Реферат по анатомии Детерминация пола. Реферат Детерминация пола. Половая дифференциация плода и новорождённого механизмы и результат их нарушения
 Скачать 414.65 Kb.
|
|
ФГАОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России Кафедра анатомии ЛФ Реферативная работа на тему: «Половая дифференциация плода и новорождённого: механизмы и результат их нарушения» Выполнила студентка 1 курса Веселова Варвара Олеговна Проверил ____________________________ Москва, 2021 Содержание Введение……………………………………………………………………………… Генетические предпосылки формирования пола……………… Развитие половой системы…………………………………………………. Развитие мужской половой системы……………………………. Развитие женской половой системы……………………………. Нарушение механизмов формирования пола…………………… Заключение………………………………………………………………………….. Список использованной литературы…………………………………… Введение Пол и формирование половых признаков играют важную роль в жизни всех живых организмов. Человек не является исключением. Помимо биологической функции принадлежность к тому или иному полу важна и для социальной жизни. Поэтому любые нарушения половой детерминации оказывают сильное влияние на жизнь человека. На данном этапе развития медицины и биологии развития известны многие механизмы определения пола и формирования половых признаков. Рассмотрение данных аспектов позволяет лучше ориентироваться в развитии мочеполовой системы и связанных с ней нарушений. В данной работе будут рассмотрены основные механизмы формирования пола, а также заболевания и синдромы, которые возникают при нарушении протекания дифференцировки пола. Генетические предпосылки формирования пола Человек является раздельнополым организмом, и единственный способ размножения, доступный для нашего вида – это половое размножение. Существует два пола – мужской и женский. Важную роль в формировании мужского или женского организма играет детерминация (определение) пола – биологический процесс формирования первичных и вторичных половых признаков у организма, позволяющий участвовать в половом размножении и быть привлекательным для особей своего вида противоположного пола. Существует несколько способов определения пола: Генетическое В зависимости от условий среды Числом гаплоидных наборов хромосом У человека имеется только один способ – генетический, а именно - сочетание половых хромосом Х и Y. Женские организмы являются гомогаметными и содержат одинаковый набор половых хромосом – ХХ, особи мужского пола – гетерогаметны и имеют кариотип ХY. Будет ребёнок девочкой и мальчиком зависит от набора половых хромосом сперматозоида и определяется в момент слияния гамет – оплодотворения. Х-хромосома определяет женский пол, Y-хромосома – мужской. До 6-7 недели эмбрионального развития нельзя определить пол эмбриона. Такая стадия развития называется индифферентной и начинается с того, что на 4 неделе на медиальной поверхности первичной (туловищной) почки образуются гребневидные утолщения – половые валики. Параллельно с этим в энтодерме желточного мешка, в области стенки рядом с аллантоисом, начинают формироваться первичные половые клетки – гоноциты. Они мигрируют в половые валики либо по сосудам, либо амебоидно. На 6-7 неделях начинается половая дифференцировка. В этом процессе играют важную роль гены, расположенные в половых хромосомах. В Х-хромосоме имеется ген Tfm (Testicular feminization gene) или AR (Androgen receptor) – ген тестикулярной феминизации. Он кодирует мембранный белок клеток половой системы, являющийся рецептором для андрогенов. Так как Х-хромосома есть у всех, то и рецептор имеется у эмбрионов обоих полов. Y-хромосома определяет, будет ли плод развиваться по мужскому или по женскому типу. Однако данная хромосома имеет не большие размеры и часть генов, участвующих в детерминации пола, располагается в соматических хромосомах и Х-хромосоме. В Y-хромосоме, в области, названной SRY (sex determination region), располагаются гены, которые контролируют процесс дифференцировки посредством активации генов других хромосом. Среди них - ген Tdy (testis determining gene), детерминирующий развитие семенников. В результате экспрессии этого гена синтезируется белок, называется H-Y-антигеном. Он есть на поверхности всех соматических клеток особей только мужского пола. Именно он определяет развитие недифференцированных половых валиков в семенники. В отсутствии этого гена из половых валиков образуются яичники. Клетки развивающегося семенника начинают синтезировать андрогеновые гормоны – тестостерон и более активный дигидротестостерон. Выделение гормнов происходит непосредственно в кровеносную систему эмбриона. Транспортируясь вместе с кровью, андрогеновые гормоны достигают клетки-мишени потенциальной мужской половой системы, где, взаимодействуя с рецептором, образуют комплекс рецептор/гормон. Этот комплекс транспортируется в ядро и активирует гены, отвечающие за развитие тканей мужской половой системы. Развивается зародыш мужского пола. Так как в женском эмбрионе не синтезируется тестостерон, то и активации генов, определяющих развитие тканей половой системы по мужскому типу, не происходит. Половая система развивается по женскому типу.  3. Развитие половой системы Внутриутробный период развития человека делят на два этапа – эмбриональный и плодный. Первые 8 недель формирующийся организм называют эмбрионом, начиная с 9 недели – плодом. На эмбриональном этапе развития происходит реализация так называемого генетического пола – сочетания половых хромосом как ХХ или как ХY. В данном процессе важную роль играют взаимодействия генов. Именно эти явления являются началом всего последующего процесса детерминации пола. Формирование половой системы тесно связано с развитием выделительной. На третьей неделе эмбрионального развития формируется первая генерация почек – предпочка. Она закладывается из нижних шейных и верхних грудных нефротомов. Состоит из 5-8 канальцев и выводного протока. Такая предпочка функционирует недолго, около 40-50 часов, а затем редуцируется. Однако выводной проток остаётся и преобразуется в выводной проток первичной почки (мезонефральный), формирование которой начинается на 3-й неделе. Параллельно мезонефральному протоку закладываются парные парамезонефральные протоки, которые располагаются латеральнее. Эти протоки называются Мюллеровыми. Они образуются из материала дорсально расположенного целомического эпителия. Краниальные концы Мюллерова протока открываются в полость тела, а каудальные объединяются и открываются в мочеполовую пазуху. Одновременно с этими событиями из стенки желточного мешка по задней брыжейке и эндотелию задней кишки в зародышевую мезенхиму мигрирует клетки, которые дадут начало половым клеткам. В дальнейшем они окружаются соматическими клеткам: в мужском организме из них будут развиваться клетки Сертоли (сустентоциты), в женском – фолликулярные клетки. На 2-м месяце внутриутробного развития происходит редукция мезонефроса и начинается закладка вторичной почки, или метанефроса. В конце эмбрионального периода, на 6-7 неделе, начинают проявляться признаки, совокупность которых называют гонадным полом – развиваются мужские или женские половые железы и связанные с ними органы репродуктивной системы. В формировании гонад (половых желёз) задействован материал мезотелия задней брюшной стенки, лежащая ниже мезенхима и коммитированные зародышевые клетки эпибласта (определяются на стадии гаструляции). Развитие мужской половой системы Клетки Сертоли В конце 6 недели в поддерживающих соматических клетках мужского организма начинается экспрессия гена SRY. Продуктом экспрессии данного гена является одноимённый протеин, который обеспечивает автономную регуляцию жизнедеятельности поддерживающих клеток и их преобразование в пресустентоциты. Пресустентоциты выделяют вещества, которые привлекают мезенхимные клетки в половой (гонадный) гребень и способствуют образованию из них клеток Лейдига и тестикулярного эндотелия. Дифференцированные клетки Сертоли обволакивают первичные половые клетки и вместе с эндотелием формируют тяжи, которые впоследствии преобразуются в семенные канальцы. Пласты поддерживающих клеток, прилегающие к мезонефросу и не содержащие развивающихся гамет, дают начало сети яичка. Они соединяется с семенными канальцами посредством ограниченного количества протоков и развиваются впоследствии в выносящие протоки, а сам мезонефральный проток преобразуется в придаток яичка (epididymis). Краниальный конец мезонефроса регрессирует не полностью и остаётся в виде аппендикса придатка яичка. Эти события индуцируются деятельностью фетальных клеток Лейдига (см. ниже). Клетки Сертоли, помимо SRY протеина, продуцируют антимюллеровский гормон Amh, приводящий к редукции парамезонефрального протока. Несмотря на это, часть Мюллерова протока сохраняется и обнаруживается в виде аппендикса яичка (appendix testis) и простатической маточки (utriculus prostaticus). Данные события происходят между восьмой и десятой неделями внутриутробного развития. Клетки Лейдига На 9-10 неделе предшественницы клеток Сертоли индуцируют развитие клеток Лейдига из мезенхимы. Эти клетки играют огромную роль в формировании мужского организма, так как они синтезируют мужской стероидный гормон – тестостерон. На ранних этапах синтез тестостерона контролирует хорионический гонадотропин, секретируемый плацентой, затем регулирование становится прерогативой тропных гормонов гипофиза (лютеинизирующий гормон). Выделяют две популяции клеток Лейдига: фетальные и взрослые. Фетальные функционируют во внутриутробном периоде и очень быстро регрессируют после рождения. Помимо тестостерона они также синтезируют дигидротестостерон. Тестостерон влияет за развитие придатка яичка, выносящих протоков и семенных пузырьков из мезонефрального канала, а дигидротестостерон индуцирует развитие мужской уретры, простаты, полового члена и мошонки.  Вторая популяция клеток Лейдига развивается уже в постнатальном периоде во время полового созревания и играет важную роль в маскулинизации поведения, развитии вторичных половых признаков и сперматогенезе. Семенные пузырьки, бульбоуретральные железы (железы Купера) и простата – добавочные железы мужской репродуктивной системы. В течение третьего месяца внутриутробного развития дистальный семявыносящий проток преобразуется в семенной пузырёк (в течение 10-й недели), а простата и бульбоуретральные железы произрастают из расположенного рядом тазового мочеиспускательного канала. Часть мезонефрального протока между семенными пузырьками и уретрой получила название семяизвергающего канала. В процессе своего дальнейшего развития формирующееся яичко отделяется от целомического эпителия тонкой прослойкой соединительной ткани, которая образует белочную оболочку (tunica albuginea). Наружные половые органы На начальном этапе развития формирование наружных половых органов происходит одинаково как в женском, так и мужском организме. Сформированная клоака разделяется уроректальной перегородкой на две полости – мочеполовой синус и прямокишечный канал. Между тем мезодерма урогенитального синуса расширяется и образует бугорок, который затем формирует фаллос. После того, как мембрана клоаки прорывается, большая часть дна мочеполового синуса редуцируется, в то время как верхняя часть увеличивается в размерах. Эндотелий формирующегося утолщения образует урогенитальную пластину. В начале пятой недели на обеих сторонах этой пластинки образуется пара утолщений, называемых урогенитальными складками. Дистально эти складки встречаются и соединяются с генитальным бугорком. По бокам от генитального бугорка располагаются губно-мошоночные валики. Половой бугорок начинает удлиняться, вместе с ним удлиняется и мочеиспускательный канал. Мочеполовая пазуха развивается в парные пещеристые тела. Отверстие мочеиспускательного канала прорывается не сразу, а чуть позднее – так формируется головка полового члена. Одновременно с этим происходит утолщение губно-мошоночных валиков, которые разрастаются и срастаются за основанием полового члена, формируя мошонку. Опущение яичек Изначально яички закладываются в тазовой полости. Однако для нормального созревания мужских половых гамет необходима более низкая температура, чем температура тела. В связи с этим на 9 месяце внутриутробного развития через паховый канал происходит опущение яичек. Формируется семенной канатик и оболочки, окружающие яичко.  Развитие женской половой системы Фолликулярные клетки Женский организм содержит две Х хромосомы, которые не несут гена SRY. Из-за этого поддерживающие клетки не преобразуются в клетки Сертоли, а дают начало фолликулярным клеткам. Фолликулярные клетки окружают формирующиеся половые клетки и образуют примордиальные фолликулы, которые в основном будут располагаться в корковом слое яичника. В мозговом слое находятся развивающиеся сосуды, нервы разные виды соединительной ткани. Одной из функций фолликулярных клеток является торможение дальнейшей дифференцировки оогониев до пубертатного периода (около 14 лет). Текальные клетки Гомологами клеток Лейдига в женском организме являются текальные клетки. Эти клетки имеют способность синтезировать стероидные гормоны, однако в отличие от клеток Лейдига уровень тестостерона, вырабатываемый этими клетками, низок. Это приводит к тому, что мезонефральный канал быстро редуцируется. Каудальные концы парамезонефрального конца сливаются и затем сближаются с эндотелием задней стенки мочеполового синуса. В этом месте формируется короткий маточно-влагалищный канал. Из материала маточно-влагалищного канала сформируется эпителий матки и верхнего отдела влагалища. Краниальная часть парамезонефроса развивается в фалоппиевы трубы. Каудальная же часть канала вдаётся в урогенитальный синус, и там, где это происходит, образуется возвышение Мюллера (синусово возвышение). От этого бугорка в дистальном направлении начинают формировать синово-гинальные луковицы. Из них впоследствии разовьётся влагалищная пластинка. Влагалищная пластинка к 20 неделе сформирует влагалищный канал. Каким именно образом формируется влагалище до сих пор не установлено. Существует несколько гипотез, объясняющих данный процесс. Одна из них заключается в том, что влагалище формируется из материала маточновлагалищного канала. Альтернативным вариантом развития является формирование матки на основе материала как мезонефроса, и парамезонефрального канала в результате нисходящего роста. . Наружные половые органы Как уже говорилось ранее, формирование наружных половых органов у особей разного пола происходит одинаково до 4 недели. На 4 неделе образуется половой бугорок, который дифференцируется в индифферентный фаллос. В женском организме он формирует клитор. Урогенитальные складки сливаются сзади и формируют уздечку малых половых губ, а передние свободные концы – собственно малые половые губы. Помимо урогенитальных складок формируются губно-мошоночные, которые сливаются сзади и спереди и формируют заднюю и переднюю комиссуры больших половых губ, лобковое возвышение. Большая часть этих складок остаётся свободной и формирует сами большие половые губы. Ф  ормирование внутренних половых органов Ф  ормирование наружных половых органов Нарушение механизмов формирования пола Основной причиной нарушения формирования половых органов являются хромосомные или генетические аномалии. К ним относятся нарушения структуры хромосом, увеличение/уменьшение их числа, мутации генов. Помимо внутренних факторов на формирование пола могут влиять факторы внешние, например гормональный фон матери во время беременности, действие мутагенов (химикаты, радиация). 4.1 Агенезия гонад Агенезия – врождённый дефект, при котором наблюдается полное отсутствие какой-либо структуры в связи с её недоразвитием. Агенезия гонад может быть вызвана нарушением структуры или числа половых хромосом. У людей с такой патологией на месте гонад располагается скопление соединительной ткани – соединительнотканная полоска, которая не способна проявлять функциональную активность. Для большинства больных с такой аномалией характерна автономная феминизация, однако в момент полового созревания вторичные половые признаки не появляются – отсутствует оволосенение, молочные железы не увеличиваются. 4.2 Дисгенезия гонад Дисгенезия – нарушение процесса формирования структуры, вызванное действием какого-либо фактора. Дисгенезия гонад проявляется на более поздних стадиях внутриутробного развития. Клинические проявления дисгенезии гонад разнообразны, в отличие от таковых при агенезии.  4.2.1 Дисгенезия яичников Наиболее частая причина – мозаичный кариотип 46ХХ/45Х0. Наличие здоровых клеток с нормальным генотипом позволяет происходить развитию женских половых желёз, однако наличие клеток с отсутствием одной Х-хромосомы нарушает баланс и тормозит развитие гонад. Степень проявления дисгенезии зависит от соотношения клеток с кариотипом ХХ и Х0. Нарушение развития гонад выявляется в пубертатном периоде, на ранних этапах взросления гипогонадизм клинически не проявляется. 4.2.2 Дисгенезия яичек Одна из возможных причин – мозаичный кариотип 46ХY/45Х0. Иногда возможно обнаружение структурных изменений половых хромосом. У части больных причину дисгенезии выявить не удаётся, но корреляция с некоторыми патологиями семейного характера позволяет говорить о генетической природе данного нарушения. При большой степени повреждения гонада может представлять собой соеденительнотканную полоску с небольшими включениями тестикулярной ткани. У других больных яички могут быть чуть более диференцированны с морфологическими признаками внутриутробного повреждения. Фенотип таких больных ближе к женскому организму. Недоразвитие клеток Сертоли и дефицит антимюллерова вещества является причиной формирования женских органов – матки, труб, верхней части влагалища. Дефицит тестостерона в период внутриутробной жизни приводит к тому, что у больных не развиваются семявыносящие протоки, а наружные гениталии имеют женское строение. Из-за недостаточного количество вырабатываемого тестостерона может развиваться лишь вирилизованный клитор - резко недоразвитый половой член (т.к. половой бугорок наиболее чувствителен к действию андрогенов). В постнатальный период жизни такие яички нефункциональны, характерен гипогонадизм и бесплодие. Такое нарушение гонад характерно для синдрома Шерешевского-Тернера с гермафродитными гениталиями, синдрома рудиментарных яичек. Очень редко может повреждаться только морфогенетическая функция эмбриональных тестикул. При этом в дефиците находится лишь антимюллерово вещество. Половой аппарат мальчика формируются у больных, как у мужчин, но при этом так же хорошо развита матка и трубы. Вторичные половые признаки всегда хорошо развиты, так функция тестостерона не нарушена, а часть больных сохраняет фертильность. Клиническим вариантом подобного нарушения может быть синдром Рейера. 4.3 Внутриутробная атрофия яичек Атрофия яичек может происходить на разных этапах внутриутробного развития. Атрофия до 12 недели приводит к формированию гермафродитных признаков; после 12 недели – формируется микрофалус. На более поздних этапах атрофия яичек не приводит к заметным нарушениям внешних половых органов. 4.4 Смешанные гонады Данная патология проявляется в том, что обе зоны половой закладки развиваются в гонады → из половой закладки формируются элементы обеих гонад. Чаще выявляют женский кариотип (46ХХ) и значительно реже – мужской (46ХY). Иногда имеет место мозаичный кариотип. 4.5 Внутриутробный дефицит тестостерона Внутриутробный дефицит тестостерона у организмов мужского пола приводит к снижению маскулинности фенотипа и его феминизации (уменьшенный половой член, расщеплённая мошонка, гипогонадизм). Уменьшенный синтез тестостерона может быть причиной нарушения биохимических путей - дефицитом лютеинизирующего гормона (ЛГ), нарушениями чувствительности гонад к действию ЛГ, врождённым дефектом стероидогенеза тестостерона или врождённым дефицитом гонадотропных гормонов (ГТГ). 4.6 Синдром тестикулярной феминизации 4.7 |