Anormalidades heredadas del desarrollo sexual en perros y gatos

Resumen del desarrollo sexual normal

El propósito de esta revisión es describir brevemente los desórdenes heredados que resultan en morfología sexual ambigua publicada en el perro y gato. Una comprensión del desarrollo normal es beneficiosa para formular un plan diagnóstico y alcanzar el diagnóstico definitivo. El desarrollo sexual mamífero normal ocurre en tres pasos, cada paso depende de la correcta terminación del paso anterior:

1. Establecimiento del sexo cromosómico,
2. Desarrollo del sexo gonadal y
3. Desarrollo del sexo fenotípico.

En la fertilización, se establece la constitución del sexo cromosómico y del sexo genético. Los cigotes tempranos XX y XY se desarrollan similarmente, es decir, son indiferenciados sexualmente, hasta el inicio de la determinación del sexo gonadal. El mesonefros da lugar a la cresta urogenital, conteniendo al mesonefros, la gónada indiferenciada, y los conductos de Wolff (mesonéfricos) y los conductos de Müller (paramesonéfricos). El gen asociado al tumor de Wilms (Wt-1) y el gen esteroideogénico factor 1 (Sf-1) son importantes en esta etapa en el mantenimiento de la gónada indiferenciada [1] (Fig. 1). La morfología de los genitales externos en la etapa indiferenciada se asemeja más al fenotipo femenino que al masculino.

Figura 1. Resumen de genes conocidos que juegan un papel en la determinación y la diferenciación del sexo en mamíferos. (Incluido con el permiso de: Parker KL, de Schimmer BP y Schedl A. Genes essential for early events in gonadal development.

La determinación de sexo gonadal es el proceso por el cual se induce a la gónada indiferenciada a que se convierta en testículo u ovario. Recién comenzamos a entender el control genético de la determinación testicular mediante estudios en ratones y humanos, pero sabemos muy poco referente al control genético de la diferenciación ovárica. Un modelo que es consistente con los datos actuales es que la gónada indiferenciada está programada para convertirse en ovario. Es desviada de este camino solamente por la exposición temprana a señales de inducción testicular que están bajo control genético.

Dos genes que son importantes en mamíferos en la determinación testicular son el Sry (región determinante del sexo en el cromosoma Y) y el Sox9 [2]. Ambos genes codifican proteínas que son miembros del grupo de alta movilidad (GAM) de proteínas no-histonas que se asocian al ADN. El Sry codifica el factor determinante-testicular (antes llamado Tdf) en mamíferos y es el único gen ligado a Y que es necesario y suficiente para iniciar el desarrollo del testículo. El Sox9 es un gen autosómico implicado en la determinación testicular en varios vertebrados. Estudios de casos en seres humanos y ratones con mutaciones del Sox9 indican que para la determinación testicular normal son necesarios dos alelos Sox9 normales (Fig. 1).

Dax-1 es un gen ligado a X. Cuando hay una duplicación en esta región del cromosoma X humano, el testículo no se desarrolla en individuos XY a pesar de la presencia de un gen SRY normal (Fig. 1). El mecanismo por el cual Dax-1 interfiere en la determinación testicular está bajo investigación [3]. Probablemente haya otros genes, actualmente desconocido, que contribuyan a la diferenciación del testículo y del ovario.

El desarrollo del sexo fenotípico es el paso final en el desarrollo sexual prenatal. Una vez más, la vía femenina es el programa de "por defecto" en el que el fenotipo indiferenciado se convertirá en hembra en ausencia de señales masculinizantes. La diferenciación de conductos internos, órganos sexuales accesorios, y genitales externos ocurre en respuesta a la presencia o ausencia de dos hormonas testiculares, la testosterona y la Sustancia Inhibidora Mülleriana (MIS) u hormona Anti-Mülleriana (AMh). Los conductos Müllerianos se atrofian en respuesta a MIS. La testosterona es directamente responsable de la masculinización de los conductos de Wolff. Con la acción de la 5-alfa-reductasa en los genitales externos, la testosterona se convierte en dihidrotestosterona (DHT), y masculiniza dichas estructuras (Fig. 1). La testosterona y DHT ejercen sus efectos a través del receptor de andrógeno (AR), y el MIS a través del receptor del MIS (MIS-R).

La secreción de MIS por las células de Sértoli marca el principio del testículo embrionario funcional (Fig. 1). La evidencia actual indica que el Sf1, Wt-1, y Sox9 estimulan sinérgicamente la transcripción del gen MIS en los testículos [1]. El Sf1 estimula la expresión de las enzimas esteroidogénicas, de tal forma que la secreción de testosterona por las células de Leydig comienza poco después de la diferenciación del testículo. En el perro el descenso testicular ocurre normalmente pos-natal, aproximadamente hacia el día 10 [4]. Actualemtne, los mecanismos genéticos y endócrinos para el descenso testicular canino no están bien entedidos (vease criptorquidismomás abajo).

Plan diagnóstico

Intersexo es un término general, no específico que significa que están presentes genitales ambiguos, pero no indica la naturaleza o la etiología de la anormalidad. Puesto que estos desórdenes se pueden causar por un error en cualquiera de los tres pasos del desarrollo sexual (arriba), el intersexo no es un término muy útil. Para alcanzar un diagnóstico definitivo es útil categorizar estos desórdenes por el primer paso en que difiere de lo normal. Así pues se categorizan aquí como anormalidades del sexo cromosómico, anormalidades del sexo gonadal, o anormalidades del sexo fenotípico, según lo mostrado en ejemplos en la Tabla 1.

El plan de diagnóstico para estos desórdenes usualmente involucra:

1. El cariotipo para determinar la constitución del sexo cromosómico (XX o XY) y la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para determinar la presencia o ausencia del gen Sry,
2. La histología para determinar si los testículos, ovarios, o los ovotestis están presentes, y
3. El estudio macroscópico e histológico de los genitales internos y externos. Cuando es posible, es preferible definir el desorden por etiología genética. En el futuro por ejemplo, es probable que el diagnóstico definitivo sea confirmado encontrando mutaciones específicas del gen en el ADN de los individuos afectados.

Anormalidades del sexo cromosómico

Los animales con estos desórdenes tienen una anormalidad en el número o estructura de los cromosomas sexuales que se pueden detectar generalmente por cariotipo de los linfocitos sanguíneos o por fibroblastos de la piel. Aquellos con trisomía o monosomía del cromosoma sexual (XXY, XXX, o XO), generalmente tienen genitales subdesarrollados y son estériles, pero generalmente no tienen genitales externos masculinos (XXY) o femeninos (XXX o XO) ambiguos. Los síndromes XXY y XO han sido bien descritos en seres humanos como los síndromes de Klinefelter y de Turner, respectivamente. Ambos síndromes han sido publicados en perros y gatos [5,6], y el síndrome XXX ha sido publicado en perros [7]. Muchos gatos machos carey y calicó han sido reportados con el síndrome XXY [5].

Las quimeras son individuos compuestos por dos o más poblaciones celulares, cada una proviniendo de diferentes individuos. Los mosaicos son también individuos integrados por dos o más poblaciones celulares, pero las células se originan dentro del mismo individuo. El sexo gonadal de las quimeras y mosaicos depende de la proporción de células XX y XY presentes en la gónada indiferenciada en el momento de la determinación del sexo gonadal y de la capacidad de esas células para formar testículos u ovarios funcionales. Entonces el tipo de gónada formada determina el sexo fenotípico. Han sido publicados varios ejemplos en perros y/o gatos [8]. Un ejemplo se muestra en la Fig. 2.

Figura 2. Masculinización incompleta de los genitales externos en una quimera canina (78 XX / 78XY). Aunque tiene desarrollada una estructura semejante al prepucio, la localización del orificio urogenital está desplazado caudalmente de la posición normal en el macho y cranealmente de la posición normal en la hembra. El asistente está señalando el ombligo. (Propiedad de V.N. Meyers-Wallen).

La trisomía, monosomía, y mosaiquismo pueden resultar de la no disyunción cromosómica durante la meiosis o mitosis, mientras que el quimerismo puede resultar de la fusión de cigotos. Es inusual, pero no imposible, encontrar a más de un individuo afectado con tales desórdenes dentro de una familia.

Anormalidades del sexo gonadal: reversión del sexo

Reversión sexual del XX

Estos perros tienen invariablemente constitución cromosómica de XX,78 y algún tejido testicular en una o ambas gónadas. Son los verdaderos hermafroditas XX, teniendo por lo menos un ovotestis, o los machos XX, teniendo testículos bilaterales. El grado de masculinización fenotípica está relacionado con la cantidad de tejido testicular presente. Los hermafroditas verdaderos XX pueden tener genitales externos femeninos, o un clítoris agrandado que se asemeja a un pene con hueso (hueso del clítoris), o cualquier fenotipo entre estos extremos (Tabla 2). Los machos XX tienen generalmente un prepucio desplazado caudalmente, un pene con hipospadia, y son criptórquidos bilaterales. Los genitales internos en todos los perros afectados incluyen un útero bicornual completo, pero los oviductos y epidídimos pueden o no estar presentes.

La reversión sexual ha sido reportada en 16 razas, se ha demostrado que es un desorden hereditario en el Cocker Spaniel Americano, y es un rasgo familiar en por lo menos 6 de las 16 razas en las cuales ha sido publicado [5,9-11] (Tabla 3).

Así pues, varios individuos pueden ocurrir dentro de una familia. El diagnóstico de reversión sexual XX depende de la confirmación de la constitución cromosómica de XX, 78 y de la presencia de por lo menos un ovotestis o un testículo. Las pruebas diagnósticas deben incluir una prueba molecular para la presencia o la ausencia de Sry, puesto que la reversión sexual XX Sry-negativa es el tipo que se ha documentado en perros de raza pura y es probable que sea heredada [10-13]. Esta forma de reversión sexual XX se hereda como un rasgo autosómico recesivo en el Cocker Spaniel Americano [14], pero el gen etiológico es desconocido. En el asesoramiento genético uno debe notar que ambos padres de un Cocker Spaniel Americano afectado son portadores. Se espera que la mayoría de los hermanos machos y hembras del perro afectado sean portadores. Se espera que, en promedio, menos del 25% de los hermanos, sean no-portadores. La reversión sexual XX Sry-positiva es causada por un mecanismo genetico diferente y no se ha descrito en perros o gatos. Een seres humanos por ejemplo, la translocación del gen SRY desde el cromosoma Y a un cromosoma diferente ha resultado en reversión sexual XX SRY-positiva.

Anormalidades del sexo fenotípico: pseudohermafroditismo

En los pseudohermafroditas, la constitución cromosomómica y el sexo gonadal concuerdan, pero los genitales internos o externos son ambiguos. Los individuos afectados son pseudohermafroditas machos o hembras.

Las hembras caninas pseudohermafroditas son XX,78 y tienen ovarios bilaterales. Los derivados de los conductos Müllerianos se desarrollan normalmente, formando los oviductos, el útero, y la vagina craneal. Los órganos andrógeno-dependientes se masculinizan durante el desarrollo [5]. La masculinización varía desde un agrandamiento del clítoris leve hasta genitales externos casi normales de macho con una próstata interna. Las causas iatrogénicas incluyen la administración de andrógenos o progestágenos durante la gestación. Los signos presentes incluyen sangrado de proestro, incontinencia urinaria, o infección uterina (Fig. 3). Se recomienda la ovariohisterectomía con histopatología gonadal para fines diagnósticos. Para prevenir este desorden, se debe evitar la administración de esteroides durante la gestación, particularmente durante el período en que normalmente los genitales internos y externos caninos se desarrollan (días 34 - 46, contando desde el pico de LH sérica (d0) en la perra [15,16]).

Figura 3. Estudio radiográfico de una hembra canina pseudohermafrodita presentada con genitales externos ambiguos e incontinencia urinaria. El contraste fue introducido retrógrado en el orificio urinario dentro de una estructura semejante a un prepucio, desplazada caudalmente. El contraste llena la uretra, la vagina caudal angosta (Vca), la vagina craneal distendida (Vcd), el cuerpo del útero y los cuernos uterinos, y la vejiga urinaria (VU). Los cuernos uterinos se ven como líneas finas de contraste (punta de la flecha), craneal a la vagina dilatada y dorsal a la vejiga urinaria. En respuesta a los andrógenos, el seno urogenital femenino formó una uretra masculina en vez de un vestíbulo y una vagina caudal. Sin embargo la vagina craneal se comunica con la uretra vía la porción angosta (flecha) de la vagina caudal, dando por resultado el almacenamiento e incontinencia de orina. (La foto es cortesía de Mary Louise Martin).

Los machos caninos pseudohermafroditas son XY,78 y tienen testículos bilaterales, no obstante tienen genitales internos o externos femeninos hasta cierto punto. Esta definición EXCLUYE a los machos XX, en quienes el sexo cromosómico y gonadal no están de acuerdo (véase reversión sexual XX arriba). Se reconocen dos categorías de pseudohermafroditismo macho: 1) falla en la regresión del conducto Mülleriano y 2) falla de la masculinización andrógeno-dependiente.

Falla en la regresión del conducto Mülleriano

El Síndrome del Conducto Mülleriano Persistente (SCMP) ha sido reportado en el Schnauzer miniatura y en el Basset Hound. Una condición de intersexo que puede ser SCMP también ha sido publicada en un gato Persa [5]. Los perros afectados tienen oviductos bilaterales, un útero completo con cervix, y la porción craneal de la vagina (Fig. 4a y Fig. 4b).

Figura 4a.

Figura 4b.  

Figuras 4a y 4b. Esquema de (A) genitales en un perro macho y (B) un perro macho con Síndrome del Conducto Mülleriano Persistente (SCMP). Todos los derivados del conducto Mülleriano están presentes en el macho SCMP además de los genitales masculinos. (Adaptado con el permiso de: Meyers-Wallen VN, Donahoe PK, Ueno S, Manganaro TF, Patterson DF. Mullerian Inhibiting Substance is present in testes of dogs with Persistent Müllerian Duct Syndrome. Biol Reprod 1989; 41:881-888).

Testículos escrotales bilaterales o criptorquidismo unilateral o bilateral pueden estar presentes. Estos perros se pueden presentar con piómetra, infección del tracto urinario, infección de la próstata, o tumor de células de Sértoli. El diagnóstico es confirmado por la presencia de una constitución cromosómica de XY, 78, testículos bilaterales, y la presencia de todos los derivados del conducto Mülleriano. Notablemente, la masculinización andrógeno-dependiente es la de un macho normal. El tratamiento se limita a la castración y a la histerectomía. El defecto se hereda como rasgo autosómico recesivo en los Schnauzers miniatura [17], por lo tanto las hembras y los machos pueden ser portadores. Los perros homocigoticos afectados que tienen un testículo descendido generalmente son fértiles y transmitirán el rasgo a toda la descendencia, produciendo perros portadores o afectados.

Falla de la masculinización andrógeno-dependiente

Los machos pseudohermafroditas con defectos en la masculinización andrógeno-dependiente son XY,78 y tienen testículos bilaterales. La regresión del sistema del conducto Mülleriano ocurre como en los machos normales. Sin embargo, las estructuras que requieren de andrógenos para la masculinización no sedesarrollan normalmente. Los defectos heredados de este tipo afectan generalmente tanto el desarrollo masculino prenatal como postnatal. La falla en la masculinización puede tener un rango desde leve, donde ocurre alguna masculinización, hasta severa, donde no ocurre ninguna masculinización (falla completa).

Estos fenotipos pueden estar causados por defectos en:

1. la hormona luteinizante (LH) o receptores de LH,
2. la producción de andrógenos,
3. la conversión de testosterona (T) a dihidrotestosterona (DHT) por la 5-alfa-reductasa, o
4. el receptor de andrógeno

Los defectos en la LH, los receptores de LH, la producción de andrógenos, y la 5-alfa-reductasa no se han documentado en el perro o gato. La resistencia y la insensibilidad a los andrógenos se refieren a síndromes donde la producción de andrógenos es normal pero la masculinización no puede ocurrir debido a defectos en la enzima 5-alfa-reductasa o en el receptor de andrógeno. El término feminización testicular (FmT) se reserva para los defectos del receptor de andrógeno. En los síndromes FmT, se pueden afectar tanto la masculinización dependiente de T- y de DHT-, resultando en falla completa o parcial de la masculinización.

Defectos del receptor de andrógenos

Los síndromes de feminización testicular (FmT) son causados por mutaciones del gen X ligado al receptor de andrógeno. Aunque la producción de testosterona y conversión a dihidrotestosterona es normal, los órganos blanco no pueden responder apropiadamente. Hay falla completa o parcial de masculinización andrógeno-dependiente, dependiendo de si el receptor de andrógenos es no-funcional o parcialmente funcional. En el futuro, será posible diagnosticar estos desórdenes haciendo pruebas de mutaciones en el gen receptor de andrógenos en caninos o felinos. La castración es el tratamiento recomendado para los perros y gatos afectados. Las madres de los machos afectados son portadoras, al igual que algunas de las hermanas hembras. Los hermanos machos que tienen genitales masculinos normales pueden ser usados en programas de cría.

Cuando el receptor de andrógeno es completamente no funcional, la masculinización andrógeno-dependiente está totalmente ausente, y el diagnóstico de FmT es completo. Los machos afectados a menudo se presentan como hembras con fallas para ciclar y esterilidad. Los derivados del conducto Mülleriano están ausentes como en machos normales, puesto que su regresión no depende de los andrógenos. Un defecto de este tipo ha sido reportado en un gato doméstico de pelo corto [18]. Presentaba testículos abdominales bilaterales, pero no tenía epidídimos, conductos deferentes, o útero, y los genitales externos eran femeninos (Fig. 5).

Figura 5. Esquema de genitales internos en un gato doméstico de pelo corto afectado de síndrome de feminización testicular (FmT). Las características andrógeno-dependientes, tales como los derivados del conducto de Wolff, están ausentes debido a un receptor de andrógeno no funcional. Los derivados del conducto de Müller están ausentes, según lo esperado en un macho, puesto que la regresión del conducto de Müller es dependiente del MIS y no de los andrógenos. (Adaptado con el permiso de: Meyers-Wallen VN, Wilson JD, Griffin JE, Fisher S, Moorhead PH, Goldschmidt MH, Haskins ME, Patterson DF. Testicular feminization in a cat.

Cuando el receptor de andrógenos tiene función parcial, el diagnóstico de FmT es incompleto. El espectro causado por estos defectos se extiende desde individuos con genitales ambiguos a machos fenotípicos que son infertiles. Esto ha sido reportado en un perro mestizo [19] y puede ocurrir en gatos, pero no ha sido bien documentado.

Anormalidades adicionales del sexo fenotípico

Hipospadias

Hipospadias es una anormalidad en la localización del orificio urinario resultando de la masculinización incompleta del seno urogenital durante la formación de la uretra masculina (Fig. 6). La causa de este desorden es desconocida, pero podría ser teratogénica o rasgos heredados que afectan la producción de andrógenos o la unión al receptor. Ha sido reportado como un defecto familiar en algunas razas de perros [5]. Si la hipospadias es acompañada por anormalidades escrotales o retención de los derivados del conducto de Müller, los defectos genéticos tales como la reversión sexual XX se deben considerar en el diagnóstico diferencial. Aunque los perros con hipospadias ligeras pueden reproducirse normalmente, no se recomiendan como reproductores.

Figura 6. Hipospadia en un perro Pastor Alemán. El orificio urinario cateterizado (flecha) se localiza en ventral del pene. Esto es el resultado de la masculinización incompleta del seno urogenital durante la formación de la uretra masculina. (Propiedad de V.N. Meyers-Wallen).

Criptorquidismo

El criptorquidismo puede ocurrir en asociación con otros defectos del desarrollo sexual, según lo mencionado anteriormente. Sin embargo en esta sección nos referimos al criptorquidismo aislado, donde el criptorquidismo ocurre como única anormalidad en el sistema reproductivo masculino. Se incluye aquí algo arbitrariamente puesto que los mecanismos subyacentes del descenso anormal del testículo no se conocen por completo.

El criptorquidismo aislado es el desorden más común del tracto reproductivo publicado en perros [5,20]. Los testículos caninos descienden normalmente a los 10 días después del nacimiento [4], aunque no son fácilmente palpables a esa edad. Sin embargo, ambos testículos deben ser palpables dentro del escroto a las 6 - 8 semanas de edad, y si no lo son se garantiza el diagnóstico de criptorquidismo. Los perros con criptorquidismo bilateral son estériles, mientras que aquellos con criptorquidismo unilateral pueden ser fértiles. Sin embargo, el tratamiento recomendado en ambos casos es la castración bilateral porque 1) se incrementa el riesgo de tumor de células de Sértoli en testículos criptórquidos, y 2) el criptorquidismo aislado es ciertamente un rasgo familiar en varias razas, y es muy probable que sea heredado (Tabla 4).

Aunque la genética del criptorquidismo en perros está incompletamente caracterizada, hay suficientes datos que ayudan en el asesoramiento genético. La herencia del criptorquidismo aislado como rasgo recesivo ligado al sexo es consistente con los datos disponibles. Usando este modelo, la primera recomendación es que los perros afectados sean removidos de la población de cría. La segunda recomendación es que el padre y la madre de los perros afectados se consideren como portadores. Algunos hermanos de la misma camada del perro afectado también pueden ser portadores. En otras especies en donde ocurre criptorquidismo como rasgo recesivo, se obtuvo una reducción en la frecuencia de animales afectados al cabo de algunas generaciones quitando a los progenitores portadores y a los machos afectados de la población de cría. Este es probablemente el programa mínimo que se debe perseguir en los perros.

Aunque se han sugerido regímenes médicos para inducir el descenso testicular en perros criptórquidos, no hay reportes publicados para confirmar que éstos son más exitosos que no haciendo ningún tratamiento. Si los testículos descienden varios meses después del nacimiento, ésto se considera como descenso retrasado y ha sido documentado en líneas de perros que tienen una alta incidencia de criptorquidismo [20]. Así pues los perros con descenso retrasado pueden ser una variante del fenotipo criptórquido, y podrían transmitir los genes para este defecto a sus descendientes.

Cuando las causas genéticas del criptorquidismo sean descubiertas, será posible identificar con certeza a los portadores de este rasgo. Experimentos recientes en ratones indican que los andrógenos son necesarios para la degeneración del ligamento suspensorio craneal del testículo embrionario mientras que Insl3, una hormona semejante a la insulina secretada por las células de Leydig, es necesaria para el desarrollo del gubernaculo independiente de los andrógenos [21]. Los ratones que son homocigoticos para la supresión de Insl3 son criptórquidos bilaterales, pero no tienen ninguna otra anormalidad del tracto reproductivo. Es posible que las mutaciones de Insl3 sean responsables de esta condición en los perros, pero también es posible que el control genético del descenso testicular en los perros pueda diferir del de los ratones.