Diferențierea sexuală la om - Sexual differentiation in humans

Cromozomul Y uman care prezintă gena SRY care codifică o proteină care reglează diferențierea sexuală.

Diferențierea sexuală la om este procesul de dezvoltare a diferențelor de sex la om . Este definită ca dezvoltarea structurilor fenotipice în urma acțiunii hormonilor produși în urma determinării gonadale. Diferențierea sexuală include dezvoltarea diferitelor organe genitale, iar tracturile genitale interne și părul corpului joacă un rol în identificarea sexului.

Dezvoltarea diferențelor sexuale începe cu sistemul de determinare a sexului XY, care este prezent la om, iar mecanismele complexe sunt responsabile pentru dezvoltarea diferențelor fenotipice dintre bărbații și femeile umane dintr-un zigot nediferențiat . Femelele au de obicei doi cromozomi X , iar masculii au de obicei un cromozom Y și un cromozom X. La un stadiu incipient al dezvoltării embrionare , ambele sexe posedă structuri interne echivalente. Acestea sunt canalele mezonefrice și canalele paramesonefrice . Prezența genei SRY pe cromozomul Y determină dezvoltarea testiculelor la bărbați și eliberarea ulterioară de hormoni care determină regresia canalelor paramesonefrice . La femele, canalele mezonefrice regresează.

Dezvoltarea sexuală divergentă, cunoscută sub numele de intersex , poate fi rezultatul unor factori genetici și hormonali.

Determinarea sexului

Majoritatea mamiferelor , inclusiv a oamenilor, au un sistem de determinare a sexului XY : cromozomul Y are factori responsabili pentru declanșarea dezvoltării masculine. În absența unui cromozom Y, fătul va suferi o dezvoltare feminină. Acest lucru se datorează prezenței regiunii determinante a sexului a cromozomului Y, cunoscută și sub numele de gena SRY . Astfel, mamiferele masculine au în mod tipic un cromozom X și Y (XY), în timp ce mamiferele femele au de obicei doi cromozomi X (XX).

Sexul cromozomial este determinat în momentul fertilizării ; un cromozom din celula spermatozoizilor , fie X, fie Y, fuzionează cu cromozomul X din celula ovulului. Sexul gonadal se referă la gonade, adică testicul sau ovarele, în funcție de genele care sunt exprimate. Sexul fenotipic se referă la structurile organelor genitale externe și interne.

Un făt uman nu își dezvoltă organele sexuale externe decât la șapte săptămâni după fertilizare. Fătul pare a fi indiferent sexual, nu arăta nici ca un bărbat, nici ca o femelă. În următoarele cinci săptămâni, fătul începe să producă hormoni care determină creșterea organelor sale sexuale în organe masculine sau feminine. Acest proces se numește diferențiere sexuală. Precursorul organelor sexuale feminine interne se numește sistemul Müllerian .

Sistem reproductiv

Până la 7 săptămâni, fătul are un tubercul genital , canelură și sinus urogenital și pliuri labioscrotale . La femele, fără exces de androgeni, aceștia devin clitoris , uretra și vagin și labii .

Diferențierea între sexele organelor sexuale are loc de-a lungul vieții embriologice, fetale și ulterioare. Aceasta include atât diferențierea genitală internă, cât și cea externă. Atât la bărbați, cât și la femei, organele sexuale constau din trei structuri: gonadele , organele genitale interne și organele genitale externe. La masculi, gonadele sunt testiculele, iar la femele sunt ovarele . Acestea sunt organele care produc gameți (ovul și spermatozoizi), celulele reproductive care se vor întâlni în cele din urmă pentru a forma ovulul fertilizat ( zigot ).

Pe măsură ce zigotul se împarte, acesta devine mai întâi embrion (care înseamnă „creștere în interior”), de obicei între zero și opt săptămâni, apoi de la a opta săptămână până la naștere, este considerat făt (care înseamnă „descendenți nenăscuți”). Organele genitale interne sunt toate glandele și canalele accesorii care leagă gonadele de mediul exterior. Organele genitale externe constau din toate structurile reproductive externe. Sexul unui embrion timpuriu nu poate fi determinat deoarece structurile reproductive nu se diferențiază până în a șaptea săptămână. Înainte de aceasta, copilul este considerat bipotențial, deoarece nu poate fi identificat ca bărbat sau femeie.

Diferențierea organelor genitale interne

Organele genitale interne constau din două conducte accesorii: conducte mezonefrice (masculine) și conducte paramesonefrice (feminine). Sistemul mezonefric este precursorul organelor genitale masculine și paramesonefrul sistemului reproductiv feminin. Pe măsură ce dezvoltarea continuă, una dintre perechile de conducte se dezvoltă în timp ce cealaltă regresează. Acest lucru depinde de prezența sau absența regiunii care determină sexul cromozomului Y, cunoscut și sub numele de gena SRY . În prezența unei gene funcționale SRY, gonadele bipotențiale se dezvoltă în testicule. Gonadele se disting histologic prin 6-8 săptămâni de gestație.

Dezvoltarea ulterioară a unui set și degenerarea celuilalt depinde de prezența sau absența a doi hormoni testiculari: testosteron și hormon anti-müllerian (AMH) . Întreruperea dezvoltării tipice poate duce la dezvoltarea ambelor sisteme de conducte sau a niciunui dintre ele, care poate produce indivizi intersexați morfologic .

Bărbați: Gena SRY atunci când este transcrisă și procesată produce proteină SRY care se leagă de ADN și direcționează dezvoltarea gonadei în testicule. Dezvoltarea masculină poate apărea numai atunci când testiculul fetal secretă hormoni cheie într-o perioadă critică în timpul gestației timpurii. Testiculele încep să secrete trei hormoni care influențează organele genitale interne și externe masculine: secretă hormon anti-mulerian (AMH), testosteron și dihidrotestosteron (DHT). Hormonul anti-müllerian determină regresia conductelor paramesonefrice. Testosteronul transformă canalele mezonefrice în structuri accesorii masculine, inclusiv epididimul , canalele deferente și vezicula seminală. Testosteronul va controla, de asemenea, coborârea testiculelor din abdomen în scrot . Multe alte gene găsite pe alți autozomi , inclusiv WT1 , SOX9 și SF1 joacă, de asemenea, un rol în dezvoltarea gonadică.

Femele: Fără testosteron și AMH, conductele mezonefrice degenerează și dispar. Canalele paramesonefrice se dezvoltă într-un uter , trompele uterine și vaginul superior . Rămâne încă o lipsă largă de informații despre controalele genetice ale dezvoltării feminine și multe rămân necunoscute despre procesul embrionar feminin.

Diferențierea genitală externă

Fotografie a unei femei adulte umane și a unui bărbat adult. Rețineți că ambele modele au părul parial ras.

Bărbații devin externi între 8 și 12 săptămâni, pe măsură ce androgenii măresc falul și determină fuziunea canelului și sinusului urogenital în linia mediană, producând un penis fără echivoc cu o uretra falică și un scrot subțire, rugat . Dihidrotestosteronul va diferenția caracteristicile masculine rămase ale organelor genitale externe.

O cantitate suficientă de orice androgen poate provoca masculinizare externă . Cel mai puternic este dihidrotestosteronul (DHT), generat din testosteronul din piele și țesutul genital prin acțiunea 5α-reductazei. Un făt mascul poate fi masculinizat incomplet dacă această enzimă este deficitară . În unele boli și circumstanțe, alți androgeni pot fi prezenți în concentrații suficient de mari pentru a provoca masculinizarea parțială sau (rar) completă a organelor genitale externe ale unui făt genetic feminin. Testiculele încep să secrete trei hormoni care influențează organele genitale interne și externe masculine. Ele secretă hormon anti-mulerian, testosteron și dihidrotestosteron. Hormonul anti-Müllerian (AMH) determină regresia canalelor paramesonefrice. Testosteronul, care este secretat și transformă conductele mezonefrice în structuri accesorii masculine, cum ar fi epididimul, canalele deferente și vezicula seminală. Testosteronul va controla, de asemenea, coborârea testiculelor din abdomen în scrot. Dihidrotestosteronul, cunoscut și sub numele de (DHT), va diferenția caracteristicile masculine rămase ale organelor genitale externe.

Mai multe diferențieri sexuale ale organelor genitale externe au loc la pubertate , când nivelurile de androgeni devin din nou disparate. Nivelurile masculine de testosteron induc direct creșterea penisului și indirect (prin DHT) a prostatei .

Alfred Jost a observat că, deși testosteronul era necesar pentru dezvoltarea canalului mezonefric, regresia canalului paramesonefric se datora unei alte substanțe. Aceasta a fost ulterior determinată a fi o substanță inhibitoare paramesonefrică (MIS), o glicoproteină dimerică de 140 kD care este produsă de celulele sertoli . MIS blochează dezvoltarea canalelor paramesonefrice , promovând regresia acestora.

Caracteristici sexuale secundare

Sân

Diferențierea vizibilă are loc la pubertate , când estradiolul și alți hormoni determină dezvoltarea sânilor la femeile tipice.

Diferențierea psihologică și comportamentală

Adulții și copiii umani prezintă multe diferențe sexuale psihologice și comportamentale. Unele (de exemplu, rochia) sunt învățate și evident culturale. Altele sunt demonstrabile între culturi și au determinanți biologici și învățați. De exemplu, unele studii susțin că fetele sunt, în medie, mai fluente verbal decât băieții, dar băieții sunt, în medie, mai buni la calculul spațial. Unii au observat că acest lucru se poate datora a două tipare diferite în comunicarea părintească cu sugarii, observând că părinții sunt mai predispuși să vorbească cu fetele și mai probabil să se angajeze în joc fizic cu băieții. Deoarece oamenii nu pot explora experimental influențele hormonale asupra comportamentului uman, contribuțiile relative ale factorilor biologici și învățarea la diferențele sexuale psihologice și comportamentale ale omului (în special identitatea de gen, rolul și orientarea sexuală ) sunt controversate (și fierbinte contestate).

Teoriile actuale privind mecanismele de diferențiere sexuală a creierului și a comportamentului la oameni se bazează în principal pe trei surse de dovezi: cercetarea pe animale care implică manipularea hormonilor în viața timpurie, observarea rezultatelor unui număr mic de indivizi cu condiții intersexuale sau cazuri de reatribuire sexuală precoce , și distribuția statistică a trăsăturilor în populații (de exemplu, ratele de homosexualitate la gemeni). Multe dintre aceste cazuri sugerează un anumit efect genetic sau hormonal asupra diferențierii sexuale a comportamentului și a trăsăturilor mentale. Acest lucru a fost contestat ca interpretare slabă a metodologiei științifice.

Variații intersexuale

Următoarele sunt câteva dintre variațiile asociate procesului de determinare și diferențiere atipică:

• Un zigot cu doar cromozomul X (XO) are ca rezultat sindromul Turner și se va dezvolta cu caracteristici feminine.
• Hiperplazia suprarenală congenitală - Incapacitatea suprarenalei de a produce suficient cortizol , ducând la producția crescută de testosteron, rezultând o masculinizare severă a 46 XX femele. Afecțiunea apare și la bărbații XY, deoarece aceștia suferă de efectele scăzute ale cortizolului și ale irosirii de sare, nu ale virilizării.
• Sindromul persistent al canalului müllerian - Un tip rar de pseudohermafroditism care apare la 46 de bărbați XY, cauzat fie de o mutație a genei substanței inhibitoare Müllerian (MIS), pe 19p13, fie de receptorul său de tip II, 12q13. Rezultă o retenție a conductelor Müllerian (persistența uterului rudimentar și a trompelor uterine la bărbații altfel normal virilizați), testicule nedescendente unilaterale sau bilaterale și uneori provoacă infertilitate.
• Diferențe XY în ceea ce privește dezvoltarea sexuală - Producție androgenă atipică sau răspuns inadecvat al androgenului, care poate provoca masculinizare incompletă la bărbații XY. Variază de la eșecul ușor al masculinizării cu testicule nedescinse pentru a completa inversarea sexului și fenotipul feminin ( sindromul de insensibilitate androgenă )
• Sindromul Swyer . O formă de disgeneză gonadală completă, în mare parte datorată mutațiilor din primul pas al determinării sexului; a sry gene.
• O deficiență de 5-alfa-reductază are ca rezultat o dezvoltare atipică caracterizată prin fenotip feminin sau fenotip masculin sub-virilizat cu dezvoltarea epididimului , canalului deferent , a veziculelor seminale și a canalului ejaculator , dar și a pseudovaginei . Acest lucru se datorează faptului că testosteronul este transformat în DHT mai puternic de 5-alfa reductază. DHT este necesar pentru a exercita efecte androgenice mai departe de locul producției de testosteron, unde concentrațiile de testosteron sunt prea mici pentru a avea vreo potență.

Cronologie

Vezi si

• Neuroștiința diferențelor de sex
• Diferențe de sex la oameni

Lecturi suplimentare

• Josso, Nathalie. (10 mai 2008). Determinarea sexului. Diferențe de determinare a sexului. 26 iunie 2012.
• De Felici, M. (2010). "Celulele stem germinale din ovarul adult de mamifere: Considerații de către un fan al celulelor germinale primordiale" . Reproducerea umană moleculară . 16 (9): 632-6. doi : 10.1093 / molehr / gaq006 . PMID  20086005 .
• Rodolfo Rey. (10 noiembrie 2009). Organe genitale externe. Endotext. 26 iunie 2012.
• Sharman, GB; Hughes, RL; Cooper, DW (1989). „Baza cromozomială a diferențierii sexuale la marsupiale”. Jurnalul australian de zoologie . 37 (3): 451. doi : 10.1071 / ZO9890451 .
• Watson, CM; Margan, SH; Johnston, PG (1998). „Eliminarea cromozomului sexual în bandicoot Isoodon macrourus folosind markeri Y-link”. Citogenetică și genetică celulară . 81 (1): 54-9. doi : 10.1159 / 000015008 . PMID  9691176 . S2CID  20042866 .
• Minireview: Diferențierea de sex.

Referințe

Surse

• Achermann, John; Jameson, Larry (2012). Fauci, Anthony S. (ed.). Principiile de medicină internă ale lui Harrison (ediția a XVIII-a). New York: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-147693-5.