L'appareil génital, essentiel à la reproduction, se met en place lors du développement embryonnaire. Ce processus complexe est finement orchestré par des gènes et des hormones, en lien direct avec les chromosomes sexuels. Bien que le sexe de l'embryon soit déterminé dès la fécondation par la présence des chromosomes X et Y, la gonade embryonnaire passe par un stade indifférencié avant de se spécialiser.
Différenciation Sexuelle : Un Processus Déterminé Génétiquement
Chaque individu possède un sexe, féminin ou masculin, déterminé par son caryotype sexuel, soit la 23e paire de chromosomes. Les femmes possèdent deux chromosomes X (XX), tandis que les hommes possèdent un chromosome X et un chromosome Y (XY).
Le Rôle Crucial du Gène SRY
L'étude d'anomalies chromosomiques rares a révélé que le sexe phénotypique ne dépend pas du nombre de chromosomes X, mais plutôt de la présence ou de l'absence du chromosome Y. Le chromosome Y joue un rôle fondamental dans la détermination du sexe chez l'espèce humaine, grâce à un gène spécifique appelé SRY (Sex-determining Region of Y chromosome). Ce gène, localisé sur le chromosome Y, est le facteur déterminant du testicule (TDF).
Le gène SRY s'exprime lors du développement sexuel des gonades chez l'homme. Chez les individus de sexe masculin, la protéine issue de l’expression du gène SRY agirait en déclenchant une cascade d’autres gènes. La protéine SRY est composée de 204 acides aminés. Cette courbure de l’ADN, suite à la fixation de SRY, aurait pour conséquence de permettre le rapprochement et l’interaction des facteurs de transcription contrôlant la différenciation des gonades. Malgré les nombreuses différences entre les trois séquences de l’homme, du gorille et de la souris, une partie du gène SRY présente une forte homologie entre les trois espèces. Elle correspond en fait à la séquence de la boîte HMG.
Mécanismes de Translocation et d'Inversion Sexuelle
Les chromosomes X et Y présentent des régions homologues, appelées régions pseudo-autosomiques (PAR 1 et PAR 2), aux extrémités de leurs bras. Les inversions sexuelles peuvent résulter d'une translocation du facteur déterminant le sexe (SRY) au niveau de la région PAR 1 lors de la méiose, par crossing-over entre les chromosomes X et Y. Dans les cas de translocation, le gène SRY serait absent sur le chromosome Y et présent sur le chromosome X. La détermination du sexe gonadique dépend donc de la présence du gène SRY.
Lire aussi: Évent laminaire : conception
Développement Embryonnaire Précoce : La Crête Génitale et les Cordons Sexuels
Au début de l’organogenèse, on observe la formation d’une crête génitale qui est ensuite colonisée par les cellules germinales. Cette ébauche de la gonade a la capacité de se développer soit en ovaire, soit en testicule, selon ses déterminants génétiques. L’épithélium de la crête génitale se développe dans le tissu conjonctif, formant des cordons sexuels primitifs qui s’entourent de cellules germinales.
Différenciation des Cordons Sexuels chez le Fœtus XY
Chez les fœtus XY, deux types de cordons se forment :
- Les cordons testiculaires, contenant les cellules germinales qui produiront les futurs spermatozoïdes.
- Les cordons du rete testis, situés à l’extrémité des cordons testiculaires.
Dégénérescence des Cordons Sexuels Primitifs chez le Fœtus XX
Chez les fœtus femelles XX, les cordons sexuels primitifs dégénèrent. L’épithélium de surface des crêtes génitales produit de nouveaux cordons qui ne pénètrent pas dans le tissu conjonctif, mais restent en contact avec la surface corticale de la crête. Ces nouveaux cordons forment des amas cellulaires composés de cellules d’origine somatiques (future granulosa) entourant une cellule germinale (futurs ovocytes). Les cellules des thèques se différencient ensuite autour de chaque ensemble (granulosa + cellule germinale) pour former les follicules. Ces follicules secrètent des hormones stéroïdes.
Organogenèse et Développement des Structures Internes
L’appareil génital se met en place lors du développement embryonnaire. Ce phénomène est sous le contrôle de plusieurs gènes et hormones, en relation avec les chromosomes sexuels présents. Le début de ce développement est commun aux deux sexes.
Le Rôle des Canaux de Wolff et de Müller
Les canaux de Wolff constituent le spermiducte chez le mâle des Vertébrés. Ils sont en relation avec le mésonéphros mis en place au cours de la quatrième semaine du développement. L’extension du canal de Wolff jusqu’à l’urètre se fait pendant la cinquième semaine. Les canaux de Müller se développent en parallèle aux canaux de Wolff par une invagination de l’épithélium au niveau du pronéphros (région antérieure du mésonéphros) au cours de la sixième semaine. Chez les femelles ils deviennent les oviductes et débouchent dans l’utérus.
Lire aussi: Mécanismes de l'accouchement
L’absence de testostérone induit la disparition du canal de Wolff. Le canal de Müller se maintient et se différencie en un utérus (sous l’action, chez certaines espèces de Mammifères, des œstrogènes des ovaires fœtaux).
Développement Testiculaire et Production d'Hormones
L’expression du gène SRY est brève et s’exprime spécifiquement dans les cellules somatiques de crêtes génitales mâles. La séquence de fixation à l’ADN de SRY a été identifiée dans la région promotrice du gène SOX9, présent sur un autosome et responsable de la différenciation des cellules de Sertoli.
Le Rôle des Cellules de Sertoli et de Leydig
L’expression de plusieurs gènes permet, dans un premier temps, le développement des crêtes génitales en gonades indifférenciées. Le gène SRY ne s’exprime que dans les crêtes génitales, au niveau des cellules de soutien. Ces cellules se différencient alors en cellules de Sertoli, dans les cordons testiculaires. Dans le même temps, d’autres cellules sont induites par ces cellules de Sertoli pour former les cellules de Leydig dans le mésenchyme qui se développe entre les cordons testiculaires.
Au contraire de ce qui se passe chez l’homme, l’entrée en méiose de ces cellules germinales n’est pas inhibée : elles deviennent des ovogonies. Cette différenciation ovarienne est permise par le gène DAX1 (dont l’expression persiste, au contraire des testicules) et le déterminant génique sexuel Wnt4a.
Anomalies Chromosomiques et Phénotypes Sexuels
Des anomalies chromosomiques dans l’espèce humaine ont été mises en relation avec le phénotype sexuel de l’individu concerné.
Lire aussi: Ovulation et cycle menstruel
- Caryotype 44 chromosomes + XY : Gonades sont des testicules normaux, voies génitales et les organes génitaux externes sont masculins, et à la puberté, l’individu présente des caractères sexuels secondaires masculins.
- Caryotype 44 chromosomes + XXY : Les voies génitales et les organes génitaux externes sont masculins. Les gonades sont des testicules infantiles. La puberté est peu décelable avec des caractères sexuels secondaires masculins peu marqués, une pilosité pubienne peu fournie et une absence de barbe.
- Caryotype 44 chromosomes + X : Les ovaires sont atrophiés et il n’y a pas de follicules primordiaux, c’est-à-dire que les follicules ne se sont pas développés. Les voies génitales et les organes génitaux externes sont féminins et à la puberté il n’y a aucun signe de caractères sexuels secondaires mis à part les poils pubiens.
- Caryotype 44 chromosomes + XX avec le gène SRY sur un des chromosomes X : Les gonades sont alors des testicules et les organes génitaux externes sont masculins.
- Caryotype 44 chromosomes + XY mais le gène SRY est absent du chromosome Y : Les gonades ont à la fois un aspect d’ovaires et de testicules.
tags: #schema #organes #genitaux #masculins #embryon