Тайны пола. Мужчина и женщина в зеркале эволюции - Марина Бутовская

Распространенными примерами такого рода болезней, сцепленных с полом, являются гемофилия и дальтонизм. Оба заболевания в подавляющем числе случаев встречаются у мужчин. Например, тяжелой формой гемофилии страдал царевич Алексей, сын последнего российского императора Николая II. Однако ни одна из его четырех сестер, равно как и мать, Александра Федоровна, передавшая ему ген гемофилии, от этого недуга не страдали.

Часто женский пол у человека рассматривают как базовый и более устойчивый к воздействию внешней среды, чем мужской (в дальнейшем мы еше не раз обратимся к этому факту). Х-хромосома более активна, чем Y, и несет на себе множество генов, необходимых для нормального функционирования как женского, так и мужского организма. Поскольку у женщин две XX, то в литературе часто задавался вопрос, каким образом у них происходит регуляция выработки продуктов, определяемых генами половой хромосомы. Сравнительно недавно, в 1995 г., Н. Вильямс показал, что в генотипе человека присутствует механизм компенсации дозы, уравнивающий экспрессию генов Х-хромосомы у мужчин и женщин (подробнее мы останавливались на этом в главе 2).

Следует, правда, заметить, что последние исследования в области строения Y-хромосомы показали, что ранние представления о ней оказались во многом ошибочны. Во-первых, в ее структуре насчитывается не 40, а 79 генов, во-вторых, мужская хромосома изобилует так называемыми зеркальными полями (комплексами, дублирующими строение активных участков каждого гена). Они позволяют «ремонтировать» участки генов, поврежденных мутациями. Такой механизм обеспечивает устойчивость мужского организма, нейтрализуя действие генетических аномалий на Y-хромосоме. По сути дела, зеркальные поля играют ту же компенсаторную роль, что и парный (неповрежденный) ген на второй Х-хромосоме, если первая оказывается с дефектом.

Наличие набора из XX или XY-хромосом определяет хромосомный пол человека. Однако это обстоятельство вовсе нс предполагает, что из зиготы (оплодотворенной яйцеклетки) с данным набором половых хромосом разовьется индивид по внешним признакам соответствующий данному полу. Известны примеры (например, синдром нехватки дигидротестостерона), когда на свет появлялась девочка, а в период полового созревания с ней происходили бурные морфологические преобразования, и девочка превращалась в полноценного молодого мужчину (см. об этом ниже).

Второй значимой составляющей пола в списке Мани выступает дифференциация зародышевых гонад (половых органов). Y-хромосома у всех млекопитающих содержит специфический ген, получивший название «детерминирующий пол участок Y-хромосомы». Данный ген является составляющей генного комплекса, получившего название «фактор, детерминирующий развитие семенников». Если все гены данного комплекса имеются в наличии и функционируют в норме, то он активируется и запускает активность множества генов, расположенных в других хромосомах. В результате происходит развитие у плода семенников. То есть получается, что хотя внутренние мужские половые органы развиваются под влиянием генов, расположенных на мужской хромосоме, реально в строительстве данного органа задействованы другие, неполовые хромосомы, и женская Х-хромосома.

Фактор, детерминирующий развитие семенников, активируется лишь у зародыша в возрасте семи недель, следовательно, на более ранних стадиях развития эмбрион имеет только хромосомный пол, но является бесполым по своему внутреннему строению и внешнему облику.

Все человеческие эмбрионы содержат гены, ответственные за развитие семенников, и гены, кодирующие развитие яичников. У каждого зародыша имеется пара крошечных половых желез, которые потенциально могут развиться в семенники или яичники, а также две пары выводящих путей: мюллеровы протоки, являющиеся потенциальными органами размножения женщины, и вольфовы протоки, которые могут преобразовываться в мужскую репродуктивную систему. Что будет развиваться у конкретного плода — семенники или яичники — целиком и полностью определяется активностью фактора, детерминирующего развитие семенников, и расположенного в Y-хромосоме. Если этот фактор имеется у зародыша в наличии и своевременно активируется, то он приобретает вид мужского зародыша, если нет — развивается женский организм.

Развитие яичек заметно уже на шестой неделе. Если же, по каким-либо причинам, данный генетический комплекс остается в бездействии до девятинедельного возраста или хромосомный пол зародыша является женским, то к 12-й неделе развития у него проявляются яичники.

Ранее предполагалось, что для развития яичников не требуется никакой специальный запускающий фактор. Считали, что развитие женских половых признаков у зародыша происходит как нечто исходное и данное (по умолчанию). Этим обстоятельством объясняли случаи, когда индивиды, выглядящие внешне как женщины, на поверку имели мужской хромосомный пол. Однако в настоящее время имеются сведения, что на Х-хромосоме имеется особый ген DSS, который в ситуации женского генотипа XX руководит преобразованием нейтральной половой железы в яичники, способные впоследствии продуцировать полноценные яйцеклетки.

Загадки пола, однако, на этом не кончаются. В дальнейшем активную роль в формировании мужской или женской внешности начинают играть гормоны. Третьей критической составляющей пола в схеме Дж. Мани значится гормональный баланс плода. Половые органы зародыша продуцируют половые гормоны: первичный тестостерон в семенниках и эстрагены в яичниках. Кроме того, семенники секретируют специфический антимюллеровский гормон. У мужчин тестостерон и его производные обеспечивают развитие внешних и внутренних мужских гениталий. Функция же антимюллеровский гормона состоит в том, что он запускает механизмы обратного развития (редукцию) примитивных внутренних женских гениталий. Необходимость наличия двух гормонов для развития мужского эмбриона называют «принципом Адама».

Для дальнейшего развития женских половых органов и всей репродуктивной системы не требуется выработки какого-либо специфического гормона. Регрессия первичных внутренних мужских органов и развитие женских гениталий происходит автоматически. При отсутствии гена SRY зародышевые половые железы преобразуются в матку, фаллопиевы трубы и влагалише, а в отсутствие тестостерона исчезают вольфовы протоки. Отсутствие специфической гормональной стимуляции при развитии женского эмбриона называется «принципом Евы».

Поскольку для реализации правильного развития в мужском случае необходимы более сложные генетические и биохимические взаимодействия, считается, что мужской путь развития более уязвим, и что мужские эмбрионы более чувствительны к изменениям в окружающей среде и стрессам, которые испытывает женщина в период беременности.

Мужские половые гормоны играют также существенно большую роль в дифференцировке пола во внутриутробном периоде, чем женские половые гормоны. Воздействие мужских половых гормонов (андрогенов) на плод ведет к его маскулинизации. В медицинской практике известен следующий случай. Несколько беременных женщин получали гормональные препараты, препятствующие выкидышу. В результате на свет появились девочки с выраженными маскулинными (типично мужскими) признаками: у них были увеличены клиторы, а у некоторых даже имелись пенисы. Поведение таких девочек также больше смахивало на мальчишечье. Они росли сорванцами, предпочитали активные и силовые игры, носили брюки, не интересовались куклами и не видели себя в роли матерей и домохозяек. Сходное влияние могут оказывать на плод и некоторые синтетические гормоны, использовавшиеся для лечения ряда заболеваний у беременных женщин.