Fisiología

Mecanismos centrales y hormonales de la conducta reproductor

Determinación y diferenciación sexual

¿Qué determina el sexo?

Los cromosomas son los que determinan el sexo. Están formados por una doble hélice de ADN. Cada segmento de ADN codifica una proteína diferente.

Hay 23 parejas de cromosomas, 46. Los cromosomas sexuales, son el par cromosómico que va a determinar que se vaya a desarrollar sexo femenino (XX) o masculino (XY)

El cromosoma Y es más pequeño que el X y por tanto tiene menos información genética, ya que tiene menos genes. Pero el cromosoma Y es el que va a determinar si es masculino o femenino. El cromosoma Y es el que determina el sexo cromosómico.

Tener el cromosoma Y va a determinar el tipo de gónadas que se desarrolle. A su vez, el tipo de gónadas que se desarrolle va a determinar el concentraciones hormonales sexuales que tenemos, si son masculinas o femeninas.

Lo que determina la fisiología, la morfología y las conductas dimórficas, va a ser el sexo cromosómico.

El sexo cromosómico determina el tipo de gónadas se desarrolle. Estas van a determinar las hormonas esteroides, que son las hormonas sexuales.

Sexo cromosómico XX: va a determinar que se desarrollen las gónadas femeninas, los ovarios. Los ovarios producen estrógenos en grandes cantidades, en mayor cantidad que en el sexo masculino.

Sexo cromosómico XY: va a determinar que se desarrollen las gónadas masculinas, los testículos. Los andrógenos son las hormonas que producen los testículos, entre ellos la testosterona.

En condiciones normales, el sexo cromosómico determina la diferenciación por un lado, los ovarios si no porta el cromosoma Y y los testículos si porta el cromosoma X.

Si el individuo ha desarrollado los testículos, producirán los espermatozoides y si desarrolla ovarios, producirá óvulos. Esto determina la conducta reproductora, determinada por el tipo de gónadas y del sexo cromosómico.

¿Cómo se forman las gónadas?

Las gónadas se forman durante el desarrollo embrionario. Tanto una como otras derivan del mismo tejido. El tejido indiferenciado o anlaje es igual en individuos XX y XY, hasta que madura y se diferencia en ovarios o testículos. El cordón germinal, está cerca de los riñones, y es el que tejido indiferenciado.

- Desarrollo testicular

El cromosoma Y es un pequeño, pero aun así tiene genes. Uno de los genes produce una proteína, TDF (factor determinante de los testículos). Deriva de la actividad de un gen que solo está en el cromosoma Y. el TDF hace que valla madurando la medula del cordón germinal. En torno a mes y medio o dos meses, el cordón germinal se va a transformando en los testículos.

- Desarrollo ovárico

En los primeros momentos del desarrollo el cordón germinal es igual. Como no hay cromosoma Y, no hay TDF y no se activa la maduración de la medula del cordón. Lo que se produce es el desarrollo de la corteza del cordón germinal. Si no hay TDF se desarrolla, se desarrolla la corteza y si lo hay se desarrolla la medula. Lo cual dará lugar a los ovarios, todavía no maduros, pero ya es un tejido diferenciado.

Que se desarrolle una gónada u otra, va a dar lugar a que se produzca unos esteroides u otros. El hecho de que haya altas concentraciones de hormonas masculinas o femeninas, va a afectar al desarrollo del SN, a la organización. Las concentraciones de esteroides van a determinar que se organicen en una dirección masculina o femenina. Independientemente de que sea XX o XY, depende de las concentraciones de esteroides que tenga, desarrollará organización del SN masculina o femenina.

- Pubertad :

Una vez desarrolla una dirección masculina o femenina, en la adolescencia, los esteroides también tiene una función. El esteroide en las primeras etapas del desarrollo va a determinar una dirección masculina o femenina del SN. Una vez que se han desarrollado, los esteroides activan los mecanismos neurales de la conducta reproductora.

Phonix y cols. (1959) propusieron este doble mecanismo hormonal y la llamaron: hipótesis organizacional-activacional.

Este nombre es dado, por un lado, en el desarrollo embrionario los esteroides sexuales organizan el SN en una dirección u otro. Y en la pubertad, activan los órganos reproductores.

Estos hombres lo demostraron en modelos animales y después se comprobó en los humanos.

¿A qué se refiere con Organización? organiza las estructuras y las conexiones del SN y organiza la conducta reproductora y esto se puede organizar en una dirección masculina o femenina. Esta organización es irreversible. La organización de las estructuras y de las conexiones en una dirección, no va a poder funcionar en la otra dirección.

¿Activación? El mecanismo neural que se desarrolla es sexualmente diferenciado. Un mecanismo neural que va a activar la conducta reproductora. Este mecanismo neural has sido organizado en la etapa embrionaria. Es algo temporal, no están activados permanentemente y por tanto es reversible. Activa lo que ya ha sido organizado previamente. Activa los mecanismos reproductores por esos mismos esteroides, y también se activan en una dirección masculina o femenina.

- Esteroides sexuales

Los esteroides sexuales determinan el desarrollo de las genitales. Los órganos sexuales secundarios son internos. En el caso de la mujer son las trompas de Falopio y el útero, y en los hombres la vesícula seminal y el conducto deferente.

Los órganos sexuales son muy sensibles al tipo de esteroide gonádico.

Si la madre durante el embarazo está expuesta a andrógenos, aunque sea XX, lo va a masculinizar y desarrollas los órganos masculinos.

Estar expuesto o no a los andrógenos es fundamental para la masculinización o feminización.

En el caso de las gónadas se formaban a partir de un único tejido (anlaje). El anlaje es el cordón germinal, que es un tejido diferenciado.

Los órganos secundarios se forman a partir de dos anlágenos, dos tejidos diferentes. Uno se llama sistema de conductos de Wolff y el otro, sistema de conductos de Müller. En los primeros días, se tienen los dos. Están presentes tanto en XX como en XY.

En el caso de la hembra lo que evoluciona es el sistema de Müller y el de Wolff deja de funcionar, no madura, hasta que desaparece. El sistema de Müller no maduro va a dar lugar a los órganos reproductores secundarios, útero y trompas de Falopio.

Por el contrario, si lo que acaba madurando es el sistema de Wolff y desaparece el de Müller, eso va a dar lugar a los órganos reproductores secundarios. Esos conductos se convertirán en los conductos deferentes y en la vesícula seminal.

útero

Un individuo expuesto a andrógenos se desarrollara el sistema de Wolff. Durante las primeras semanas, 3 meses, 12 semanas, las hormonas determinan el desarrollo. Si a partir de esas semanas está expuesto a andrógenos un sujeto XX, el sistema de Wolff se desarrollará. Se desarrollaran los dos sistemas pero serán estériles.

Si se desarrollan los ovarios, estos producen hormonas femeninas, y no hay andrógenos y por tanto se desarrollan los conductos de Müller y la regresión de conductos de Wolff.

En el caso de un individuo XY se activa el TDF, madura el cordón germinal y se convierte en testículos y se producen andrógenos. Uno de los andrógenos es la testosterona. Si maduran los testículos madura un grupo de células que se llaman células de Leydig. La testosterona hará que se desarrolle el sistema de conductos de Wolff, que cuando maduren se convertirán en los conductos deferentes. El sistema de Müller necesita otra hormona, la hormona de regresión de Müller (célula de Sertoli) para que éste no madure e induce la regresión de los conductos de Müller. Es una hormona testicular. Las dos están presentes al mismo tiempo, de forma paralela un sistema se desarrolla y el otro no.

En términos biológicos, respecto a los órganos reproductores secundarios, la feminización implica que el sistema de conducto de Müller se desarrolle. Pero al mismo tiempo, implica que el sistema de Wolff no se desarrolle y por tanto hay una desmasculinización.

Dimorfismo significa las dos formas del desarrollo, masculino o femenino. Andamos en dos continuos, masculinización – desmasculinización respecto al sistema de conducto de Wolff. Para el sistema de conducto de Müller hablamos del continuo desfeminización – feminización. Hay dos términos porque hay dos anlajes.

Si un individuo XX tiene exposición a testosterona, se desarrollan los dos anlágenos. No tienen la hormona de regresión de Müller y por tanto lo desarrollan, pues no tienen testículos. Como resultado tienen un desarrollo anómalo y los sujetos son estériles. Como hay testosterona se desarrollan los conductos de Wolff. Como resultado, el desarrollo anómalo, dará lugar a unas trompas de Falopio subdesarrollada y un útero no desarrollado. En cuanto a los órganos secundarios no se desarrollarían y por tanto son estériles y no tienen ciclo ovárico. Tienen TDF, tienen gónadas pero pequeñas.

- Formación de los genitales externos

Los genitales también depende de un anlaje, un tejido indiferenciado que se llama tubérculo genital. Este tubérculo rodea unos pliegues genitales o urogenitales. Ese tubérculo genital puede madurar al pene, glande y escroto o en el clítoris y labios.

Los andrógenos determinan que se vaya a convertir en los genitales masculinos o femeninos.

El andrógenos particular que masculiniza el tejido diferencial, es una productor del metabolismo de la testosterona, metabolito de la testosterona, que es la 5α-dihidrotestosterona (DHT). Si no hay exposición masiva de DHT, el tubérculo genital se terminará convirtiendo en los genitales femeninos.

Al mismo tiempo que la testosterona afecta sobre el sistema de Wolff y daba lugar a los conductos deferentes y vesícula seminal, al mismo tiempo sus productos metabólicos están afectando al desarrollo genital. Lo que hace que se convierta en DHT por la acción de una enzima, que es la 5α -reductasa. La DHT es directamente la que masculiniza los genitales.

Si se desarrolla las gónadas masculinas, estas desarrollan las células de Leydig que producen testosterona y que se transforma en DHT gracias a la 5a-reductasa.

Si un individuo sin reductasa: Los genes producen enzimas y proteínas. Es frecuente que por una malformación genética, un determinado gen no produzca una enzima determinada, como en este caso la reductasa. Si falla este enzima, la testosterona no se metaboliza y no se transforma en DHT y por tanto no se masculiniza.

Si este mismo problema, de déficit de reductasa, aparece en un individuo XX, como no tienen apenas testosterona, no se convierte en DHT y por tanto sus genitales no se ven afectado, son femeninos. Lo mismo ocurriría si sí la tuvieran, la reductasa, pues no hay testosterona significativa.