Troubles de différenciation sexuelle, mécanismes et aspects

Facteurs gonosomiques

On designe par les facteurs gonosomiques, les chromosomes sexuels ou gonosomes, dont l’absence ou la presence en une ou plusieurs copies affecte fortement le phenotype (tableau I), il s’agit des chromosomes X et Y: Le chromosome X (figure 11) est le grand chromosome metacentrique, de taille de 154 Mb, renfermant environ 931 gene et qui est present dans les cellules masculines en un seul exemplaire et dans les cellules feminines en deux exemplaires (excepte bien evidemment les gametes), pourtant, le deuxieme chromosome X feminin n’aboutit pas a une ≪surproduction ≫ des proteines du fait du mecanisme de l’inactivation que subit aleatoirement l’un des deux gonosomes feminins (paternel ou maternel) qui va se transformer en un amas d’heterochromatine dite corpuscule de Barr, sauf dans certain cas d’anomalies ou l’inactivation cible le X porteur d’anomalie au profit du deuxieme X normal [21].

Cependant, 15% des genes echappent a l’inactivation, notamment, les genes de la region pseudo-autosomique PAR 1 et 2 commune a l’X et a l’Y, ainsi que les genes situes principalement sur le bras court de l’X. certains de ces genes ont un equivalent fonctionnel sur l’Y, ce qui prouve la theorie de compensation du dosage entre le materiel genetique feminin et masculin [22]. Figure 11: Chromosome X avec les differents genes Figure 12: Structure du chromosome Y Le chromosome Y (figure 12) est le petit chromosome present exclusivement et en une seule copie chez l’homme et represente 1,5% a 2% de l’ADN total, il s’etend sur environ 57 Mb renfermant 104 genes [22] dont les deux fameux genes male-specifiques, le gene responsable de la spermatogenese AZF, et le gene du determinisme testiculaire SRY qui declenche une cascade moleculaire d’activation/repression aboutissant a la differenciation des gonades en testicules pendant la vie embryonnaire (voir plus loin) [1]. Les etudes ont montre que, grace a ce gene, quel que soit le nombre de chromosomes X, la differenciation se fait vers le sexe masculin lorsqu’un seul chromosome Y normal est present [1], comme le montre le tableau 1:

Le gene du determinisme testiculaire SRY (sex-determining region of the Y), initialement appele TDF (testis determining factor), a tire sa nomenclature de son role crucial dans la determination du sexe masculin qui etait recherche des 1966 par Jacobs et Ross [33], et finalement prouve en 1990 par la mise en evidence d’une mutation ponctuelle chez une femme XY [34, 35]. le gene SRY est localise sur le chromosome Yp11.32 au niveau du bras court pres de la region pseudoautosomique, il code pour un facteur de transcription de 204 acides amines, renfermant un motif de 79 acides amines qui presente une homologie avec les proteines de la famille HMG (High Mobility Group) (figure 14). Cette boite HMG correspond a un domaine de liaison a l’ADN [1]. Les premieres etudes ont revele que SRY est exprimees peu de temps apres l’emergence des cretes genitales par l’action de WT1 et SF1, les precurseurs des cellules de Sertoli sont les premiers types cellulaires ou SRY s’exprime [15, 36], en effet, SRY jette clairement une commande moleculaire pour engager une cascade d’evenements moleculaires ≪ male-specifique ≫, mais la continuite de l’expression de SRY n’est pas requise pour le deroulement de ces evenements.

Le domaine HMG, joue un role central, etant la seule region conservee entre les especes et le site de presque toutes les mutations cliniques causant des dysgenesies gonadiques XY [32]. En effet, Des analyses structurales fines ont montre qu’apres liaison via la boite HMG, l’ADN cible subit un changement profond de conformation et il y’aura une courbure de 70-80° qui va permettre le rapprochement et l’interaction entre des facteurs de transcription presents sur le gene cible de SRY et qui sont, a l’etat normale, eloignes les uns des autres [36]. En ce qui concerne sa cible, Il semble que SRY agit sur un seul gene, Sox9, dont l’expression est alors rapidement renforcee par des boucles de regulation positive, SOX9 entraine alors la formation des cellules de Sertoli et, par consequent, la differenciation des testicules. Si SRY est absent ou mute, Sox9 est reduit au silence, ce qui cede au developpement des cellules folliculaires et a la formation de l’ovaire. [32]

Certaines mutations de SRY causent des femmes 46,XY avec dysgenesie gonadique pur [37], pourtant, les troubles de differenciation sexuelle en relation avec le gene SRY ne sont pas toujours dus a des mutations. En fait, l’existance du gene SRY dans un endroit tres proche a la region pseudoautosomique PAR1 (qui subit obligatoirement des recombinaisons avec son homologue sur l’X) le rend capable de se transloquer sur l’X dans une recombinaison aberrante ce qui explique 90 % des males 46,XX [34, 38, 39]. Cependant, pour expliquer le cas des hommes XX a SRY negative et celui des femmes XY a SRY positive, McElreavey et all. ont propose une hypothese de double repression dans la voie du determinisme testiculaire selon laquelle, SRY antagoniserait un facteur Z, non encore identifie, lui meme responsable de blocage des genes male-specifique. Ainsi les hommes XX a SRY negatif pourraient presenter une mutation recessive de ce gene Z qui l’empecherait alors d’inhiber la voie de differenciation testiculaire, et les femmes XY a SRY positif (non mute) pourraient, quant a elles, presenter une mutation de ce gene Z le rendant insensible a l’action de SRY, ce qui entrainerait le maintien de la repression des genes testiculaires (figure 15) [40]. Mais, a ce jour, aucune veritable experience n’a encore permis de verifier cette theorie.

Nomenclature et classification

Apres avoir illustre le deroulement du processus physiologique de la differenciation sexuelle ainsi que le systeme complexe qui le controle, on peut facilement comprendre l’etiologie et le mecanisme et donc, le phenotype, des differents troubles pouvant survenir a chacune des etapes du developpement sexuel. Dans un premier temps, toute apparence genitale ambigue etait designe, pendant des annees, par le vocable « intersexe » est classee par l’equipe medicale sous l’un des termes « hermaphrodisme », « pseudohermaphrodisme masculin » ou « pseudohermaphrodisme feminin » ce qui constituait une source de malaise aux patients et a leur famille, mais en 2005, Derger et ses collegues ont propose le remplacement du mot « intersexe » par le terme « troubles de differenciation sexuelle » resume par l’abreviation « DSD » provenant du mot anglais « disorders of sex development » [ 61] ce qui a ete pris en consideration en Novembre 2005 lors de la reunion du consensus de Chicago (LWPES-ESPE) [62, 63] qui a remplace les anciens termes par une nouvelle terminologie constituee de l’abreviation DSD avec un prefixe base sur le caryotype (tableau 2) resolvant ainsi la problematique de nomenclature, ce qui a connu une large acceptation par le publique.

Cependant, le groupe consensus n’a pas specifie les conditions qui definissent precisement le contenu de chaque categorie [64], ainsi plusieurs classifications ont ete proposees par la suite, notamment, celle suggeree par Hughes et coll. [65] (tableau 3), celle d’Ian A. Aaronson et coll. [64] (voire annexe 1) et celle de M. Barbaro et coll. qui repartis les troubles de differentiation sexuelle en DSD gonadique et DSD poste-gonadique [66]. Chaque classification se base sur une certaine logique, aucune d’entre elles n’est parfaite tant que la genetique moleculaire apporte continuellement du nouveau. De mon cote, je vais adopter le model de classification suggeree par Hughes et coll. [65] (tableau 3) Qui, d’une part, prend en consideration la nouvelle nomenclature, et d’autre part, classe les troubles de differenciation sexuelle selon le caryotype en classe de 46,XY DSD ou troubles de differenciation sexuelle 46,XY, classe de 46,XX DSD ou troubles de differenciation sexuelle 46,XX, alors que les troubles du sexe chromosomique regroupant les 45,X; 47,XXY et differents mosaismes sont classes a part.

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Table des matières

Liste des abréviations
Liste des tableaux
Liste des figures
Lieu de stage
Introduction
Revue bibliographique
I. Généralités
1. Historique
2. Rappel
II. Différenciation sexuelle
1. Définition
2. Processus physiologique
a) Sexe génétique
b) Stade indifférencié
c) Sexe gonadique
d) Sexe phénotypique
3. Facteurs chromosomiques
4. Facteurs génétiques
a) Stade indifférencié
b) Différenciation des testicules
c) Différenciation des ovaires
d) Interaction entre les différents gènes
5. Facteurs hormonaux
III. Troubles de différenciation sexuelle, mécanismes et aspects
1. Nomenclature et classification
2. Troubles de différenciation chromosomique
a) Syndrome de Klinefelter (47,XXY
b) Syndrome de Turner (45,X
c) Dysgénésie gonadique mixte (45,X/46,XY
d) Chimérisme (46,XX/46,XY
3. Troubles de différenciation sexuelle 46,XY (46,XY DSD
a) Troubles du développement gonadique (testiculaire
b) Troubles de synthèse ou d’action des androgènes
4. Troubles de différenciation sexuelle 46,XX (46,XX DSD
a) Troubles du développement gonadique (ovarien)
b) Troubles de synthèse des androgènes
IV. Diagnostic des troubles de différenciation sexuelle
V. Prise en charge
1. Assignation et réassignation du sexe
2. Chirurgie génitale
3. Gonadectomie
4. Traitement par des hormones sexuelles
VI. Conseil génétique
Matériels et méthodes
I. Série d’étude
II. Prélèvement sanguin & conservation
III. Caryotype par marquage aux bandes R
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
IV. Hybridation in situ fluorescente (FISH) via la sonde LSI SRY/CEPX
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
V. Extraction d’ADN par sel sur suspension cellulaire
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
VI. Extraction d’ADN par Kit sur suspension cellulaire
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
VII. Amplification du gène SRY par réaction de polymérisation en chaîne (PCR
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
VII. Visualisation du produit PCR par électrophorèse sur gel d’agarose
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
IX. Séquençage du gène SRY
A. Purification du produit PCR
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
B. Réaction de séquence
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
C. Purification du produit de la réaction de séquence
1. Principe
2. Réactifs nécessaires
3. Protocole expérimental
D. Chargement du séquenceur
Résultats & Discussion
I. Résultat du caryotype
II. Les anomalies détectées
1. Syndrome de Turner
2. Femme XY
3. Dysgénésie gonadique mixte 45,X/46,XY
4. Homme XX
5. Syndrome de Klinefelter
III. Résultat de la FISH
IV. Résultat de la mise au point de la PCR multiplexe SRY/ DXS1684
V. Résultat de la PCR SRY/DXS1684 des patients
VI. Résultat du séquençage
Conclusion & Perspectives
Annexes
Glossaire
Références bibliographiques