Хромосомы содержат генетический материал, ДНК (дезоксирибонуклеиновую кислота), который является кодом жизни. У нормального человека, мужчины или женщины, всего 46 хромосом, каждая состоит из большого количества генов. Из этих 46 хромосом, 44 сгруппированы в 22 пары. Они известны как аутосомы (неполовые хромосомы) и они определяют характеристики человека, но не его или ее пол. У нормального мужчины есть 2 дополнительные хромосомы определяющие пол, известные как Х и У, а у нормальной женщины тоже есть 2 дополнительные, известные как Х и Х. Нормальный мужчина соответственно имеет всего 46 хромосом и его генетическая конституция или кариотип, выражается как 46, ХУ. Нормальная женщина также имеет 46 и ее кариотип 46, ХХ.
Ошибки и случайности не являются редкостью в природе и это также верно для процессов, в ходе которых лицо приобретает свою генетическую конституцию. Такие ошибки могут привести в ненормальности в генетическом строении индивида, некоторые из которых (мутации) воспроизводятся и продолжаются дальше по генетической линии, т. е.наследуются, другие являются врожденными, т. е.проявляются с рождения, но не наследуются или передаются дальше.
Потенциал для врожденных ошибок в половом развитии индивида заложен с самого начала, с момента оплодотворения яйца при зачатии. Он возрастает до критического уровня в процессе развитии эмбриона в матке, и еще раз в течение биологической трансформации, которая происходит во время полового созревания.
На ранних стадиях созревания эмбриона в матке, клетки, которые будут окончательно определять пол ребенка, неотличимы. Через 7 недель появляется некоторая дифференциация, но большинство структур все еще остаются «нейтральными» в том смысле, что существующие скопления клеток все еще представляют собой потенциальные органы любого пола. Это происходит на данном этапе, когда от действий Х или У-хромосом зависит дальнейшей развитие. Генетический код Х-хромосом содержит инструкции для отмены мужских черт и команду для еще не определившихся клеток стать яичниками вместо яичек и яйцеклетками вместо сперматозоидов. Генетический код У-хромосом отдает противоположные команды, выражающиеся в развитии яичек. Когда они сформируются, яички будут воспроизводить мужские гормоны, которые начнут стимулировать развитие мужских половых органов и эффективно уничтожать женские. Но если инструкции идущие от У-хромосом неясны или не достигают цели, развиваются женские органы и эмбрион становится женщиной (с внешней стороны, по крайней мере). Синдром Невосприимчивости Андрогенов (или Синдром феминизации яичек) описывает одну из таких ситуаций, когда ребенок рождается с отличительными внешними признаками девочки, но обнаруживает хромосомный набор мужчины и мужской уровень циркуляции тестостерона.
И наоборот, из-за неверного направления, или прерывания генетических сигналов, возможно ребенок с набором хромосом девочки (46, ХХ) рождается без яичников, или с яичками вместо яичников.
Одной из самых важных функций хромосом является производство ферментов и гормонов, которые влияют на развитие эмбриона. Синдром дефицита 5 альфа — редуктазы описывает разные прерывания при нормальном развитии, которые могут произойти с ХУ-индивидами. В этом случае, У-хромосомы успешно стимулируют рост яичек, но яички производят только некоторые гормоны нужные для развития мужчины. При отсутствии важного гормона DHT (дигидротестостерон), мужские половые органы не могут развиться и половые органы становятся женскими или неясными. Единственным частично успешным результатом действий У-хромосомы в таких случаях является то, что у человека также не могут развиться фаллопиевы трубы или матка.
Синдром Кляйнефельтера (СК) впервые был описан американцем Гарри Кляйнефельтером в 1942, это врожденное расстройство, поражающее мальчиков и мужчин. Когда мужские сперматозоиды соединяются с женскими яйцеклетками, фетальные клетки имеют по крайней мере по одной лишней Х-хромосоме. Более общим результатом является кариотип 47, ХХУ — т. е. 44 аутосомы плюс 3 вместо двух половых хромосом. Поскольку это состояние врожденное и не наследуется, родители мальчика с СК не должны беспокоиться насчет ее возможной передачи своим внукам, и им не нужно волноваться, что они родят еще одного мальчика с СК.
Дальнейший вариант этого состояния известен как мозаицизм, в которой некоторые клетки тела имеют нормальный набор 46,ХУ а другие — 47,ХХУ. Это описывается как 46,ХУ/47,ХХУ. Большая часть индивидов с набором 47,ХХУ — бесплодны и не могут иметь детей, но некоторые, чьи тела включают 46,ХУ клетки, способны производить сперматозоиды и иметь детей.
Оценки о частоте возникновения СК среди рождающихся мальчиков разнятся от 1 к 1000 (0,1 %) до 1 к 400 (0,25 %), делая его одним из самых распространенных врожденных расстройств. Мальчики с СК имеют обычную фигуру тела мужчины, если не считать, что во время взросления у них могут развиться груди. Изучение психологического характера людей с СК не привели к каким-либо ясным выводам. У некоторых людей были описаны ухудшения в умственных функциях — трудности в учебе, трудности с концентрацией внимания, трудности с речью и трудности в социализации с другими детьми. Однако, отчеты об этих проблемах, их серьезности и их распространенность не ясны и чаще всего не подтверждаются. Мальчикам с СК не требуется специального ухода и большинство из них, похоже, более или менее нормально ходят школу и ведут взрослую жизнь. Уровень мужского гормона тестостерона зафиксирован как нормальный в период полового созревания, но потом может упасть ниже стандартного уровня у взрослого. Это случаи ассоциируются с определенными женскими чертами, такими как низкий уровень волос на лице, пониженное мышечное развитие и отложение жира на бедрах.
Также была отмечена повышенная уязвимость к большому числу физиологических недугов и болезней, связанных с иммунной системой. Среди них повышенный риск остеопороза (хрупкие кости), и астма. Но опять же, многие из этих доказательств являются не более чем двусмысленными, за исключением частоты возникновения рака грудных желез, которое в 20 раз чаще встречаются у людей с СК, чем у нормального мужского населения (едва ли 1 % от всех случаев рака грудных желез случается с мужчинами).
Не описано никаких медицинских вмешательств и их не рекомендуется использовать в случае с лицами с СК. Возможно, можно лишь предложить поддерживать уровень тестостерона в тех случаях, когда, например, у женщины или не-мужчины, физические черты становятся предметом насмешек или с целью преодоления утомления. Однако, слишком длительный прием тестостерона, как и любого другого гормона, не считается разумным из-за известного риска побочных явлений.
Параллельное состояние к СК, известное как синдром Тернера, может произойти с девочками. Это скорее результат уменьшения, чем увеличения, хромосом, дающий кариотип 45,Х в некоторых или во всех клетках тела. Как и индивиды с СК, многие люди с синдромом Тернера ведут нормальную жизнь, но вероятно являются бесплодными. Частота синдрома Тернера среди женщин оценивается приблизительно как 1 к 2000; значительно реже, чем частота СК среди мужчин. Это может быть еще более значимым, так как такая статистика широко проводит параллели о большей частоте возникновения гендерных расстройств среди мужчин, чем среди женщин.
Наружные половые органы ребенка, конечно, являются самым очевидным видимым признаком его половой принадлежности. Но, как мы видим из этих специальных примеров, где что-то может пойти не так из-за генетического кода, они не являются единственными признаками. Есть другие, скрытые факторы, описывающие пол индивида, такие как генетические параметры или клетки тела и индивидуальная гормональная конституция и они не всегда соответствуют более выраженным признакам. Достоверную статистику частоты этих случаев трудно собрать, или потому что условия сами не сразу проявляются, или потому что применяется поспешное лечение, чтобы отнести ребенка к тому или иному полу и все состояние дел покрывается тайной.