Формирование гениталий у мальчиков требует сложного танца между генами и гормонами

Наиболее частые врожденные нарушения, особенно у мальчиков, – это отличия половой анатомии новорожденного от стандартной женской или мужской. У мальчиков они включают неопущенные яички, неправильно расположенные уретры и неправильно развитые внутренние органы.

Некоторые из этих расстройств можно лечить хирургическим путем, а некоторые также гормональными добавками. Ученые обеспокоены тем, что частота этих расстройств растет, особенно в развитых странах. Хотя причины неизвестны, исследователи подозревают, что могут быть задействованы эндокринные разрушители из-за загрязнителей окружающей среды.

«Трудно понять, как что-то идет не так, если вы не знаете, как все идет правильно», – говорит Джоан Йоргенсен, профессор сравнительных биологических наук в Школе ветеринарной медицины Университета Висконсина и Мэдисона.

Итак, Йоргенсен, ведущий автор Анбараси Котандапани и другие решили понять, как формируются функциональные репродуктивные системы. В течение нескольких лет они изучали, как один ген, GLI3, координирует точно синхронизированное развитие мужских репродуктивных органов. Используя модель на мышах , они обнаружили, что GLI3 способствует росту единственных клеток, способных вырабатывать мужские гормоны у плода. Без достаточного количества этих клеток развитие идет наперекосяк.

Исследователи опубликовали свои выводы 4 июня в журнале PLOS Genetics . Их работы помогают нам понять, как гены и гормоны взаимодействуют для развития мужской репродуктивной системы, что является шагом к исследованию того, почему нарушения в этих органах стали более распространенными и как мы можем их предотвратить.

Лаборатория Йоргенсена уже давно изучает дифференциацию пола самцов и самок у развивающихся мышей. В целом, у плода мужского пола должны успешно опускаться семенники к мошонке, дифференцировать внешние гениталии и развивать внутренние органы, такие как простата. Большая часть этого процесса контролируется генетическим путем, причудливым образом названным Hedgehog – после того, как ген был обнаружен у мух, покрытых щетиной, – и гормонами. Два самых важных гормона – это тестостерон и еще один – INSL3.

Ген GLI3 является частью пути гена Hedgehog, и мутации в этом гене связаны с нарушениями репродуктивного тракта у людей. Чтобы изучить, как работает GLI3, лаборатория Йоргенсена обратилась к линии мышей, несущих мутацию, которая моделирует человеческие мутации в гене. У мышей мутация смертельна до рождения, поэтому им пришлось изучить ее влияние на развитие эмбрионов.

«Первое, что мы хотели сделать, это посмотреть, имеют ли они те же фенотипы репродуктивных органов, что и пациенты-люди», – говорит Йоргенсен. Эти проблемы включают неопустившиеся яички и нарушения размещения уретры.

У мутантных мышей было несколько дефектов, как у людей с мутациями в гене. У них наблюдалась задержка опускания яичек в брюшную полость. Примерно у половины мутантов уретра открывалась у основания полового члена, а не у кончика.

Подозревая проблему с производящими гормоны клетками, называемыми клетками Лейдига, исследователи исследовали яички. Хотя у мутантных мышей были типично выглядящие гонады, команда Йоргенсена увидела, что в их семенниках было меньше клеток Лейдига, и эти клетки даже становились слабее по мере развития эмбрионов.

«Мы пришли к выводу, что камеры начинались нормально, но они не смогли сохранить свою идентичность и утратили свою функцию», – говорит Йоргенсен. «Со временем они не смогли увеличить синтез андрогенов, необходимый для правильного развития всего».

Исследователи обнаружили, что путь Hedgehog через GLI3 стимулирует образование клеток Лейдига, которые производят гормоны, необходимые для развития мужских половых органов. И эти гормоны усиливают «путь ежа», который жизненно важен для развития простаты и полового члена. Они пришли к выводу, что большинство дефектов у мутантных мышей можно объяснить дисфункциональными клетками Лейдига .

Лечения беременных мышей дополнительным тестостероном было недостаточно, чтобы исправить все дефекты, потому что ген GLI3 был необходим сам по себе, особенно для создания нормального полового члена. Но когда исследователи повторно ввели немутантный ген GLI3 в мутантные семенники в культуре, они смогли восстановить выработку генов, необходимых для производства тестостерона.

В результате исследователи обнаружили сложный танец между генами и гормонами. Любая оплошность в вальсе может обернуться катастрофой.

«Есть несколько разрушителей окружающей среды, которые повлияют на путь Hedgehog. Если сложить это вместе с генетической мутацией, это может сделать некоторых людей более восприимчивыми к нарушениям развития, чем другие», – говорит Йоргенсен.

Это улучшенное понимание того, как должны функционировать гены, может помочь исследователям понять, как экологические токсины могут быть виноваты в росте нарушений полового развития. Это понимание – первый шаг к предотвращению.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector