Développement des organes sexuels chez l'embryon et le fœtus

La détermination du sexe chez les mammifères est généralement déterminée par les chromosomes X et Y. Les individus homozygotes pour X (XX) sont de sexe féminin et les individus hétérozygotes (XY) sont de sexe masculin. La présence d'un chromosome Y déclenche le développement d'un certain ensemble de caractéristiques masculines et son absence entraîne des caractéristiques féminines. Une non-disjonction pendant la méiose peut produire d'autres combinaisons telles que XXY, XYY et XO, appelées intersexes chromosomiques.

Sans beaucoup d'incitation chimique, tous les ovules fécondés se développeraient en femelles. Pour devenir un mâle, un individu doit être exposé à la cascade de facteurs initiée par un seul gène sur le chromosome Y masculin. C'est ce qu'on appelle le SRY (Sex-determining Region of the Y chromosome). Comme les femmes n'ont pas de chromosome Y, elles n'ont pas le gène SRY. Sans un gène SRY fonctionnel, un individu sera de sexe féminin.

Chez les embryons mâles et femelles, le même groupe de cellules a le potentiel de se développer en gonades mâles ou femelles ; ce tissu est considéré comme bipotentiel. Le gène SRY recrute activement d'autres gènes qui commencent à développer les testicules et supprime les gènes importants pour le développement féminin. Dans le cadre de cette cascade initiée par le SRY, les cellules germinales des gonades bipotentielles se différencient en spermatogonies. Sans SRY, différents gènes sont exprimés, des ovogonies se forment et des follicules primordiaux se développent dans l'ovaire primitif.

Peu après la formation du testicule, les cellules de Leydig commencent à sécréter de la testostérone. La testostérone peut influencer les tissus bipotentiels à devenir des structures reproductrices masculines. Par exemple, avec l'exposition à la testostérone, les cellules qui pourraient devenir soit le gland du pénis, soit le gland du clitoris, forment le gland du pénis. Sans testostérone, ces mêmes cellules se différencient en clitoris.

Tous les tissus du tractus reproducteur ne sont pas bipotentiels. Les structures reproductrices internes (par exemple l'utérus, les trompes utérines et une partie du vagin chez les femmes ; et l'épididyme, le canal déférent et les vésicules séminales chez les hommes) se forment à partir de l'un des deux systèmes de canaux rudimentaires de l'embryon. Pour une fonction reproductrice typique chez l'adulte, un ensemble de ces canaux doit se développer correctement, et l'autre doit dégénérer. Chez les hommes, les sécrétions des cellules de Sertoli déclenchent une dégradation du canal féminin, appelé le canal de Müller. En même temps, la sécrétion de testostérone stimule la croissance du tractus masculin, le canal de Wolff. Sans une telle sécrétion de cellules de Sertoli, le canal de Müller se développera ; sans testostérone, le canal de Wolff se dégradera. Ainsi, la progéniture en développement sera de sexe féminin. Pour plus d'informations et une figure sur la différenciation des gonades, consultez du contenu supplémentaire sur le développement fœtal.

Un développement sexuel ultérieur se produit à la puberté

La puberté est le stade de développement auquel les individus deviennent sexuellement matures. Bien que les résultats de la puberté pour les différents sexes soient très différents, le contrôle hormonal du processus est très similaire. De plus, bien que le moment de ces événements varie d'un individu à l'autre, la séquence des changements qui se produisent est prévisible pour les adolescents masculins et féminins. Comme le montre la Figure 27.18, une libération concertée d'hormones par l'hypothalamus, l'hypophyse antérieure et les gonades (soit la testostérone, soit les œstrogènes) est responsable de la maturation des systèmes reproducteurs et du développement des caractères sexuels secondaires, qui sont des changements physiques ayant des rôles auxiliaires dans la reproduction.

Les premiers changements commencent vers l'âge de huit ou neuf ans lorsque la production de LH devient détectable. La libération de LH se produit principalement la nuit pendant le sommeil et précède les changements physiques de la puberté de plusieurs années. Chez les enfants pré-pubères, la sensibilité du système de rétroaction négative dans l'hypothalamus et l'hypophyse est très élevée. Cela signifie que de très faibles concentrations d'androgènes ou d'œstrogènes exerceront une rétroaction négative sur l'hypothalamus et l'hypophyse, maintenant la production de GnRH, LH et FSH à un niveau bas.

À mesure qu'un individu approche de la puberté, deux changements de sensibilité se produisent. Le premier est une diminution de la sensibilité de l'hypothalamus et de l'hypophyse à la rétroaction négative, ce qui signifie qu'il faut des concentrations de plus en plus élevées d'hormones stéroïdes sexuelles pour arrêter la production de LH et de FSH. Le second changement de sensibilité est une augmentation de la sensibilité des gonades aux signaux de FSH et de LH, ce qui signifie que les gonades des adultes sont plus réactives aux gonadotrophines que celles des enfants. En conséquence de ces deux changements, les niveaux de LH et de FSH augmentent lentement et conduisent à l'élargissement et à la maturation des gonades, ce qui entraîne à son tour la sécrétion de niveaux plus élevés d'hormones sexuelles et l'initiation de la spermatogenèse et de la folliculogenèse.

Outre l'âge, de multiples facteurs peuvent affecter l'âge d'apparition de la puberté, notamment la génétique, l'environnement et le stress psychologique. L'une des influences les plus importantes peut être la nutrition ; les données historiques démontrent l'effet d'une meilleure nutrition et plus constante sur l'âge de la ménarche aux États-Unis, qui a diminué d'un âge moyen d'environ 17 ans en 1860 à l'âge actuel d'environ 12,75 ans en 1960, tel qu'il demeure aujourd'hui. Certaines études indiquent un lien entre l'apparition de la puberté et la quantité de graisse stockée chez un individu. Cet effet est plus prononcé chez les femmes, mais a été documenté chez les deux sexes. La graisse corporelle, correspondant à la sécrétion de l'hormone leptine par les adipocytes, semble jouer un rôle important dans la détermination de la ménarche. Cela peut refléter dans une certaine mesure les coûts métaboliques élevés de la gestation et de la lactation. Chez les femmes extrêmement minces et très actives, comme les gymnastes, il y a souvent un retard dans l'apparition de la puberté.

Figure 27.18 Hormones de la puberté Pendant la puberté, la libération de LH et de FSH par l'hypophyse antérieure stimule les gonades à produire des hormones sexuelles chez les adolescents masculins et féminins.