Kāpēc cilvēka dzimuma noteikšanas procesu noteiktā laika periodā regulē hormonālie signāli?

Šajā emuāra ierakstā zinātniski tiek pētīts, kā tiek noteikts cilvēka dzimums, un konkrēti, kāpēc hormonālajiem signāliem noteiktā augļa attīstības posmā ir izšķiroša loma.

 

Cilvēka dzimumhromosomas sastāv no X hromosomas un Y hromosomas. Sieviešu olšūnā ir tikai X hromosoma, savukārt vīrieša spermatozoīdā ir vai nu X, vai Y hromosoma. Cilvēka dzimumu nosaka tas, vai sievietes olšūna ir apaugļota ar spermatozoīdu, kam ir X hromosoma, vai ar spermatozoīdu, kam ir Y hromosoma. Pirmajā gadījumā indivīds attīstās par sievieti ar XX hromosomām; otrajā - par vīrieti ar XY hromosomām.
Dzīvniekiem ar diviem dzimumiem, piemēram, cilvēkiem, viens dzimums kalpo par dzimuma noteikšanas pamatmodeli. Šis pamatmodeļa dzimums atšķiras atkarībā no dzīvnieku sugas. Putniem tēviņš parasti ir pamatmodelis, savukārt zīdītājiem, tostarp cilvēkiem, pamatmodelis ir mātīte. Nepamata modeļa dzimums attīstās no pamatmodeļa ontoģenēzes laikā, izmantojot virkni darbību, ko regulē dzimumhromosomu gēni. Tāpēc vīrišķā dzimuma veidošanās prasa ne tikai sievišķā dzimuma veidošanās pamatprogrammu, bet arī papildu procesus, ko regulē Y hromosoma. Ja saskaņā ar Y hromosomas norādījumiem ražotie vīrišķie hormoni nedarbojas, auglis attīstās kā sievišķais dzimums.
Agri pēc apaugļošanās dzimuma noteikšanas process tiek nomākts un neizpaužas. Apmēram 6 nedēļu laikā veidojas viens dzimumdziedzeru pāris, kam lemts kļūt par sēkliniekiem vai olnīcām. Ir gan Volfa kanāls, kas attīstīsies par vīriešu reproduktīvajiem orgāniem (sēklinieka piedēklis, sēklas vads, sēklas pūslīši), gan Millera kanāls, kas attīstīsies par sieviešu reproduktīvajiem orgāniem (olvadi un dzemde). Volfa kanāls un Millera kanāls ir iesaistīti tikai daļas vīriešu un sieviešu reproduktīvo orgānu attīstībā. Ārējie orgāni, kas atšķir abus dzimumus, rodas no kopīgiem audiem gan vīriešu, gan sieviešu dzimuma augļiem. To, vai šie kopīgie audi kļūst par dzimumlocekli un sēklinieku maisiņu vīriešiem vai klitoru un kaunuma lūpām sievietēm, nosaka tas, vai tie augļa attīstības laikā saņem papildu vīriešu hormonu signālus.
Apmēram septītajā grūtniecības nedēļā dzimumu noteicošais gēns, kas atrodas Y hromosomā, nosūta signālu uz vienīgo dzimumdziedzeri, lai uzsāktu sēklinieku veidošanos, iezīmējot pirmo soli vīrišķajā attīstībā. Kad vienīgā dzimumdziedzera ir attīstījusies par sēkliniekiem, turpmāko vīrišķo attīstību regulē hormoni, kas tiek ražoti jaunizveidotajos sēkliniekos. Bez hormonālajiem signāliem, ko sēklinieki izdala atbilstošā laikā, auglis nevar attīstīt vīrieša ķermeni un pat neizveidos dzimumlocekli, kas nepieciešams, lai piegādātu spermu sievietei.
Pēc sēklinieku veidošanās sēklinieki vispirms izdala anti-Millera hormonu (AMH), kas signalizē Millera kanāliem regresēt. Logs, kurā Millera kanāli var izzust, reaģējot uz šo signālu, attīstības laikā ir ļoti šaurs, tāpēc šī signāla laiks ir precīzi regulēts. Pēc tam sēklinieki nosūta vēl vienu signālu uz Volfa kanālu, lai veicinātu vīriešu reproduktīvo orgānu attīstību, galvenokārt caur testosteronu, kas ir vīriešu hormona reprezentatīvais elements. Kad testosterons saistās ar receptoriem, Volfa kanāls attīstās par sēklinieka piedēkli, sēklas vadu un sēklas pūslīšiem. Visi šie orgāni ir iesaistīti spermas transportēšanā no sēkliniekiem uz dzimumlocekli. Ja šie hormonālie signāli no sēkliniekiem netiek piegādāti Volfa kanālam atbilstošā laikā, Volfa kanāls dabiski izzūd aptuveni 14 nedēļu laikā pēc ieņemšanas. Turklāt dihidrotestosterons (DHT), kas rodas, kad testosteronu pārveido specifiski enzīmi, vada vīriešu reproduktīvo orgānu, piemēram, prostatas, urīnizvadkanāla, dzimumlocekļa un sēklinieku maisiņa, veidošanos. Izveidotais sēklinieku maisiņš apņem sēkliniekus, kad tie nolaižas no vēdera dobuma grūtniecības beigās.
Sieviešu dzimuma augļiem vienīgās dzimumdziedzera pārveidošanās par olnīcu sākas vēlāk nekā vīriešu dzimuma augļiem, aptuveni 3. līdz 4. grūtniecības mēnesī. Šajā periodā Volfa kanāls, kas nepieciešams vīriešu reproduktīvo orgānu veidošanai, dabiski deģenerējas un izzūd bez hormonāliem signāliem. Lai gan sievietes ķermeņa attīstība nav pilnībā atkarīga no hormonāliem signāliem, tāpat kā vīriešu dzimuma process, ir zināms, ka sieviešu hormons estrogēns darbojas kā būtisks faktors olnīcu normālai attīstībai un funkcionālajai darbībai.

 

Par autoru

Scenārija autors

Esmu "kaķu detektīvs", kas palīdz atkalapvienot pazudušos kaķus ar viņu ģimenēm.
Es atjaunoju spēkus, malkojot kafijas krūzi, izbaudu pastaigas un ceļošanu, un paplašinu savas domas, rakstot. Vērojot pasauli uzmanīgi un sekojot savai intelektuālajai zinātkārei kā bloga rakstītāja, es ceru, ka mani vārdi var sniegt palīdzību un mierinājumu citiem.