Chłopcy, dziewczynki i wszyscy pomiędzy, czyli ideologia gender w biologii

28-01-2016
Niektórzy ludzie boją się potworów czających się pod łóżkiem, inni wojen i powodzi, a jeszcze inni najgroźniejszej ze wszystkich doktryn – ideologii gender. Niedawna dyskusja o tej ostatniej (a po części także zbliżający się egzamin z embriologii) zainspirowały mnie do tego, byśmy dzisiaj pogadali sobie o płci. Co sprawia, że jako zarodki rozwijamy się jak chłopcy lub dziewczynki? Jak wygląda cały proces tego różnicowania i co może w jego trakcie pójść nie tak? Czy na skali pomiędzy mężczyznami a kobietami natura przewidziała jakieś odcienie szarości? Chodźcie!

Chłopiec, dziewczynka, albo…?

Płeć jawi nam się zazwyczaj jako zjawisko zerojedynkowe. W końcu albo dziedziczymy po rodzicach dwa chromosomy X i stajemy się dziewczynką, albo otrzymujemy w zestawie jednego iksa i jednego igreka, stając się chłopcem. W takim prostym schemacie nie ma przecież miejsca na żadne rozbieżności, prawda?

No nie. Choć z genetycznego puntu widzenia pozornie nie ma tu szczególnie dużego pola do komplikowania spraw, to jednak cały proces formowania fenotypu płci (czyli kształtowania pierwszo- i drugorzędowych cech płciowych) jest już bardzo skomplikowany i absolutnie nie podlega łopatologicznym schematom.

Ciekawostka
Według Arystotelesa za uformowanie płci odpowiadało ciepło i zimno. Kobiety były jego zdaniem mężczyznami, którzy – ze względu na chłód matczynego łona – zatrzymywali się w pewnym momencie rozwoju zarodkowego i ostatecznie nie wykształcali narządów płciowych zdolnych do aktywnego uczestniczenia w zapłodnieniu i przekazywania nasienia. Jeśli natomiast gorąco płynące z ojcowskiej spermy przezwyciężało lodowate warunki w macicy, z zarodka formował się chłopiec. Arystoteles zalecał nawet mężczyznom, by uprawiali seks latem, jeżeli chcą zwiększyć prawdopodobieństwo posiadania syna. Koncepcja gorąca i chłodu zakładała, że kobiety z natury są bardziej powściągliwe, zimne i pasywne niż rozgrzani mężczyźni. I choć pomysł ten nie jest aż tak nietrafiony, jak się wydaje (na przykład u żółwi o płci decyduje temperatura inkubacji jaja), tak u ludzi nie sprawdził się w ogóle. Na obalenie tej hipotezy trzeba było jednak czekać przeszło dwa tysiące lat, bo dopiero po takim czasie dowiedzieliśmy się o istnieniu chromosomów płci.

Wracamy do tematu.

Albo nie.

Jeszcze jedna ciekawostka :)
Być może zetknęliście się kiedyś z twierdzeniem, że każdy z nas, jako zarodek, na samym początku swojego życia, był dziewczynką. Hmm… To trochę prawda, trochę nieprawda. Chodzi o to, że przez pierwsze 5-6 tygodni życia, u zarodków aktywny jest wyłącznie chromosom X. Drugi, Y, determinujący płeć męską, aktywuje się dopiero w czasie różnicowania gonad. W uproszczeniu można więc przyjąć, że początkowo faktycznie wszyscy są dziewczynkami, choć technicznie rzecz biorąc, jest to przekłamanie. Chromosom Y determinujący płeć męską jest od samego początku obecny w komórkach zarodka, ale jego aktywność opóźnia się w czasie względem aktywności podejmowanej przez X (to właśnie z tego opóźnienia wynika fakt, że mężczyźni posiadają brodawki sutkowe). Wiecie, to trochę tak, jak gdyby mówić, że samochód w garażu nie jest pojazdem, bo się nie porusza.

A teraz już naprawdę wracamy do tematu.

Co może pójść nie tak?

Setki rzeczy. Formowanie się płci nie jest po prostu dodaniem do siebie dwóch chromosomów i nie przypomina rzutu monetą, w trakcie którego możemy otrzymać tylko dwa skrajnie różne wyniki. Nauce znane są setki przypadków, kiedy z różnych powodów płeć genetyczna nie zgadza się z fenotypową, lub kiedy powikłania związane z chromosomami płci zakłócają ich normalną pracę.

Jednym z takich przypadków jest tzw. zespół Klinefeltera, kiedy to w komórkach mężczyzny występuje jeden lub kilka nadprogramowych chromosomów X. Jego genotyp to np. XXY, XXYY lub XXXY. Syndrom ten przejawia się bezpłodnością spowodowaną niezdolnością do wytworzenia plemników, zmniejszonymi rozmiarami jąder, czy ginekomastią. Co ciekawe – zaburzenie w drugą stronę, czyli zwielokrotnienie liczby chromosomów Y w genotypie, raczej nie wywołuje powikłań i sprawia, że mężczyźni XYY rozwijają się bez zaburzeń.

W przypadku kobiet najczęstszymi zaburzeniami związanymi z chromosomami płci są zespół Turnera, czyli obecność tylko jednego chromosomu X u kobiet (taki układ oznacza się jako X0) oraz trisomia chromosomu X, czyli pojawienie się jednego dodatkowego iksa w genotypie (układ XXX). Obydwa skutkują bezpłodnością, ten drugi uważano także dawniej za przyczynę lekkiego opóźnienia w rozwoju umysłowym (obecnie teza ta jest już uznawana za nieprawdziwą).

I choć już w tym momencie kwestia płci wydaje się zagmatwana, to kiedy zejdziemy już z tego najbardziej podstawowego – chromosomalnego – poziomu, wszystko komplikuje się jeszcze bardziej.

Na początku była gonada…

Zacznijmy od gonad. Jako zarodki tak naprawdę byliśmy pod pewnym względem po trochu chłopczykami i po trochu dziewczynkami. Mimo że genetycznie wszyscy byliśmy zdeterminowani do rozwoju w jednym lub drugim kierunku (bo w trakcie zapłodnienia otrzymaliśmy od rodziców albo dwa chromosomy X, albo po jednym X i Y), zawiązki naszych gonad, czyli skupiska komórek, z których w późniejszym czasie wykształcają się jajniki lub jądra, były bipolarne. Oznacza to, że mogły na tamtym etapie przekształcić się zarówno w męskie jak i żeńskie organy. Jest to sytuacja całkiem wyjątkowa – większość komórek zarodka na tym etapie rozwoju jest już predestynowana do przerodzenia się w określony narząd. Zawiązek płuca stanie się płucem, a nie lewą łydką, a komórki, które mają przekształcić się w mózg, nie mają szans wejść w skład piszczeli. Tymczasem komórki tzw. grzebienia płciowego mogą być i jądrem, i jajnikiem. Decyzję o tym, w co się przeobrazić podejmują na podstawie informacji zapisanych w genach i sygnałów, które odbierają.

Kierunek: jądra

Wiadomo, że kluczowym dla różnicowania w kierunku jąder jest gen Sry (z ang. sex-determining region of the Y chromosome) znajdujący się na męskim chromosomie Y. Nie ma go zatem u samic, a co ciekawe – nie stwierdza się jego obecności także u fenotypowych samic, których genotyp jest męski (XY). Gen Sry jest w związku z tym nazywany przełącznikiem płciowym i w gruncie rzeczy właśnie taka jest jego funkcja – przełączenie zarodka na rozwój w kierunku płci męskiej.

Osoby, których chromosom Y jest uszkodzony i nie posiada genu Sry, są genetycznymi mężczyznami, jednak rozwijają się jak kobiety. Przeprowadzono także badania na myszach, w trakcie których osobnikom genetycznie żeńskim (XX) wszczepiano gen Sry. W niektórych przypadkach wywołało to rozwój jąder, penisa i wszelkich innych samczych cech płciowych.

Innym z kluczowych genów jest gen Sox9, który ma także duże znaczenie w rozwoju kości, jednak w grzebieniu płciowym zarodków odpowiada za wykształcenie jąder. W posiadaniu Sox9 są zarówno chłopcy, jak i dziewczęta – nie znajduje się on bowiem na chromosomach płci. Udowodniono, że genetyczne kobiety (posiadaczki chromosomów XX), w których genomie występuje dodatkowa, ponadprogramowa kopia genu Sox9, mogą rozwijać się jako mężczyźni.

Kierunek: jajniki

Kluczową substancją, której działanie można w skrócie określić jako pro-jajniki i anty-jądra jest białko o nazwie beta-katenina. Blokuje ono działanie męskiego genu Sox9 i aktywuje geny koniecznie dla powstawania jajników. Genów nadzorujących ścieżkę produkcji beta-kateniny jest kilka (najważniejszy wydaje się Wnt4, o którym nie będę pisać), ale ich działanie wciąż kryje w sobie sporo tajemnic.

Wiadomo natomiast, że u genetycznych mężczyzn może z różnych przyczyn dojść do utworzenia nadprogramowych kopii tych żeńskich genów. W rezultacie takiej pomyłki, osoba o genotypie XY wskazującym na mężczyznę, rozwijać będzie się jako kobieta, ponieważ ścieżka prowadząca do wytworzenia jąder zostanie zagłuszona przez produkty genów w normalnych warunkach nieobecnych.

Dobra, teraz załóżmy, że z naszymi genami wszystko jest okej i cały proces aktywowania odpowiednich szlaków różnicujących przebiegł pomyślnie. Czy to oznacza już, że płeć jest ustalona? No… nie. Teraz do akcji wkraczają…

Hormony

W momencie, kiedy zawiązki gonad otrzymają już genetyczny sygnał do przekierowania swojego rozwoju na określony tory, odpowiednie komórki rozpoczynają produkcję hormonów płciowych. W wielkim skrócie – jądro rozpoczyna wydzielanie dwóch substancji: testosteronu i hormonu anty-müllerowskiego (zwanego w skrócie AMH), jajnik wydziela zaś estrogeny.

Inaczej niż w przypadku zawiązka gonad, który jest jeden, ale może przekształcić się w dwie różne struktury (jądra lub jajniki), jeśli idzie o przewody moczowo-płciowe, można powiedzieć, że zarodek ma na wejściu dwa zestawy narządów: przewód Müllera i przewód Wolffa, spomiędzy których wybiera sobie te fajniejsze. Dziewczynki wybierają przewody Müllera, które później przekształcą się między innymi w jajowody, a chłopcy – Wollfa, z których powstaną nasieniowody. Jednym z wielu zadań hormonów płciowych jest degradacja niechcianych przewodów – stąd na przykład nazwa męskiego hormonu – anty-müllerowski.

Dodatkowo hormony wpływają w bardzo szerokim zakresie na całą resztę cech płciowych. Bycie kobietą to przecież nie tylko posiadanie jajników, a istota samczości nie polega na obecności jądra w ciele. Konieczne jest jeszcze wykształcenie odpowiednich gruczołów (np. prostaty), moszny, prącia, zainicjowanie zstąpienia jąder, czy koordynowanie innego ułożenia tkanki tłuszczowej w ciele oraz przeobrażenia krtani. Za całą szeroką gamę tych działań odpowiadają hormony i na etapie ich działania po raz kolejny występuje szereg spraw, które mogą pójść innym torem niż zazwyczaj. O czym mowa?

Na przykład o zjawisku pseudohermafrodytyzmu, które polega na tym, że pierwszorzędowe cechy płciowe nie są w zgodzie z cechami drugorzędowymi. Przykładem może być tutaj zespół feminizujących jąder, kiedy to zarodek o genotypie XY, charakterystycznym dla mężczyzny, wykształca jądra, jednak komórki układu moczowo-płciowego – ze względu na genetyczną mutację – pozostają niewrażliwe na testosteron. Co się wtedy dzieje? Nie dochodzi do rozwoju przewodu Wolffa, ani zewnętrznych męskich cech płciowych (prącia, czy moszny). Żeńskie drogi płciowe także nie mogą się w pełni wykształcić, ponieważ odbierają hormon anty-mullerowski, hamujący ich rozwój. Na świat przychodzą dzieci o fizjonomii dziewczynek, jednak ze ślepą pochwą i jądrami wewnątrz ciała. Rozwijają i najczęściej identyfikują się jako dziewczęta i kobiety, a o genetycznej niezgodności dowiadują się dopiero w okresie dojrzewania płciowego, kiedy to nie dochodzi do rozpoczęcia menstruacji, co jest przyczyną zgłoszenia się do lekarza.

Czy mózgi też mają płeć?

Choć pozornie jest zupełnie odwrotnie, płeć to naprawdę wielowymiarowe zjawisko. Póki co nauka i tak rozgryzła dopiero malutką część szczytu góry lodowej związanej z jej powstawaniem. Płeć to przecież nie tylko fizjologia, ale też to, kim się czujemy, z kim identyfikujemy i względem jakiej płci odczuwamy popęd seksualny. Od dawna wiadomym jest, że geny i hormony determinujące płeć również mają wpływ na nasz układ nerwowy, wywołując pewne różnice między przedstawicielami płci, choć badanie ich jest potwornie trudne. U niektórych ptaków, wystarczy podać samicom dostatecznie dużą dawkę testosteronu, by pobudzić je do śpiewu, w normalnych warunkach właściwego jedynie dla samców. W rdzeniu kręgowym szczurów odkryto skupisko neuronów, którego brak u samic i które odpowiedzialne jest za pobudzanie szczurzego dżentelmena do wykonywania ruchów kopulacyjnych. Wreszcie w mózgach mężczyzn stwierdza się ekspresję genu Sry, którego przecież brak u kobiet. Czy i jak wpływa to na nasz układ nerwowy? To w wielkiej mierze wciąż tajemnica.

Choć na co dzień postrzegamy płeć jako zjawisko z gatunku wszystko albo nic, warto zdać sobie sprawę, że pomiędzy jednym a drugim końcem tej żeńsko-męskiej skali naprawdę mogą występować przeróżne odcienie szarości.

I nie ma w tym żadnej ideologii. Taka jest po prostu natura.

Buzi!