve fetal gelişim boyunca başlangıçtaki pararenal pozisyonundan, ter-

12 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları minal konumuna yani skrotum içerisine göç eder. Testiküler iniş birkaç evreye ayrılan kompleks bir süreçtir (39). İlk evre testisin büyümesi ve mezonefrik böbreklerin gerilemesi ile başlar. Androjenlerin etkisi ile kranial asıcı ligamentler gevşer ve testisler kaudale doğru yer değiştirir. Embriyonun 8-15. haftaları arasında testisleri abdomende asılı tutan kaudal bağ ve gubernakulum un genişlemesi ile abdomenden ingüinale doğru uzanan bir poş oluşur ve testisler buradan kayarak ingüinale iner. Bu transabdominal inişin gerçekleşmesinde AMH ve Leydig hücreleri tarafından üretilen insülin benzeri faktör-3 (INSL3) ve reseptörü olan RXFP2 (relaxin-family peptide-2) nin aktivasyonu gereklidir. INSL3/RXFP2 gen mutasyonlarında kriptorşidizm görülmektedir. Üçüncü evre; inguinalden skrotuma iniş olarak bilinir ve 27-30. haftaları arasında gerçekleşir. Androjen bağımlı olan bu süreç, testisin ingüinal kanaldan geçişi ve tunika vaginalis adı verilen peritoneal divertikül ile sarılması dönemidir. Testislerin skrotuma inişinde karın içi basıncı önemlidir, ayrıca testosteron, dihidrotestosteron ve androjen reseptörlerinin aktif fonksiyon görmesi gerekmektedir. Doğumdan birkaç hafta önce testisler artık skrotuma inmiştir (39, 2). Ovaryumların İnişi Testisler kadar hızlı ve belirgin olmasa da overler de pozisyonlarında kaudale doğru bir değişiklik geçirirler. Büyümeleri ve paramezonefrik kanallar ile olan bağlantıları nedeniyle overler kaudal ve laterale doğru hareket ederler.overlerin pozisyonları mezonefroz kökenli olan asıcı ve çevreleyici ve bağlar tarafından stabilize edilir (2). Dış Genital Organlar Farklılaşmamış Evre Yedinci hafta sonuna kadar dış genital organların gelişimi, her iki cinste de birbirine benzerdir. Cinsiyet farklılaşması 9. haftada ortaya çıkmaya başlar, ancak 12. haftaya kadar dış genitallerin farklılaşması tam değildir (11). Dördüncü haftanın başlangıcında, her iki cinste de klokal membranın mezenşim proliferasyonu sonucu klokal kıvrım adı verilen bir çift şişkinlik oluşur. Bu kıvrımlar klokal membranın kranial ucunda genital tüberkülü oluşturur. Altıncı haftada klokal membran ürogenital ve anal membranlara ayrılırken, klokal kıvrım önde üretral kıvrım, arkada anal kanala bölünür. Bu sırada üretral kıvrımların her iki yanında genital şişlik adı verilen bir çift yükselti ortaya çıkar. Bunlar daha sonra erkeklerde skrotumu, kızlarda labiya majörleri oluşturacaklardır (Şekil 9) (1). Şekil 9. Dış genital yapıların farklılaşmamış evresi. A: Dört haftalık embriyonun dış genital yapısı. B: Altı haftalık embriyonun dış genital yapısı. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır)

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 13 Erkekte Dış Genital Organlar Dihidrotestesteronun etkisi altında, genital tüberkül penisi oluşturmak üzere ikinci bir uzama fazına girer (1,2). Bu uzama sırasında, penis uretral kıvrımları öne doğru çekerek üretral oluğun lateral duvarlarının oluşmasını sağlar. Bu oluk, uzayan penisin kaudal kısmına kadar gelir, ancak en uç noktası glansa ulaşamaz. Uretral oluk, endodermal hücrelerin proliferasyonu sonucu oluşan üretral plak ile döşenir. Üçüncü ayın sonunda, üretral kıvrımlar, üretral plak üzerine kapanarak penil üretrayı oluştururlar. Bu kanal penisin ucuna kadar uzanmaz. Üretranın en distal kısmı 4. ayda glansın ucundaki ektodermal hücrelerin içe doğru penetre olarak, kısa bir epitelyal kordon oluşturması ile tamamlanır (1). Yeni çalışmalar ise, üretranın tümünün urogenital sinusun endodermal uzantısından oluştuğunu göstermektedir (2). Labioskrotal şişkinlikler birbirlerine doğru büyüyerek sonuçta birleşirler ve skrotum meydana gelir. Skrotal rafe olarak isimlendirilen, birleşme çizgisi açıkça izlenir (Şekil 10) (1,11). Şekil 10. A: Dört haftalık erkek embriyonun dış genital yapısı.b: Uretral oluk etrafındaki uretral kıvrımların birleşerek penil uretrayı oluşturması. C: Penil uretranın glanduler parçasının oluşması. D: Normal erkek dış genital yapısı. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır) Şekil 11. A: Beş aylık dişi fetüsün dış genital yapısı. B: Dişi yenidoğanın dış genital yapısı. (T.W. Sadler, Langman s Medical Embryology 12 th Edition den alınmıştır).

14 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Dişide Dış Genital Organlar Dihidrotestesteronun yokluğunda, labioskrotal şişkinlikler ve üretral kıvrımlar orta hatta birleşmez. Genital tüberkül klitorise dönüşür. Ürogenital oluk açık kalır ve bundan vestibül gelişir. Üretral kıvrımlar labiya minore ve genital şişkinlikler ise labiya majöre dönüşür (Şekil 11) (Şekil 12) (1,12). Şekil 12. Dişi ve erkekte gonadların, iç ve dış genital organların gelişimi. KAYNAKLAR 1. Sadler TW. Langman s Medical Embryology. 10 th Edition. Lippincott Williams&Wilkins, USA, 2006. 2. Carlson BM. Human Embryology and Developmental Biology. Fourth Edition. Mosby Elsevier, Philadelphia, 2009. 3. Biason Lauber A. Control of sex development. Best Practice&Research Clinical Endocrinology & Metabolism 2010; 24 (2): 163-186. 4. Kreidberg JA, Sariola H, Loring JM, Maeda M, Pelletier J, Housman D, Jaenisch R. WT-1 is required for early kidney development. Cell 1993; 74:679-691.

1.1. Genital Sistemin Gelişimi 15 5. Royer-Pokora B, Beier M, Henzler M, Alam R, Schumacher V, Weirich A, Huff V. Twenty-four new cases of WT1 germline mutations and review of the literature: Genotype/phenotype correlations for Wilms tumor development. Am J Med Genet Part A 2004; 127A:249-257. 6. Luo X, Ikeda Y, Parker KL. A cell-specific nuclear receptor is essential for adrenal and gonadal development and sexual differentiation. Cell 1994; 77:481-490. 7. Shawlot W, Behringer RR. Requirement for Lim1 in head-organizer function. Nature 1995; 374:425-430. 8. Miyamoto N, Yoshida M, Kuratani S, Matsuo I, Aizawa S. Defects of urogenital development in mice lacking Emx2. Development 1997; 124:1653-1664. 9. Torres M, Gómez-Pardo E, Dressler GR, Gruss P. Pax-2 controls multiple steps of urogenital development. Development 1995;121:4057-4065. 10. Pitetti JL, Calvel P, Romero Y, Conne B, Truong V, Papaioannou MD, Schaad O, Docquier M, Herrera PL, Wilhelm D, Nef S. Insulin and IGF1 Receptors Are Essential for XX and XY Gonadal Differentiation and Adrenal Development in Mice. PLoS Genet 2013; 9:e1003160. 11. Moore KL, Persound TVN. The Developing Human: Clinically oriented embriology. Fifth Edition. W.B. Saunders, Philadelphia, 1993,p: 1-493. 12. Schoenwolf GC, Bleyl SB, Brauer PR and Francis-West PH. Larsen s Human Embryology. 4 th Edition. Churchill Livingstone Elsevier, Philadelphia, 2009. 13. Saitou M, Payer B, O Carroll D, Ohinata Y, Surani MA. Blimp1 and the emergence of the germ line during development in the mouse. Cell Cycle 2005; 4:1736-1740. 14. Lawson KA, Dunn NR, Roelen BA, Zeinstra LM, Davis AM, Wright CV, Korving JP, Hogan BL. Bmp4 is required for the generation of primordial germ cells in the mouse embryo. Genes Dev 1999; 13:424-436. 15. Ying Y, Qi X, Zhao GQ. Induction of primordial germ cells from murine epiblasts by synergistic action of BMP4 and BMP8B signaling pathways. Proc Natl Acad Sci U S A 2001;98:7858-7862. 16. Molyneaux K and Wylie C. Primordial germ cell migration. International Journal of Development Biology 2004; 48: 537-544. 17. Raz E. Guidance of primordial germ cell migration. Current Opinion in Cell Biology 2004; 16: 169-173. 18. Edson MA, Nagaraja AK, Matzuk MM. The Mammalian Ovary from Genesis to Revelation. Endocr Rev 2009; 30:624-712. 19. Sinclair AH, Berta P, Palmer MS, Hawkins JR, Griffiths BL, Smith MJ, Foster JW, Frischauf AM, Lovell-Badge R, Goodfellow PN. A gene from the human sex-determining region encodes a protein with homology to a conserved DNA-binding motif. Nature 1990; 346:240-244. 20. Biason-Lauber A, Konrad D. WNT4 and sex development. Sex Dev 2008; 2:210-218. 21. Satoh M. Histogenesisi and organogenesis of gonad in human embryos. Journal of Anatomy 1991; 177: 85-107. 22. Codesal J, Regadera J, Nistal M, Regadera-Sejas J, Paniagua R. Involution of human fetal Leydig cells. An immunohistochemical, ultrastructural and quantitative study. J Anat 1990; 172:103-114. 23. Nef S, Parada LF. Cryptorchidism in mice mutant for InsI3. Nat Genet 1999; 22:295-299. 24. Brennan J, Tilmann C, Capel B. Pdgfr-a mediates testis cord organization and fetal Leydig cell development in the XY gonad. Genes Dev 2003; 17:800-810. 25. De Kretser DM, Kerr JB. The cytology of the testis. In: The Physiology of Reproduction, edited by Knobil E, Neill JD, Greenwald GS, Markert CL, and Pfaff DW. New York: Raven, 1994, p. 1177 1290. 26. Rey RA, Musse M, Venara M, Chemes HE. Ontogeny of the androgen receptor expression in the fetal and postnatal testis: its relevance on Sertoli cell maturation and the onset of adult spermatogenesis. Microsc Res Tech 2009; 72:787-795. 27. Heikkila M, Prunskaite R, Naillat F, Itaranta P, Vuoristo J, Leppaluoto J, Peltoketo H, Vainio S. The partial female to male sex reversal in Wnt-4-deficient females involves induced expression of testosterone biosynthetic genes and testosterone production, and depends on androgen action. Endocrinology 2005; 146:4016-4023. 28. Soyal SM, Amleh A, Dean J. FIGalpha, a germ cell-specific transcription factor required for ovarian follicle formation. Development 2000; 127:4645-4654. 29. Liu CF, Liu C, Yao HH. Building pathways for ovary organogenesis in the mouse embryo. Curr Top Dev Biol 2010; 90:263-290. 30. Pryse-Davies J, Dewhurst CJ. The development of the ovary and uterus in the foetus, newborn and infant: a morphological and enzyme histochemical study. J Pathol 1971; 103:5-25. 31. Baker TG. A quantitative and cytological study of germ cells in human ovaries. Proc R Soc Med London 1963; 158:417-433. 32. Orisaka M, Tajima K, Mizutani T, Miyamoto K, Tsang BK, Fukuda S, Yoshida Y, Kotsuji F. Granulosa cells promote differentiation of cortical stromal cells into theca cells in the bovine ovary. Biol Reprod 2006; 75:734-740.

16 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları 33. Orvis GD, Behringer RR. Cellular mechanisms of Mullerian duct formation in the mouse. Dev Biol 2007; 306:493-504. 34. Gonçalves A, Zeller R. Genetic analysis reveals an unexpected role of BMP7 in initiation of ureteric bud outgrowth in mouse embryos. PLoS One 2011; 6:e19370-74. 35. Allard S, Adin P, Gouédard L, di Clemente N, Josso N, Orgebin-Crist MC, Picard JY, Xavier F. Molecular mechanisms of hormone-mediated Mullerian duct regression: involvement of beta-catenin. Development 2000; 127:3349-3360. 36. Paranko J, Foidart JM, Pelliniemi LJ. Developmental changes in interstitial collagens of fetal rat genital ducts. Dev Biol 1986; 113:364-372. 37. Roberts LM, Visser JA, Ingraham HA. Involvement of a matrix metalloproteinase in MIS-induced cell death during urogenital development. Development 2002; 129:1487-1496. 38. Josso N, Rey R, Picard JY. Testicular anti-mullerian hormone: clinical applications in DSD. Semin Reprod Med 2012; 30:364-373. 39. Klonisch T, Fowler PA, Hombach-Klonisch S. Molecular and genetic regulation of testis descent and external genitalia development. Dev Biol 2004; 270:1-18.

1.2. Cinsiyet Gelişim Bozukluklarının Sınıflaması Ayşehan Akıncı Oldukça geniş bir spektrumu olan cinsiyet gelişim bozukluklarının şimdiye kadar değişik sınıflamaları yapılmıştır. Genital fenotipin çok geniş bir spektrum göstermesi ve pek çok vakada genotip-fenotip ilişkisinin zayıf olması nedeni ile patolojileri net sınırlar ile ayırmak zor olmuştur. Yakın zamanlara kadar gonadların over veya testis dokusunu içermesine göre sınıflama yapılırken, yeni sınıflamada karyotip ön plana çıkmaktadır. Önceki ve yeni sınıflama Tablo 1,2 de gösterilmiştir (1-3). 17

18 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Tablo 1. CGB nin gonadal özelliklere göre önceki sınıflaması Kız psödohermafroditizm Erkek psödohermafroditizm Gonadal gelişim bozuklukları A:Hormonal nedenler 1-Konjenital adrenal hiperplazi 2-CYP19 (aromataz enzim eksikliği) 3- Anneden bebeğe geçen androjenler ve sentetik progesteron içeren ilaçlar B: Hormonal olmayan nedenler 1- Üriner sistem ve barsak malformasyonları ile birlikte olan bozukluklar A: LH /HCG reseptör defekti, Leydig hücre aplazisi, hipoplazisi B:Testosteron biyosentez bozukluğu 1-Kolesterol sentez bozukluğu 2-Star eksikliği (konjenital lipoid adrenal hiperplazi) 3-3β-hidroksisteroid dehidrogenaz tip II enzim eksikliği 4-17α- hidroksilaz/17-20 liyaz enzim eksikliği 5-17β-hidroksisteroid dehidrogenaz tip III enzim eksikliği C: Periferik dokuda testosteron metabolizması bozukluğu 1-5α redüktaz enzim eksikliği D: Androjenlerin periferik dokuda etki kusuru 1-Kısmi androjen direnci 2-Tam androjen direnci E: Disgenetik erkek psödohermafroditizm 1- Parsiyel XY gonadal disgenezi 2-Denys-Drash sendromu (WT1mutasyonu) 3-WAGR sendromu (WT1 delesyonu) 4-Kampomelik displazi (SOX9 mutasyonu) 5-SF-1 mutasyonu 6-Testiküler regresyon sendromu F:Antimülleriyen hormon sentez ve etki kusurları G:Annenin gebelikte sentetik progesteron yada östrojen alımı H: Çevresel etkiler ve kimyasal maddeler I:Diğer A: Hakiki Hermafroditizm B: 45,XO/46,XY mozaisizm (miks gonadal disgenezi) C: 46, XX ve 46,XY gonadal disgeneziler D:Diğer

1.2. Cinsiyet Gelişim Bozukluklarının Sınıflaması 19 Tablo 2. Cinsiyet gelişim bozukluklarının karyotipe göre sınıflaması. Seks Kromozom CGB 46,XYCGB 46,XXCGB A: 47,XXY (Klinefelter sendromu ve varyantları) B: 45,XO (Turner sendromu ve varyantları) C:45,XO/46,XY (Miks gonadal disgenezi) D: 46,XX/46,XY (Kimerizm) A: Gonadal gelişim kusurları 1-Tam veya kısmi gonadal disgenezi (SRY,SOX9,SFI,WTI,DHH gen defektleri) 2- Ovotestiküler CGB 3- Testis regresyonu B:Androjen sentez ve etki kusurları 1-Androjen sentez bozukluğu A: Gonadal gelişim kusurları 1- Gonadal disgenezi 2-Ovotestiküler CGB 3-Testiküler CGB (SRY+, dup SOX9,RSPO1 gen defektleri) B:Androjen fazlalığı 1- Fetal a- LH reseptör bozukluğu b- Smith-Lemli-Opitz sendromu (kolesterol sentez bozukluğu) c-star eksikliği d-20,22desmolaz eksikliği (CYP11A1) e- 3β- hidroksisteroid dehidrogenaz (HSD3B2) eksikliği f- 17α-hidroksilaz/17-20 liyaz (CYP17) eksikliği g-p450-oksidoredüktaz (POR) eksikliği h-17β- hidroksisteroid dehidrogenaz (HSD17B3) ı- 5α -redüktaz 2 (SRD5A2) 2- Androjen etki kusurları a- Tam veya kısmi androjen duyarsızlığı (reseptör defekti) b- İlaçlar ve çevresel faktörler C: Diğer 1-Sendromik CGB (Robinow, Aarskog,Hand-foot-genital, popliteal piterjium) 2-Persistan Mülleriyen Kanal sendromu 3-Vanişhing testis 4-İzole hipospadias 5-Konjenital hipogonadotropik hipogonadizm 6-Kriptorşidizm 7-Çevresel faktörler a- 3β- hidroksisteroid dehidrogenaz (HSD3B2) eksikliği b-21-hidroksilaz (CYP21A2)eksikliği c- P450-oksidoredüktaz (POR) eksikliği e-11β- hidroksilaz (CYP11B1) eksikliği f- Glukokortikoid direnci 2- Fetoplasental a-aromataz (CYP19)eksikliği b- P450-oksidoredüktaz (POR) eksikliği 3- Maternal a-maternal virilizan tümörler b- Androjenik ilaçlar C: Diğer 1-Sendromik CGB (Kloakal anormallikler) 2- Mülleriyen agenezis/hipoplazi (MURCS) 3-Uterin anormallikler (MODY5) 4-Vajinal atrezi (KcKusick-Kaufman) 5- Labial yapışıklık

20 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları KAYNAKLAR 1. Huges IA. Disorders of sex development: a new definition and classification. Best Prac &Res Clin Endocrinol Metab 2008; 22 (1): 119-134. 2. Huges IA. Consensus statement on management of intersex disorders. J Pediatr Urol 2006; 2: 148-162. 3. Rey RA, Grinspon RP. Normal male sexual differentiation and etiology of disorders of sex development. Best Prac &Res Clin Endocrinol Metab 2011; 25: 221-238.

1.3. Cinsel Farklılaşmanın Genetik Kontrolü Hülya Kayserili, Firdevs Baş, Nurçin Saka Cinsiyet kromozomlarının ortaya çıkışı (erkek için XY, kız için XX) ile cinsiyet belirlenmektedir. Her iki cinste de embriyonel dönemin başlarında gonadlar bipotansiyel olup, farelerde konsepsiyondan 9.5 gün, insanlarda 5 hafta sonra ürogenital çıkıntıdan ( ridge ) primordial gonadlar gelişmeye başlar. Cinsel gelişim; primordial gonadın testis veya over olarak gelişimine yol açacak olan cinsiyetin belirlenmesi ( sex determination ) ve testis/overlerden salınan hormonların yardımı ile iç ve dış genital yapının şekillenmesi ve üreme işlevinin kazanılmasını sağlayacak olan cinsel farklılaşma ( sex differentiation ) olarak bilinen birbirini takip eden 2 ayrı basamaktan oluşur (1-7). Cinsiyetin belirlenmesi Cinsel belirlemesindeki ilk basamak bipotansiyel gonadın testis veya over yönünde gelişim sürecidir. Embriyonel dönemin başlarında, ara mezoderm tabakasının üzerinde ürogenital çıkıntı gelişir. Bu çıkıntının kalınlaşmasından sonra bipotansiyel gonad oluşur. Bipotansiyel gonadlar başlangıçta mezodermden orijin alan kölemik epitel hücreleri ve ürogenital çıkıntıdaki mezenşimel epitel hücrelerinden oluşan somatik hücreleri yoğun olarak içerir. Bipotansiyel gonadlardan testis ya da over gelişimi için cinsiyet kromozomları gereklidir. Germ hücreleri gonad içine göç eder. Somatik hücrelerin farklılaşması da cinsiyetin belirlenmesine katkıda bulunur. XY embriyoda çölemik epitelden gelen hücreler germ hücrelerini sarar ve testiküler kordonları oluşturur. Sertoli hücrelerine farklılaşır. Ayrıca gonad içinde testosteron yapımının gerçekleştiği steroidojenik hücreler olan Leydig hücreleri gelişir. XX embriyoda ise over stroması içinde steroidojenik hücreler olarak teka hücreleri, overde destek hücreleri olarak görev yapan granulosa hücrelerine farklılaşma olur. Teka hücreleri içinde cins steroidi sentezi başlar, androstenedion yapılır. Bu hormon granulosa hücrelerinde östron ve östradiole dönüşür (1-4). 21

22 Cinsiyet Gelişim Bozuklukları Cinsel farklılaşma Cinsiyetin belirlenmesinden sonra spesifik faktörlerin etkisi ile cinse özgü iç ve dış genital yapıda farklılaşma başlar. XY embriyoda Sertoli hücrelerinden anti-müllerian hormon (AMH) salınır ve bu hormonun etkisiyle Müllerian yapılar kaybolur. Leydig hücrelerinden testosteron salınımı başlar ve testosteronun etkisi ile Wolf yapılarından epididim, vaza deferens ve seminal bez gelişir. Testosteron, 5 -redüktaz tip II yardımıyla dihidrotestosterona dönüşür. Bu hormon, ürogenital sinusten prostat ve üretra, genital tüberkülden glans penis, ürogenital kıvrımların birleşmesi ile penisin gövdesi, ürogenital şişlikten skrotumun gelişmesine yol açar (2-5). XX embriyoda Müllerian yapılar kalır ve bu yapılardan fallop tüpleri, uterus, vajenin 1/3 üst kısmı gelişir. Lokal testosteron etkisi yokluğu nedeniyle Wolf yapıları kaybolur. Ürogenital sinüsten üretra ve vajenin 2/3 alt kısmı, genital tüberkülden klitoris, ürogenital kıvrımlardan labia minor, genital şişlikten ise labia majorlar gelişir (2,3,5). Gonadal gelişimin genetik kontrolü Transkripsiyon faktörleri direkt ya da ileti sistemlerini agonist veya antagonist etkileri ile gonadların gelişiminde rol oynar (1-3,5,8,9). Bipotansiyel gonad gelişimi Ürogenital çıkıntının ve bipotansiyel gonadların gelişiminde çeşitli transkripsiyon faktörleri rol alır. LHX1 (LIM homeobox gen 1), LHX9, EMX2, PAX2, CBX2, ATRX, insülin reseptör (IR), insülin benzeri büyüme faktörü reseptörü 1 (IGFR1), WT1 (Wilms tümor baskılayıcı gen, aynı zamanda WT33 olarak bilinir) ve SF1 (Steroidojenik faktör 1), GATA bağlayıcı protein 4 (GATA4) ve WNT4 bu faktörler arasında yer alır. Adrenogenital primordiyum adı verilen primitif mezoderm ve cölemik epitelden böbrek, adrenal bez ve gonad hücre öncülleri gelişir. Gonadların steroid hormon salgılayan hücreleri (overlerde teka, testislerde Leydig) mezenkimal kök hücrelerinden gelişir. Transkripsiyon faktörlerinin gonad gelişimindeki rolleri hayvan çalışmaları ile ortaya konmaktadır (Şekil 1, Şekil 2) (2,3,5,10). Gonadal gelişim ile ilişkili genlerin lokusu, işlevleri ve Şekil 1. Primitif mezoderm ve kölemik epitelden bipotansiyel gonad ve erkek-dişi üreme kanallarının gelişmesi.