Postgraduate Training Course in Reproductive Health/Chronic Disease
Gametogenes
C. de Vantéry Arrighi, H. Lucas
Se även presentation
I. Definition av gametogenes
Gametogenes beskriver och omfattar alla de processer som är involverade i produktionen av reproduktiva celler eller könsceller (spermatozoer eller oocyter) från stamceller, de primordiala könscellerna (PGC). Gametogenesen omfattar spermatogenes (produktion av spermatozoer) och oogenes (produktion av oocyter/ägg).
II. Kön
Utbildningen av två kön beror på genetiska skillnader
Den genetiska bestämningsfaktorn för kön finns på Y-kromosomen :
- Om Y-kromosomen är närvarande utvecklar individen de manliga könskörtlarna, testis
- Om Y-kromosomen saknas utvecklar individen de kvinnliga könskörtlarna, äggstockar
Y-kromosomaktivitet är i sig tillräcklig för att bestämma gonadernas kön
Bestämning av gonadernas kön (sexuell dimorfism) är en instruktion från Y-kromosomen som säger : ”Gör en testikel”.
Y-kromosomen är liten och större delen av dess DNA är heterokromatiskt (mycket kondenserat och oförmöget att syntetisera RNA), varför andra gener som finns på andra autosomala kromosomer och till och med på X-kromosomen krävs för att skapa ett så komplext organ som testiklar, men Y-kromosomen innehåller ”switching”- eller kontrollgenen som reglerar uttrycket av alla andra strukturella gener genom att bestämma om och när de ska aktiveras.
Kliniska fall:
- Män 46 XX, translokation av en bit av Y som motsvarar SRY på en autosom eller X
- Kvinnor 46 XY, deletion/mutation på kort arm av Y som motsvarar SRY
Den testikelbestämmande genen : SRY : ”Sex-determining Region Y gene” :
SRY ligger nära slutet av den korta armen på den mänskliga Y-kromosomen. Denna gen kodar för ett protein som binder specifika sekvenser av DNA, inducerar DNA-böjning efter bindning och är lokaliserad till kärnan, vilket är karakteristiskt för transkriptionsregulatorer som påverkar andra nedströms gener.
De två könskörtlarna utvecklas från en bipotentiell prekursor genom den differentiella verkan av SRY hos hanar
Den tidiga utvecklingen av könskörtlarna fortskrider utan åtskillnad hos hanar och honor.
I båda könen härstammar könskörtlarna från en gemensam prekursor som består av två olika vävnader :
- Somatiska mesenchamala vävnader, som bildar gonadens matris
- Primära könsceller (PGC), som migrerar och koloniserar denna matris för att bilda könscellerna
I det mänskliga embryot :
- Vid 3 veckor : Odifferentierade PGC kan identifieras i gulesäckens epitel (morfologi och alkalisk fosfatasaktivitet)
- Vid 4 veckor : PGC migrerar genom amöboida rörelser från gulesäcken till könsryggen och förökar sig genom mitos
- PGC inducerar könsryggen till att differentiera sig till ett primitivt groendepitel, och blir inbäddade i den och bildar primära könssträngar. Gonaderna är sedan histologiskt distinkta, bipotenta som kan bli testiklar eller äggstockar.
- Vid 8 veckor : äggstockar och testiklar är histologiskt distinkta
I hanen : genprodukter som styrs av aktivering av SRY-genen gör att de odifferentierade könssträngarna förstoras, delas och börjar bilda den primitiva testikeln. PGC börjar differentiera sig till spermatogonier.
Hos kvinnor : PGC börjar differentiera sig till oogonier i folliklar.
Differentieringen av de två könen beror på den endokrina aktiviteten hos fostrets testiklar
De manliga och kvinnliga inre könsorganen utvecklas från olika unipotentiella prekursorer genom verkan av androgener och MIS (” Müllerian Inhibiting Substance ”) :
- De manliga och kvinnliga yttre könsorganen utvecklas från en enda bipotentiell prekursor genom verkan av androgener
- Exponering av kvinnliga foster för androgener kommer att ” maskulinisera ” deras yttre könsorgan
- Kastrering (eller undertryckande av endogena androgener) av manliga foster kommer att ” feminisera ” deras yttre könsorgan
Pre- och postnatal tillväxt av könskörtlarna är långsam fram till puberteten
Testiklarna migrerar till en scrotal position :
- kryptorchism : spermatogenesen stoppas, testikelmetabolismen är onormal och risken för testikeltumörer ökar (långvarig uppvärmning)
Testikeltillväxten och -aktiviteten är viktig för den manliga utvecklingen
De flesta ovariala könscellerna dör före puberteten och alla går in i meios
Ovariet är inte väsentligt för den prepubertala utvecklingen