Microscopie electronică și luminoasă a testiculelor fetale la 16 și 22 de săptămâni de gestație, în urma diagnosticării prenatale a sindromului X fragil, a arătat că morfogeneza macroorhidismului începe înainte de 16 săptămâni și este progresivă pe tot parcursul gestației.

Microscopia luminoasă și electronică a testiculelor la 16 săptămâni a evidențiat edem interstițial cu creșterea substanței de bază interstițială asociată cu o creștere a granulelor glicoproteice hidrofile, a fibrelor de colagen împrăștiate și a mănunchiurilor de microfibrile. La 22 de săptămâni, a existat o progresie a acestor modificări cu o creștere suplimentară a substanței de fond, a fibrelor de colagen grupate în mănunchiuri și o creștere moderată a fibroblastelor.

Mecanismul primar al macroorhidismului pare a fi producerea de către celulele interstițiale fetale a unei substanțe de fond anormale compuse din granule de glicoproteine care sunt hidrofile și care au ca rezultat edemul interstițial cel puțin până la 16 săptămâni. Astfel, un defect primar al țesutului conjunctiv poate fi responsabil pentru macroorhidism, precum și pentru unele dintre celelalte caracteristici ale sindromului X fragil.

.