Sexuelle Differenzierung beim Menschen - Sexual differentiation in humans

Das menschliche Y-Chromosom zeigt das SRY-Gen, das für ein Protein kodiert, das die sexuelle Differenzierung reguliert.

Die sexuelle Differenzierung beim Menschen ist der Prozess der Entwicklung von Geschlechtsunterschieden beim Menschen . Es ist definiert als die Entwicklung phänotypischer Strukturen infolge der Wirkung von Hormonen, die nach der Bestimmung der Gonaden gebildet werden. Die sexuelle Differenzierung umfasst die Entwicklung verschiedener Genitalien und die inneren Genitaltrakte und die Körperbehaarung spielen eine Rolle bei der Geschlechtsidentifikation.

Die Entwicklung sexueller Unterschiede beginnt mit dem beim Menschen vorhandenen XY-Geschlechtsbestimmungssystem , und komplexe Mechanismen sind für die Entwicklung der phänotypischen Unterschiede zwischen männlichen und weiblichen Menschen aus einer undifferenzierten Zygote verantwortlich . Frauen haben typischerweise zwei X-Chromosomen , Männer haben typischerweise ein Y-Chromosom und ein X-Chromosom. In einem frühen Stadium der Embryonalentwicklung besitzen beide Geschlechter gleichwertige innere Strukturen. Dies sind die Ductus mesonephricus und Ductus paramesonephricus . Das Vorhandensein des SRY-Gens auf dem Y-Chromosom verursacht die Entwicklung der Hoden bei Männern und die anschließende Freisetzung von Hormonen, die eine Rückbildung der Ductus paramesonephricus bewirken . Bei Frauen bilden sich die Ductus mesonephricus zurück.

Eine unterschiedliche sexuelle Entwicklung, auch Intersex genannt , kann genetische und hormonelle Ursachen haben.

Geschlechtsbestimmung

Die meisten Säugetiere , einschließlich des Menschen, haben ein XY-Geschlechtsbestimmungssystem : Das Y-Chromosom trägt Faktoren, die für die Auslösung der männlichen Entwicklung verantwortlich sind. In Abwesenheit eines Y-Chromosoms wird der Fötus eine weibliche Entwicklung durchlaufen. Dies liegt an der geschlechtsbestimmenden Region des Y-Chromosoms, auch bekannt als SRY- Gen. So haben männliche Säugetiere typischerweise ein X- und ein Y-Chromosom (XY), während weibliche Säugetiere typischerweise zwei X-Chromosomen (XX) haben.

Das chromosomale Geschlecht wird zum Zeitpunkt der Befruchtung bestimmt ; ein Chromosom aus der Samenzelle , entweder X oder Y, verschmilzt mit dem X-Chromosom in der Eizelle. Gonadengeschlecht bezieht sich auf die Gonaden, also die Hoden oder Eierstöcke, je nachdem welche Gene exprimiert werden. Das phänotypische Geschlecht bezieht sich auf die Strukturen der äußeren und inneren Genitalien.

Ein menschlicher Fötus entwickelt seine äußeren Geschlechtsorgane erst sieben Wochen nach der Befruchtung. Der Fötus scheint sexuell gleichgültig zu sein und sieht weder männlich noch weiblich aus. In den nächsten fünf Wochen beginnt der Fötus mit der Produktion von Hormonen, die dazu führen, dass seine Geschlechtsorgane entweder zu männlichen oder weiblichen Organen heranwachsen. Dieser Vorgang wird als sexuelle Differenzierung bezeichnet. Der Vorläufer der inneren weiblichen Geschlechtsorgane wird als Müllersches System bezeichnet .

Fortpflanzungsapparat

Nach 7 Wochen hat ein Fötus einen Genitaltuberkel , eine urogenitale Furche und einen Sinus sowie Labioskrotalfalten . Bei Frauen ohne überschüssige Androgene werden diese zu Klitoris , Harnröhre und Vagina sowie Schamlippen .

Die Unterscheidung zwischen den Geschlechtern der Geschlechtsorgane erfolgt während des gesamten embryologischen, fetalen und späteren Lebens. Dies umfasst sowohl die interne als auch die externe Genitaldifferenzierung. Sowohl bei Männern als auch bei Frauen bestehen die Geschlechtsorgane aus drei Strukturen: den Gonaden , den inneren Genitalien und den äußeren Genitalien. Bei Männern sind die Keimdrüsen die Hoden und bei Frauen die Eierstöcke . Dies sind die Organe, die Gameten (Ei und Sperma) produzieren, die Fortpflanzungszellen, die sich schließlich treffen, um die befruchtete Eizelle ( Zygote ) zu bilden.

Wenn sich die Zygote teilt, wird sie zuerst zum Embryo (was "innerhalb" bedeutet), normalerweise zwischen null und acht Wochen, dann wird sie ab der achten Woche bis zur Geburt als Fötus angesehen (was "ungeborener Nachwuchs" bedeutet). Die inneren Genitalien sind alle akzessorischen Drüsen und Kanäle, die die Gonaden mit der äußeren Umgebung verbinden. Die äußeren Genitalien bestehen aus allen äußeren Fortpflanzungsstrukturen. Das Geschlecht eines frühen Embryos kann nicht bestimmt werden, da sich die Fortpflanzungsstrukturen erst in der siebten Woche differenzieren. Zuvor gilt das Kind als bipotentiell, da es nicht als männlich oder weiblich identifiziert werden kann.

Interne Genitaldifferenzierung

Die inneren Genitalien bestehen aus zwei Nebengängen: Ductus mesonephricus (männlich) und Ductus paramesonephricus (weiblich). Das mesonephrische System ist die Vorstufe der männlichen Genitalien und das paramesonephrische System des weiblichen Fortpflanzungssystems. Mit fortschreitender Entwicklung entwickelt sich eines der Gangpaare, während sich das andere zurückbildet. Dies hängt vom Vorhandensein oder Fehlen der geschlechtsbestimmenden Region des Y-Chromosoms ab, die auch als SRY- Gen bekannt ist . Bei Vorhandensein eines funktionellen SRY-Gens entwickeln sich die bipotenten Gonaden zu Hoden. Gonaden sind histologisch nach 6–8 Schwangerschaftswochen unterscheidbar.

Die nachfolgende Entwicklung eines Satzes und die Degeneration des anderen hängt vom Vorhandensein oder Fehlen von zwei Hodenhormonen ab : Testosteron und Anti-Müller-Hormon (AMH) . Eine Störung der typischen Entwicklung kann zur Entwicklung von beiden oder keinem Gangsystem führen, was morphologisch intersexuelle Individuen hervorbringen kann .

Männer: Das SRY-Gen produziert bei der Transkription und Verarbeitung SRY-Protein, das an DNA bindet und die Entwicklung der Gonaden in die Hoden steuert. Die männliche Entwicklung kann nur stattfinden, wenn der fetale Hoden zu einem kritischen Zeitpunkt in der frühen Schwangerschaft Schlüsselhormone ausschüttet. Die Hoden beginnen, drei Hormone auszuschütten, die die männlichen inneren und äußeren Genitalien beeinflussen: Sie sezernieren das Anti-Müller-Hormon (AMH), Testosteron und Dihydrotestosteron (DHT). Das Anti-Müller-Hormon bewirkt eine Rückbildung der Ductus paramesonephricus. Testosteron wandelt die Mesonephricusgänge in männliche akzessorische Strukturen um, einschließlich Nebenhoden , Samenleiter und Samenbläschen. Testosteron kontrolliert auch das Absteigen der Hoden vom Bauch in den Hodensack . Viele andere Gene, die auf anderen Autosomen gefunden werden , einschließlich WT1 , SOX9 und SF1, spielen ebenfalls eine Rolle bei der Gonadenentwicklung.

Frauen: Ohne Testosteron und AMH degenerieren die Mesonephricusgänge und verschwinden. Die Ductus paramesonephricus entwickeln sich zu einer Gebärmutter , Eileitern und einer oberen Vagina . Es besteht noch immer ein großer Mangel an Informationen über die genetischen Kontrollen der weiblichen Entwicklung, und über den weiblichen Embryonalprozess ist noch vieles unbekannt.

Äußere genitale Differenzierung

Fotografie eines erwachsenen weiblichen Menschen und eines erwachsenen Mannes. Beachten Sie, dass beide Modelle teilweise rasierte Körperbehaarung haben.

Männer werden zwischen 8 und 12 Wochen äußerlich unterschieden, da Androgene den Phallus vergrößern und die Urogenitalfurche und den Sinus in der Mittellinie verschmelzen lassen, wodurch ein eindeutiger Penis mit einer phallischen Harnröhre und einem verdünnten, zerklüfteten Hodensack entsteht . Dihydrotestosteron wird die restlichen männlichen Merkmale der äußeren Genitalien differenzieren.

Eine ausreichende Menge eines Androgens kann eine äußere Maskulinisierung verursachen . Am stärksten ist Dihydrotestosteron (DHT), das durch die Wirkung von 5α-Reduktase aus Testosteron in Haut und Genitalgewebe gebildet wird. Ein männlicher Fötus kann unvollständig maskulinisiert sein, wenn dieses Enzym mangelhaft ist . Bei einigen Krankheiten und Umständen können andere Androgene in ausreichend hohen Konzentrationen vorhanden sein, um eine teilweise oder (selten) vollständige Maskulinisierung der äußeren Genitalien eines genetisch weiblichen Fötus zu bewirken. Die Hoden beginnen, drei Hormone auszuschütten, die die männlichen inneren und äußeren Genitalien beeinflussen. Sie sezernieren Anti-Müller-Hormon, Testosteron und Dihydrotestosteron. Das Anti-Müller-Hormon (AMH) bewirkt eine Rückbildung der Ductus paramesonephricus. Testosteron, das sezerniert wird und die Mesonephricusgänge in männliche akzessorische Strukturen wie Nebenhoden, Samenleiter und Samenbläschen umwandelt. Testosteron kontrolliert auch das Absteigen der Hoden vom Bauch in den Hodensack. Dihydrotestosteron, auch bekannt als (DHT) wird die restlichen männlichen Merkmale der äußeren Genitalien differenzieren.

Eine weitere Geschlechtsdifferenzierung der äußeren Genitalien tritt in der Pubertät auf , wenn die Androgenspiegel wieder unterschiedlich werden. Männliche Testosteronspiegel induzieren direkt das Wachstum des Penis und indirekt (über DHT) die Prostata .

Alfred Jost beobachtete, dass Testosteron für die Entwicklung des Ductus mesonephricus erforderlich ist, die Regression des Ductus paramesonephricus jedoch auf eine andere Substanz zurückzuführen ist. Dies wurde später als paramesonephrische hemmende Substanz (MIS) bestimmt, ein 140 kD dimeres Glykoprotein, das von Sertolizellen produziert wird . MIS blockiert die Entwicklung der paramesonephrischen Gänge und fördert deren Rückbildung.

Sekundäre Geschlechtsmerkmale

Brust

Sichtbare Differenzierung tritt bei der Pubertät , wenn Estradiol und andere Hormone verursachen Brüste in typischen Frauen zu entwickeln.

Psychologische und Verhaltensdifferenzierung

Menschliche Erwachsene und Kinder zeigen viele psychologische und verhaltensbezogene Geschlechtsunterschiede. Einige (zB Kleidung) sind gelehrt und offensichtlich kulturell. Andere sind kulturübergreifend nachweisbar und haben sowohl biologische als auch erlernte Determinanten. Einige Studien behaupten zum Beispiel, dass Mädchen im Durchschnitt flüssiger in Wort und Schrift sind als Jungen, aber Jungen sind im Durchschnitt besser in der räumlichen Berechnung. Einige haben beobachtet, dass dies auf zwei unterschiedliche Muster in der elterlichen Kommunikation mit Säuglingen zurückzuführen sein könnte, und stellten fest, dass Eltern eher mit Mädchen sprechen und eher mit Jungen körperlich spielen. Da Menschen hormonelle Einflüsse auf das menschliche Verhalten nicht experimentell untersuchen können, sind die relativen Beiträge biologischer Faktoren und des Lernens zu den psychologischen und verhaltensbezogenen Geschlechtsunterschieden des Menschen (insbesondere Geschlechtsidentität, Rolle und sexuelle Orientierung ) umstritten (und heiß umstritten).

Aktuelle Theorien zu Mechanismen der sexuellen Differenzierung des Gehirns und des Verhaltens beim Menschen basieren hauptsächlich auf drei Beweisquellen: Tierversuche mit der Manipulation von Hormonen im frühen Leben, Beobachtung der Ergebnisse einer kleinen Anzahl von Individuen mit intersexuellen Erkrankungen oder Fälle von früher Geschlechtsumwandlung . und statistische Verteilung von Merkmalen in Populationen (zB Homosexualitätsraten bei Zwillingen). Viele dieser Fälle deuten auf eine genetische oder hormonelle Wirkung auf die Geschlechtsdifferenzierung von Verhalten und mentalen Merkmalen hin. Dies wurde als schlechte Interpretation der wissenschaftlichen Methodik bestritten.

Intersexuelle Variationen

Im Folgenden sind einige der Variationen aufgeführt, die mit einem atypischen Bestimmungs- und Differenzierungsprozess verbunden sind:

• Eine Zygote mit nur X-Chromosom (XO) führt zum Turner-Syndrom und entwickelt sich mit weiblichen Merkmalen.
• Angeborene Nebennierenhyperplasie - Unfähigkeit der Nebenniere, ausreichend Cortisol zu produzieren , was zu einer erhöhten Testosteronproduktion führt, was zu einer schweren Maskulinisierung von 46 XX Frauen führt. Der Zustand tritt auch bei XY-Männern auf, da sie unter den Auswirkungen von niedrigem Cortisol und Salzverschwendung leiden und nicht unter Virilisierung.
• Persistierendes Müller-Ductus-Syndrom – Eine seltene Form von Pseudohermaphroditismus , die bei 46 XY-Männern auftritt, die entweder durch eine Mutation im Müllerschen Hemmstoff-(MIS)-Gen auf 19p13 oder seinem Typ-II-Rezeptor 12q13 verursacht wird. Führt zu einer Retention von Müller-Gängen (Persistenz von rudimentärem Uterus und Eileitern bei ansonsten normal virilisierten Männern), ein- oder beidseitigen Hodenhochstand und führt manchmal zu Unfruchtbarkeit.
• XY-Unterschiede der Geschlechtsentwicklung - Atypische Androgenproduktion oder unzureichende Androgenreaktion, die bei XY-Männern zu einer unvollständigen Maskulinisierung führen kann. Variiert von leichtem Versagen der Maskulinisierung mit Hodenhochstand bis hin zu vollständiger Geschlechtsumkehr und weiblichem Phänotyp ( Androgeninsensitivitätssyndrom )
• Swyer-Syndrom . Eine Form der vollständigen Gonadendysgenesie, meist aufgrund von Mutationen im ersten Schritt der Geschlechtsbestimmung; die SRY- Gene.
• Ein 5-Alpha-Reduktase-Mangel führt zu einer atypischen Entwicklung, die durch einen weiblichen Phänotyp oder einen untervirilisierten männlichen Phänotyp mit Entwicklung von Nebenhoden , Samenleitern , Samenbläschen und Samenleitern , aber auch einer Pseudovagina gekennzeichnet ist . Dies liegt daran, dass Testosteron durch 5-Alpha-Reduktase in das stärkere DHT umgewandelt wird. DHT ist notwendig, um androgene Wirkungen weiter vom Ort der Testosteronproduktion entfernt auszuüben , wo die Testosteronkonzentrationen zu niedrig sind, um eine Potenz zu haben.

Zeitleiste

Siehe auch

• Neurowissenschaft der Geschlechtsunterschiede
• Geschlechtsunterschiede beim Menschen

Weiterlesen

• Josso, Nathalie. (10. Mai 2008). Geschlechtsbestimmung. Unterschiede der Geschlechtsbestimmung. 26. Juni 2012.
• De Felici, M. (2010). "Keimstammzellen im erwachsenen Eierstock von Säugetieren: Überlegungen eines Fans der Urkeimzellen" . Molekulare menschliche Reproduktion . 16 (9): 632–6. doi : 10.1093/molehr/gaq006 . PMID  20086005 .
• Rodolfo Rey. (10. November 2009). Äußerliche Genitalien. Endotext. 26. Juni 2012.
• Sharman, GB; Hughes, RL; Cooper, DW (1989). „Die chromosomale Basis der Geschlechtsdifferenzierung bei Beuteltieren“. Australisches Journal für Zoologie . 37 (3): 451. doi : 10.1071/ZO9890451 .
• Watson, CM; Margan, SH; Johnston, PG (1998). „Eliminierung der Geschlechtschromosomen im Bandicoot Isoodon macrourus mit Y-gebundenen Markern“. Zytogenetik und Zellgenetik . 81 (1): 54–9. doi : 10.1159/000015008 . PMID  9691176 . S2CID  20042866 .
• Kurzaufsatz: Geschlechterdifferenzierung.

Verweise

Quellen

• Achermann, John; Jameson, Larry (2012). Fauci, Anthony S. (Hrsg.). Harrisons Prinzipien der Inneren Medizin (18. Aufl.). New York: McGraw-Hill Medical. ISBN 978-0-07-147693-5.