Пол – фенотипическая характеристика организма. Половые генетические и соматические аномалии. Причины и механизмы возникновения.

Пол – важнейшая фенотипическая характеристика, представляющая собой совокупность признаков и свойств организма, обеспечивающих половое размножение.

В кариотипе мужчин и женщин 22 пары идентичных хромосом – аутосомные, 23я пара – половые. У женщины XX,у мужчин XY. Женский пол – гомогаметный, мужской – гетерогаметный (согласно генетической теории Моргана).

Пол определяется сочетанием половых хромосом в момент оплодотворения (сингаметное определение пола).

У человека каждый брак можно рассматривать как менделеевский бэккросс (возвратное скрещивание) в отношении X и Y хромосомы. Это означает, что в среднем мужская и женская зиготы формируются в соотношении 1:1.

Но в действительности различают:

Первичное– соотношение полов на уровне ранних эмбрионов (100 женских на 140 мужских).

Вторичное – соотношение полов на момент рождения (100 девочек:107 мальчиков).

К моменту вступления в брак (18-20 лет) на 100 женщин приходится 101 мужчина. К 50-ти годам – на 100 женщин – 85 мужчин.

Половые различия особей обусловлены первичными и вторичными половыми признаками. Кроме того, пол характеризуется признаками: зависящими от пола, ограниченными полом и сцепленными с полом.

Первичные половые признаки – признаки, которые обеспечивают непосредственно процесс образования половых клеток, оплодотворения и развития потомства. К ним относятся внутренние и наружные половые органы. Формирование обусловлено генами, расположенными в половых хромосомах.

Зачатки гонад закладываются на поверхности первичных почек из материала мезодермы. Сюда мигрируют первичные половые клетки, появляющиеся на стадии гаструляции в энтодерме желточного мешка. Начинается анатомическое формирование – гонадогенез. Гонады первоначально закладываются одинаково у обоих полов. В ходе дифференцировки пола идет подавление одного слоя гонады и развитие другого (кортекса над медуллой). У мужского пола быстрее развивается медуллярная ткань, а у женского – кортекс. Семенники формируются на 6-12 неделе, яичники на 14-16 неделе внутриутробного развития.

Вторичные половые признаки – признаки, которые не принимают непосредственного участия в воспроизводстве потомства, но связанны с ним и косвенным образом влияют на него. Сюда относятся фенотипические различия между мужчинами и женщинами. Например, наличие/отсутствие молочных желез, рост, масса тела, тип телосложения, тип оволосения, тембр голоса.

Также обусловлены генами половых хромосом и генами аутосом.

Признаки, ограниченные полом – признаки, гены которых имеются в кариотипе обоих полов, но проявляются преимущественно лишь у одного пола. Такие анатомические и физиологические черты, как развитие молочных желез, время начала менструации, особый тип телосложения контролируются генами, получаемыми от обоих родителей, но проявляются лишь у женского пола. Сугубо мужские черты, как характер роста волос на лице, распределение волосяного покрова на лице также контролируются генами, общими для обоих полов.

Признаки, зависящие от пола – признаки, определяющиеся генами, которые есть у обоих полов, но у одного они ведут себя как доминантные, а у другого – как рецессивные. Например, ген облысения – ген аутосомный.

Признаки, сцепленные с полом – неполовые признаки, гены которых локализованы в половых хромосомах.

У человека Х хромосома крупная субметацентрическая и относится к группе С по денверской классификации. Х-хромосома человека богата жизненно важными генами, которые контролируют свертываемость крови, способность различать цвета, гены, контролирующие мышечный тонус, проницаемость стенки сосудов и другие.

У хромосома человека имеет небольшие размеры, это самая мелкая хромосома в кариотипе человека, бедна жизненно важными генами (относится к группе G).

К таким генам относятся общая цветовая слепота, Пигментная ксеродерма, Пигментный ретинит, Геморрагический диатез, болезнь Огучи.

Гены, полностью сцепленные с Х хромосомой, могут быть как доминантными, так и рецессивными. Х-сцепленный доминантный тип – фолликулярный гиперкератоз, наследственный рахит, потемнение зубной эмали.

Рецессивные признаки – дальтонизм, атрофия зрительного нерва, несахарный диабет, ихтиоз, отсутствие потовых желез. Наиболее известный пример – гемофилия. Из наиболее редких и уникальных – синдром Леша-Найхана (самосадизм). Такие больные характеризуются тяжелыми неврологическими расстройствами, сниженным болевым порогом, неудержимым стремлением к самоповреждению.

Рецессивные гены, полностью сцепленные с Х хромосомой, наследуются то типу крисс-кросс (от отца через дочь-носительницу к внукам мужского пола).

Закономерности наследования:

• Пол наследуется как любой признак организма, наследуемый генами.
• Расщепление по полу 1:1 определяется образованием в мейозе двух сортов гамет с равной частотой у гетерогаметного пола
• В природе гетерогаметным может быть и мужской, и женский пол
• Наследование признаков, сцепленных с полом, определяется генами, локализованными в Х хромосоме. Наследование крест-накрест.
• Полное сцепление с полом выявляется лишь в том случае, если У хромосома генетически инертна.
• Гены, локализованные в Х хромосоме и имеющие аллели в У хромосоме, наследуются частично сцеплено с полом.
• Гены, локализованные в У хромосомеи имеющие аллели в Х хромосоме, наследуются по типу полного сцепления – по мужской линии.
• Признаки пола определяются не только генами половых хромосом, но и большим количеством аутосомных генов
• Наследование сцепленных с полом признаков – прямое доказательство локализации генов в хромосомах.

Согласно гипотезе Лайон, в нормальных женских клетках функционирует одна из двух Х хромосом, а другая подвергается инактивации (на 16 сутки эмбриогенеза). Это является механизмом дозовой компенсации генов. В одних клетках женского организма инактивации подвергается отцовская Х хромосома, в других – материнская.

Инактивированная Х хромосома определяется в виде мелкой глыбки (тельце бара, половой хроматин). В нормальных женских клетках 1 тельце Барра, в нормальных мужских – отсутствует.

Исследование полового хроматина (может быть с помощью буккального соскоба) проводится для определения пола эмбриона, в диагностике половых генетических аномалий.

Половые генетические аномалии являются следствием нерасхождения половых хромосом в мейозе. Это происходит в 0,3% всех гамет. В яйцеклетке вместо одной Х хромосомы может оказаться две или не будет ни одной. При оплодотворении таких аномальных яйцеклеток нормальными сперматозоидами будут образовываться зиготы, в которых изменено количество половых хромосом. Возможны отклонения и при сперматогенезе (УО). Аномалии количества половых хромосом могут быть в виде моносомий и полисомий.

Трисомия Х. Кариотип ХХХ. Рождается девочка (1:1000). Фенотипические проявления разнообразны. Большинство женщин имеют ряд нерезких отклонений в физическом развитии, нарушении функции яичников, преждевременный климакс, интеллектуальную неполноценность. Но у некоторых больных могут не проявляться. В клетках наблюдаются два тельца полового хроматина.

Синдром Шерешевского-Тернера. Моносомия Х. Кариотип ХО. Фенотип женский. 1:4000-1:5000. Основной патологический признак – недоразвитие яичников, они недифференцированы и представляют собой зачатковые тяжи, в которых почти нет фолликулов.

Отсутствие гонад ведет к появлению женского пола по фенотипу, но половые различия сглажены. Характерна диспропорция тела, нижние конечности укорочены, широкие плечи, узкий таз, рост 135-145 см. Короткая шея со складками кожи, идущими от затылка (шея сфинкса), низкий рост волос на затылке, антимонголоидный разрез глаз. Умственное развитие не страдает. Отмечается некоторая инфантильность, неустойчивость настроения.

Половой хроматин в клетках отсутствует. Такие женщины бесплодны.

Синдром Клайнфельтера. ХХУ (м.б. ХХХУ, ХХХХУ). Мужской фенотип. 1:1000. Эти больные достаточно жизнеспособны. Характерная особенность – недоразвитие семенников, отсутствие сперматогенеза. Развивается астенический тип телосложения, узкие плечи, широкий таз, жироотложение по женскому типу, скудная растительность на лице или полное отсутствие. Наблюдается умственная отсталость, проявляющаяся в разной степени (при избыточном числе Х хромосом – более глубокие нарушения физического и психического развития.)

Изменения в фенотипе во время соматического развития, связанные с присутствием в организме генетически разнородных клеток – мозаицизм.

Проявляется в виде секторов нового фенотипа, находящихся внутри ткани исходного фенотипа.

ХХХ/ХХ – иногда легкая олигофрения, непостоянные нарушения функции гонад.

ХО/ХХ и ХО/ХХХ – синдром Тернера, очень разные степени проявления.

ХХ/ХУ = истинные гермафродиты.

ХХУ/ХУ и ХХУ/ХХ – сходен с синдромом Клайнфельтера, но с более сглаженными симптомами.

Гермафродитизм.

· Истинный (гонадный) – присутствуют половые железы обоих полов.

· Ложный (псевдогермафродитизм) – признаки пола не соответствуют типу гонад.

При истинном гермафродитизме гонады являются неполноценными анатомически и функционально. Содержат и семенные канальцы, и фолликулы. Возможен вариант, когда с одной стороны яичко, с другой – яичник.

Характеризуется женским набором половых хромосом (ХХ), иногда встречаются мозаики (46 ХХ/46 ХУ). Вторичные половые признаки имеют элементы обоих полов.

Одним из важных лечебных мероприятий является хирургическое изменение пола. Перемена пола у детей 3—4 лет не вызывает психологических трудностей. В возрасте 4—10 лет такая перемена переносится тяжело, т.к. обычно в этом возрасте твердо устанавливается сознание половой принадлежности, а понятия пола в смысле половой функции еще не существует. Начиная с пубертатного периода дети осознают свою интерсексуальность и становятся еще более ранимыми. Нередко они сами настаивают на определении пола. В юношеском возрасте (16—17 лет) эта проблема осложняется в связи с появлением тщательно скрываемых и подавляемых половых влечений, обычно гетеросексуальных по отношению к тому полу, в принадлежности к которому воспитывался больной. В целом, у больных в возрасте 16—20 лет адаптация к перемене женского пола на мужской психологически происходит легче, чем при перемене мужского на женский, т.к. особенности мужского поведения приобретаются легче. Смена пола в более старшем возрасте затруднительна по социальным причинам (приобретение определенной специальности, общественного положения и т.п.)

При выборе пола главным образом учитывают функциональные особенности наружных половых органов и функциональное превалирование женской или мужской части двуполой гонады. Элементы гонады противоположной избранному полу, по возможности удаляют. Производят хирургическую коррекцию наружных половых органов.

Гипогонадизм. Недоразвитость внутренних и наружных половых органов и нечеткая выраженность вторичных половых признаков. Причины множественны (генетически обусловлены, после травмы, инфекционно-воспалительного процесса, в процессе эмбриогенеза, следствие опухоли, кастрации).

Тестикулярная феминизация. Женский фенотип, мужской кариотип, мужские гонады. Вместо матки – остатки мюллеровых протоков, вместо фаллопиевых труб – мышечно-волокнистый тяж. Влагалище укорочены, заканчивается слепым мешком. Аменорея. Семенники – в больших половых губах, паховом канале, брюшной полости. Сперматогенез обычно отсутствует. Объясняется ненормальной конечной реакцией органов на гормон, дефектом рецепторов андрогенов.

Формирование пола – одно из важнейших аспектов его развития. 4 уровня половой дифференцировки:

1) Хромосомное определение пола

2) Определение пола на уровне гонад

3) Фенотипическое определение пола

4) Психологическое и социальное определение пола.