Гонадный пол. Индифферентная стадия развития эмбриона. Особенности формирования гонадного пола у плода.

Обновлено: 24.04.2024

Генетическая детерминация пола происходит при оплодотворении. Y-хромосома — детерминанта генетически мужского пола (зигота содержит 22 пары аутосом + половые хромосомы XY, т.е. 46XY). Кариотип зиготы генетически женского пола — 46ХХ.

Первичные половые клетки образуются в стенке желточного мешка и на 5-й неделе эмбриогенеза начинают мигрировать в гонадные валики — зачатки индифферентных гонад. В индифферентный период развития первичных гонад в их стромальной ткани содержится два типа клеток. Один тип клеток на гонадной стадии дифференциации пола развивается в гранулезные клетки яичников или в клетки Сертоли семенных трубочек в яичках. Второй тип клеток на стадии гонад дифференцируются в клетки прозрачной оболочки (theca pellucida) в яичниках или в клетки Лейдига в семенниках.

У эмбриона мужского пола на 6—7-й неделе эмбриональной жизни после миграции первичных половых клеток в первичные гонады в присутствии Y-хромосомы, содержащей SRY-ген, происходит дифференциация клеток Сертоли. В процессе дифференциации клетки Сертоли располагаются вокруг первичных половых клеток, в результате начинается развитие трубочек семенников в первичных гонадах. Дифференциация мезенхимальных (стромальных) клеток гонад в интерстициальные клетки Лейдига, которые в последующем будут секретировать мужской половой гормон тестостерон, начинается с 8—9-й недели и заканчивается на 10-й неделе развития плода.
У женского эмбриона дифференцирование первичных гонад в яичники (определяется геном FOXL2) начинается с 9-й недели, когда активируются Х-хромосомы. При сбое в работе гена FOXL2 первичные гонады разовьются в. яички!

У плода, развивающегося по женскому типу, гранулезные клетки и клетки прозрачной оболочки не секретируют анти-мюллеров гормон и тестостерон. При отсутствии анти-мюллерова гормона мюллеровы протоки превращается во внутренние женские репродуктивные органы (маточные трубы, матка, верхняя часть влагалища), и одновременно происходит регрессия вольфовых протоков в связи с отсутствием секреции тестостерона у плода.

Дифференцировка наружных половых органов происходит из мочеполового синуса, полового бугорка, половых складок и половых валиков. Развитие наружных половых органов зависит от половых гормонов.
У плода, развивающегося по мужскому типу, под влиянием тестостерона мочеполовой синус даёт начало предстательной и бульбоуретральным железам.
5-альфа-редуктаза катализирует превращение тестостерона в дигидротестостерон. Примерно на 12-й неделе внутриутробного развития половой бугорок под влиянием дигидротестостерона дифференцируется в половой член, половые складки образуют дистальную часть уретры, а половые валики развиваются в мошонку.
У плода, развивающегося по женскому типу, при отсутствии андрогенов примерно на 14-й неделе внутриутробного развития мочеполовой синус развивается в нижнюю часть влагалища, половой бугорок — в клитор, а половые складки и половые валики дифференцируются в малые и большие половые губы соответственно. Женские половые гормоны способствуют дифференцировке внегонадных органов женской половой системы.

Как мы видим, плод с кариотипом XY ни на одной стадии не может считаться плодом женского пола.

Виды пола.

Пол - совокупность признаков, по которым производится специфическое разделение особей или клеток, основанное на их морфологических и физиологических особенностях и позволяющее осуществлять в процессе полового размножения комбинирование в потомках наследственных задатков родителей.

Половая дифференцировка включает в себя ряд последовательных процессов, которые можно представить в виде схемы хромосомный пол гонадный пол фенотипический пол психологический пол. В процессе половой дифференцировки большая роль принадлежит гормонам.

ХРОМОСОМНЫЙ ПОЛ - первая фаза половой дифференцировки, устанавливается уже при оплодотворении яйцеклетки. Это единственный неизменный параметр приведенной выше цепочки. У человека набор половых хромосом XV детерминирует мужской пол, а сочетание двух XX - хромосом предопределяет женский пол. При отсутствии четких половых особенностей наружных гениталии или при подозрении на расхождение фенотипического и генотипического пола производят анализ клеток слизистой оболочки полости рта, лейкоцитов на присутствие телец Барра - это участки конденсированного хроматина соответствующего инактивиравонной X - хромосоме. Число телец Барра в клетке на единицу меньше числа X - хромосом в ней: при генотипе XY оно равно “О”, при XX - “1”, при XXY “1”, при ХХХ “2”.

ГОНАДНЫЙ ПОЛ - первичные половые клетки у мужского и женского эмбриона гистологически идентичны и имеют возможности. дифференцировки в двух направлениях вплоть до 7-ой недели внутриутробного периода. На этой стадии присутствуют оба внутренних половых протока - вольфов и мюллеров. До шестой недели беременности продолжается индифферентный период развития, когда развивающаяся гонада морфологически одинакова для обоих полов и состоит из коркового и мозгового слоев. В специфической фазе из коркового слоя образуется яичник, а из мозгового яичко.

Таким образом, формирование мужского пола представляется активным управляемым преобразованием, а образование женского - естественным самопроизвольно текущим процессом.

ФЕНОТИПИЧЕСКИЙ ПОЛ - в последующих стадиях дифференцировки мужского пола непосредственно регулирующим фактором становятся уже гормоны, продуцируемые сформированным яичком. Оно начинает вырабатывать две группы гормонов. Первая группа тестостерон и дегидротестостерон, формируемые в гландулоцитах яичка. Влияние тестостерона можно подразделить на общее, требующее сравнительно невысоких концентраций гормона, и местное, возможное только при высоких уровнях гормона в микрорегионе локализации самого яичка. Следствием общего действия является формирование наружных половых органов, преобразование первичного полового бугорка в пенис, образование мошонки и уретры. Локальный эффект приводит к образованию из протока первичной почки семявыводящих путей и семенных пузырьков. Вторая группа гормонов, секретируемых тестикулами плода, - гормоны, приводящие к торможению развития мюллерова протока. Неадекватная продукция этих гормонов может привести к продолжению развития этого протока и формированию элементов женских половых внутренних органов - матки и влагалища (гермафродитизм). Несостоятельность тестостерона, в свою очередь, может быть причиной развития наружных половых органов по женскому типу. Андрогены, выделяемые клетками Лейдига, необходимы и для нисхождения яичек из брюшной полости в мошонку. При физиологическом течении беременности в 97% случаев яички новорожденного находятся в мошонке.

При женской хромосомной структуре формирование наружных и внутренних половых органов идет правильно, независимо от функции яичника. Поэтому даже грубые дисгенетические изменения яичников могут не отражаться на формировании органов половой сферы.

Таким образом, в естественной дифференцировке органов половой системы мужского типа решающее значение имеет своевременное и полное включение гормональной функции тестикул.

Проведенные рядом авторов исследования свидетельствуют о том, что патологическое течение беременности может оказывать неблагоприятное влияние на развитие фетальных яичек, которое способно обусловить отставание в развитии органа на 4 - 8 недель, развитие отека и гибель клеточных структур. •

На развитии фетальных яичек сказывается характер предлежащей части плода (тазовое, головное). При тазовом предлежании имеет место снижение функциональной активности органа, что создает условия для возникновения крипторхизма. При тазовом предлежании перемещение яичек плода из паховой области в мошонку запаздывает по времени на 3 - 4 недели по сравнению с этим процессом при головном предлежании.

Следует помнить, что при всяких вредных воздействиях на яички (как в антенатальном, так и в постнатальном периодах) страдает прежде всего зародышевый эпителий извитых канальцев, что проявляется более или менее выраженным уменьшением количества сперматозоидов, вплоть до их полного исчезновения. При изолированном поражении канальцев внутрисекреторная функция яичек может не пострадать. Когда процесс распространяется и на интерстициальную ткань яичек, возникает их гормональная недостаточность.

Процесс формирования полового фенотипа у ребенка совершается в течение всего периода развития и созревания, но наиболее значимыми в этом отношении оказываются два периода жизни и, при том, достаточно кратковременные. Это период формирования пола во внутриутробном развитии, занимающий в основном около 4-х месяцев (генетический и гонадный пол), и период полового созревания длительностью 2-3 года у девочек и 4-5 лет у мальчиков (оформление соматического и психологического пола).

Признаки полового диморфизма, возникающие в периоде внутриутробного развития, в процессе постнатального роста углубляются очень постепенно. Это касается медленно формирующихся различий в типе телосложения, нередко выявляемых сравнительно хорошо уже в периоде первой полноты (1-4 года), и в существенном своеобразии психологии и круга интересов мальчиков и девочек, начиная с первых игр и рисунков (психологический пол). Рост шестилетних девочек и мальчиков примерно одинаков, однако особенности в развитии костно-мышечной системы уже заметно сказываются на их телосложении. Походка девочек становится более грациозной, а движения - более мягкими и сдержанными, чем у мальчиков. Мальчики обычно доверчивы и простодушны, они одинаково хорошо (или плохо) ведут себя и дома, и в гостях, им почти безразличен их внешний вид, в играх они стремятся проявить силу, ловкость и отвагу. Девочки этого же возраста уже “себе на уме”, они стараются произвести хорошее впечатление на окружающих их людей, в том числе и на посторонних; им далеко не все равно, как они причесаны и одеты, в играх они осторожны и предусмотрительны.

Нормальное развитие ребенка и полноценная его социально-психологическая адаптация возможны только в том случае, если имеет место полное совпадение пола генетического, гонадного, соматического и психологического. Это состояние называют ИЗОСЕКСУАЛЬНОСТЬЮ. При аномальном формировании пола этого единства уже не будет и для определения данного состояния используют термин “ГЕТЕРОСЕКСУАЛЬНОСТЬ” или “ИНТЕРСЕКСУАЛЬНОСТЬ”. Могут встречаться аномалии формирования пола, при которых имеют место явления морфологической (анатомической), эндокринной, генетической или сексуально-психологической частичной или полной инверсии пола.

Исследования показали, что ни хромосомный набор, ни внутренние органы деторождения, ни внешние гениталии не имеют решающего значения для формирования половой роли ребенка. Добиться соответствия биологического и психологического пола психологическими методами при неправильном определении пола при рождении и соответствующем воспитании можно лишь в _:первые два года, а после этого такие попытки ведут к серьезным нарушениям в развитии ребенка. Возраст до 3-4-х лет оказывается наиболее сенситивным периодом формирования половой принадлежности. Наряду с половой принадлежностью существует понятие половой идентичности (половое самосознание), то есть мнение человека о самом себе, как представителе определенного пола в сравнении с половым эталоном.

Пубертатный (подростковый) период - это период наибольшего физического, познавательного и психосоциального развития и перемен, занимающий около половины всего времени роста человека. Он начинается в возрасте около 10-ти лет у девочек и 12-ти лет у мальчиков. Период полового созревания не ограничен четко по длительности, но продолжается обычно в течение 2-3-х лет. Половое созревание - это период, в течение которого появляются вторичные половые признаки.

Выделяют ТРИ ФАЗЫ ПОЛОВОГО СОЗРЕВАНИЯ:

собственно пубертатную (от появления первых признаков полового созревания до первых поллюций у мальчиков и первой менструации у девочек);

постпубертатную (от поллюций и менархе до появления так называемых юношеских угрей и начала оволосения лица у мальчиков).

Гонадный пол. Индифферентная стадия развития эмбриона. Особенности формирования гонадного пола у плода.

Примерно до 6—7-й недели внутриутробной жизни эмбриона его гонады развиваются идентично как у мужчин, так и у женщин. Это так называемая индифферентная стадия развития эмбриона, когда половая система обоих полов развивается по одной генетической программе. В период формирования гонадного пола у плода развиваются мужской (вольфов) и женский (мюллеров,) протоки. Первоначально развитие этих протоков начинается унипотенциально, т. е. независимо от будущего пола, и только один из них может развиваться в половой тракт, связанный с конкретным генетическим полом плода. В частности, вольфов проток превращается в структуры мужского полового тракта, а мюллеров — женского (табл. 16.1). Закладка индифферентных гонад происходит у эмбриона в виде гонадных валиков. В эпителии гонадных валиков обособляются крупные первичные половые клетки, которые в дальнейшем дают начало развитию половых клеток. Первичные половые клетки дифференцируются на 5-й день после фертилизации. По прошествии 3 нед они определяются среди клеток внезародышевой энтодермы в стенке желточного мешка (часть первичной кишки, вынесенная за пределы зародыша). От поверхности внутрь половых валиков прорастают тяжи, состоящие из первичных половых клеток фолликулярного эпителия, который выполняет для первичных половых клеток трофическую роль. В течение 3 нед жизни эмбриона в половых валиках эти клеточные элементы развивается в ткань, которая будет основой первичных гонад. Первичные половые клетки из вольфова тела мигрируют в эту ткань, в которой из них будут образовываться половые клетки или гаметы. В индифферентный период развития первичных гонад в их стро-мальной ткани содержится два типа клеток. Один тип клеток на гонадной стадии дифференциации пола развивается в гранулезные клетки яичников или в клетки Сертоли семенных трубочек в яичках. Второй тип клеток на стадии гонад дифференцируются в клетки прозрачной оболочки (theca pellucida) в яичниках или в клетки Лейдига в семенниках.

Таблица 16.1. Особенности формирования гонадного пола у плода

У эмбриона мужского пола на 6—7-й неделе эмбриональной жизни после миграции первичных половых клеток в первичные гонады в присутствии Y-хромосомы, содержащей SRY-ген, происходит дифференциация клеток Сертоли. В процессе дифференциации клетки Сертоли располагаются вокруг первичных половых клеток, в результате начинается развитие трубочек семенников в первичных гонадах. Дифференциация мезенхи-мальных (стромальных) клеток гонад в интерстициальные клетки Лейдига, которые в последующем будут секретировать мужской половой гормон тестостерон, начинается с 8—9-й недели и заканчивается на 10-й неделе развития плода.

У женского эмбриона дифференцирование первичных гонад в яичники начинается с 9-й недели, когда активируются Х-хромосомы. Их активация приводит к пролиферации первичных половых клеток, деление которых осуществляется путем митоза. К моменту рождения плода женского пола в яичниках содержатся первичные ооциты, которые образуются в период развития плода из первичных половых клеток путем мейотического деления. Однако уже в периоде внутриутробного развития мейоз первичных половых клеток блокируется (стадия поздней профазы) после образования первичного ооцита. В первичном ооците мейоз на стадии поздней профазы вновь возобновится спустя много лет в одну из будущих овуляций, под влиянием гонадотропинов гипофиза и гормонов половых желез, в периоде пубертатного развития женского организма.

Информация на сайте подлежит консультации лечащим врачом и не заменяет очной консультации с ним.
См. подробнее в пользовательском соглашении.

Половая дифференциация человека

При фертилизации, в зиготе, находящейся в репродуктивном тракте женского организма, на основе генетической программы первоначально формируется хромосомный, или генетический, пол человека. Затем в ходе развития эмбриона формируется гонадный пол, когда недифференцированные гонады развиваются либо в семенники, либо в яичники. В зависимости от гонадного пола у плода происходит дифференциация мужских или женских внутренних и наружных гениталий (формируется фенотипический пол). В целом указанные превращения называется половой дифференциацией человека (рис. 16.2).

Стадия индифферентных гонад

16.1.1. Генетический пол

Половые хромосомы (X и Y) являются единственными из 23 хромосом, которые определяют пол организма. Половые клетки, продуцируемые женским организмом, содержат Х-хромосому, тогда как сперматозоиды — X- или Y-хромосому. Остальные 22 хромосомы предопределяют характеристики организма, не связанные с полом, и поэтому называются аутосомами.

Во время фертилизации образуется зигота, содержащая 23 пары хромосом. В зиготе, из которой будет развиваться плод женского пола, содержится две Х-хромосомы, т. е. по одной из каждой женской и мужской гаметы. В зиготе, из которой будет развиваться плод мужского пола, содержится X- и Y-хромосомы. Развитие гонад и гениталий в мужском организме обусловлено Y-хромосомой. При отсутствии в генах эмбриона Y-хромосомы у эмбриона развиваются яичники. Y-хромосома ответственна за начальный половой диморфизм, т. е. две различные половые формы, мужская и женская, одного и того же индивидуума.

16.1.2. Гонадный пол

Примерно до 6—7-й недели внутриутробной жизни эмбриона его гонады развиваются идентично как у мужчин, так и у женщин. Это так называемая индифферентная стадия развития эмбриона, когда половая система обоих полов развивается по одной генетической программе. В период формирования гонадного пола у плода развиваются мужской (вольфов) и женский (мюллеров> протоки. Первоначально развитие этих протоков начинается унипотенциально, т. е. независимо от будущего пола, и только один из них может развиваться в половой тракт, связанный с конкретным генетическим полом плода. В частности, вольфов проток превращается в структуры мужского полового тракта, а мюллеров — женского (табл. 16.1).

Закладка индифферентных гонад происходит у эмбриона в виде гонадных валиков. В эпителии гонадных валиков обособляются крупные первичные половые клетки, которые в дальнейшем дают начало развитию половых клеток. Первичные половые клетки дифференцируются на 5-й день после фертилизации. По прошествии 3 нед они определяются среди клеток внезародышевой энтодермы в стенке желточного мешка (часть первичной кишки, вынесенная за пределы зародыша). От поверхности внутрь половых валиков прорастают тяжи, состоящие из первичных половых клеток фолликулярного эпителия, который выполняет для первичных половых клеток трофическую роль. В течение 3 нед жизни эмбриона в половых валиках эти клеточные элементы развивается в ткань, которая будет основой первичных гонад. Первичные половые клетки из вольфова тела мигрируют в эту ткань, в которой из них будут образовываться половые клетки или гаметы. В индифферентный период развития первичных гонад в их стромальной ткани содержится два типа клеток. Один тип клеток на гонадной

Таблица 16.1. Особенности формирования гонадного пола у плода

Генетический статус пола

Развиваю- щиеся гона- ды

Источники развития гонад

Наружные половые ор- ганы

стадии дифференциации пола развивается в гранулезные клетки яичников или в клетки Сертоли семенных трубочек в яичках. Второй тип клеток на стадии гонад дифференцируются в клетки прозрачной оболочки (theca pel- lucida) в яичниках или в клетки Лейдига в семенниках.

16.1.3. Фенотипический пол

Развитие внутренних мужских половых органов у плода происходит под влиянием тестостерона. Отсутствие его секреции в фетальных клетках Лейдига приведет к образованию у плода женских половых путей. Секреция тестостерона клетками Лейдига у плода мужского пола начинается примерно на 9-й неделе развития, под влиянием хорионического гонадотропина плаценты, секреция которого стимулируется гормоном роста. Под влиянием тестостерона вольфовы протоки трансформируется в своем развитии в придатки яичек, семявыносящие протки и семенные пузырьки. Кроме того, на формирование фенотипического пола оказывает влияние мюллеров ингибирующий фактор (синоним — анти-мюллеров гормон), секреция которого начинается в яичках примерно с 7-й недели развития эмбриона и который вызывает регрессию мюллеровых протоков у плода мужского пола. Механизм регрессии мюллеровых протоков связан с тем, что мюллеров ингибирующий фактор связывается с рецепторами мембраны мезенхимальных клеток, окружающих эти протоки, а те в свою очередь играют роль посредников в этом процессе.

У плода, развивающегося по женскому типу, гранулезные клетки и клетки прозрачной оболочки не секретируют мюллеров тормозящий гормон и тестостерон. При отсутствии аинти-мюллерова гормона мюллеровы протоки превращается во внутренние женские репродуктивные органу (маточные трубы, матка, верхняя часть влагалища), и одновременно происходит регрессия вольфовых протоков в связи с отсутствием секреции тестостерона у плода.

Развитие наружных половых органов. В отличие от внутренних органов мужского и женского репродуктивного тракта, первичные наружные гениталии у плода могут развиваться либо по мужскому, либо по женскому типу. У плода, развивающегося по женскому типу, в отсутствии секреции тестостерона одновременно с уретральными складками и генитальными выпуклостями развиваются малые и большие половые губы, клитор. У плода, развивающегося по мужскому типу, клетки Лейдига секретируют тестостерон, который с этого периода способен превращаться в более активный метаболит — дигидротестостерон. Этот гормон регулирует нормальное развитие мужских половых органов, их слияние с уретральными складками, а также с генитальными выпуклостями. В результате образуется пенис. Кроме того, слияние генитальных выпуклостей по средней линии приводит к образованию мошонки, в которую позднее у плода опускаются яички, а генитальные бугорки развиваются в головку пениса. Клетки Лейдига секретируют тестостерон под влиянием лютропина аденогипофиза, а регуляция секреции клеток Лейдига осуществляется при участии гипоталамуса. Нейроны гипоталамуса примерно на 4-й неделе развития эмбриона начинают секретировать гонадолиберин, а на 10-й неделе — это стимулирует в гипофизе секрецию лютропина. Другие фенотипические признаки женского или мужского пола у индивидуума развиваются в пубертатном периоде. В периоде детства концентрация гонадотропина, фоллитропина и лютропина сохраняется на низком уровне, а также не функционирует механизм отрицательной обратной связи их взаимной регуляции из-за низкой чувствительности нейронов гипоталамуса к циркулирующим в крови половым стероидам.

Эмбриогенез половой системы

Процесс развития признаков и свойств, отличающих мужские особи от женских и подготавливающий их к размножению происходит в течение ряда этапов эмбрионального и постэмбрионального периодов.

Формирование полового тракта в эмбриогенезе определяется взаимодействием трех групп факторов: генетического механизма, внутренних эпигенетических и внешних эпигенетических факторов.

Этапы формирования полового тракта

до 6 недель одинакова для обеих полов

детерминируется генами половых хромосом (Gordon J., 1981), дифференцируются на 10-12 неделе внутриутробного периода

и наружных половых органов

по мужскому типу - детерминируется факторами, секретируемыми яичками плода, формируются с 12 по 20 неделю внутриутробного периода

Яичники не играют определяющей роли в развитии внутренних и наружных половых органов.

При агенезии или дисгенезии гонад внутренние и наружные половые органы независимо от структуры половых хромосом всегда развиваются по женскому типу.

При наличии в гонаде смешанного типа тестостерон-секретирующей ткани возникают различные формы истинного гермафродитизма.

Дифференциация пола эмбриона

Мужские и женские половые железы развиваются из одного недифференцированного зачатка.

Индифферентный - до 6-7 недель одинаков для обоих полов

На 3-4 неделе у эмбриона появляются первые признаки гонад. На этой стадии и до 6 нед эмбриональной жизни гонады не дифференцируются, морфологически одинаковы как для женского, так и для мужского пола и, состоят из

клеток целомического эпителия - наружный корковый слой, в последующем из него образуется яичник

мезенхимы - внутренний мозговой слой (из него образуется яичко) и

половых клеток - гоноцитов, которые мигрируют в мозговой слой из желточного мешка до 6-7 недели эмбрионального развития.

На этой стадии у зародыша присутствуют обе пары протоков Мюллера и Вольфа. Область, охватывающая устья мочевых и половых протоков, мочеполовой синус и зародышевые части из которых разовьются внешние половые органы, находится на стадии, из которой может развиться орган любого пола.

В мозговом слое в последующем развиваются семенные тяжи, содержащие примордиальные половые клетки, которые дают начало овогониям и сперматогониям.

С окончанием процесса миграции гоноцитов заканчивается индифферентная стадия развития гонады (Karlson B., 1983).

и внутренних половых органов

детерминируется генами половых хромосом

Ген Y-хромосомы вызызывает биосинтез специфического мембранного белка, H-Y-антигена, рецепторы к которому расположены на клетках примордиальной гонады.

Захват H-Y-антигена этими клетками индуцирует развитие первичной (индифферентной) гонады в яичко (Wachtel S., 1981) с 7 недель внутриутробного развития плода.

Предполагают, что для пренатального развития мужского фенотипа необходимо 18 генов (Haseltine F., 1981).

Читайте также: