Eristumine on häiritud. Seksuaalse diferentseerumise häire
Inimese geneetika üldgeneetika alustega [Õpetus] Kurtšanov Nikolai Anatoljevitš
14.2. Sooline eristamine
14.2. Sooline eristamine
Sooline eristamine on sugudevaheliste morfofüsioloogiliste ja käitumuslike erinevuste kujunemise protsess ontogeneesis. See on etappide ahel, mis loomulikult asendavad üksteist, kusjuures iga järgnev etapp tugineb eelmisele.
Vaatamata erinevate loomade variantide mitmekesisusele, elektriskeem eristamine on väga konservatiivne ja esindab teatud sündmuste jada. Tuleb märkida, et areng naise keha suunas on sügoodi "normaalne saatus". Mehesuunaline areng eeldab spetsiaalseid “lüliteid”, mis suruvad maha enesediferentseerumise naiselikus suunas. Imetajate ontogeneesis saab eristada 3 peamist diferentseerumisetappi.
Esimeses etapis toimub sugunäärmete diferentseerumine soo määramisel.
2. etapis eritavad diferentseerunud sugunäärmed hormoone, mis aktiveerivad geene, mis määravad fenotüübi ja aju seksuaalse diferentseerumise.
Kolmandas etapis kujuneb aju diferentseerumise ja sotsialiseerumisprotsesside tõttu seksuaalkäitumine.
Sugunäärmete eristumine. Imetajate embrüos moodustub embrüonaalsete sugunäärmete biseksuaalne süsteem ja kaks paari paljunemisjuhasid - Mülleri ja Wolffi kanalid. SRY geeni mõjul muunduvad embrüonaalsed sugunäärmed munanditeks, selle geeni puudumisel aga munasarjadeks.
Pärast embrüonaalsete sugunäärmete diferentseerumist munanditeks hakkavad nad sekreteerima hormoone - testosteroon Ja anti-Mülleri hormoon (AMH). AMN põhjustab Mülleri kanalite degeneratsiooni. Testosteroon põhjustab Wolffi kanalite muutumist vas deferensiks ja munandimanusteks; seda võib pidada teiseks "pealülitiks", kuna see on maskuliiniseerumise kõige olulisem tegur. Varajases staadiumis kastreeritud embrüod arenevad vastavalt emasele tüübile, sõltumata karüotüübist.
Kui embrüonaalsed sugunäärmed diferentseeruvad munasarjadeks, siis testosteroon ja AMN ei vabane. Sellega kaasneb Mülleri kanalite programmeeritud muundumine emakast ja munajuhadest koosnevaks juhtivussüsteemiks. Wolffi kanalid degenereeruvad.
Sugurakkude diferentseerumine. Sugurakkude diferentseerumine on primaarsete sugurakkude (PPC ehk gonotsüütide) muundumine meessoost (spermatogoonia) või emaslooma (oogoonia) sugurakkudeks. See protsess ei sõltu sugunäärmete diferentseerumisest ja selle määrab seksuaalne kariotüüp.
Selgroogsete ürgsete sugurakkude ekstragonadaalne päritolu on juba ammu tõestatud. Imetajatel moodustuvad need munakollase ektodermis, kust nad rändavad esmalt embrüo tagumisse ossa ja seejärel sugunäärmete moodustumise piirkonda. Oma "reisi" ajal on PPC-d jagatud. Pärast sugunäärmete diferentseerumist diferentseeruvad ka PPC-d ja arenevad olenevalt sugunäärme soost kas spermatogooniaks või oogooniaks.
Sugurakkude ja sugunäärmete diferentseerumisprotsessid on näide sellisest nähtusest nagu ühe struktuuri osade arengu autonoomia. See on tüüpiline ontogeneetiliste protsesside jaoks: teine näide on indutseerija ja pädeva koe moodustumise sõltumatus. Morfogeneesi terviklikkus saavutatakse sündmuste sünkroniseerimisega. Desünkroniseerimise korral täheldatakse tavaliselt erinevaid väärarenguid.
Fenotüüpne seksuaalne diferentseerumine. Sekundaarsete seksuaalomaduste kujunemist imetajatel kontrollivad paljud geenid. Üks peamisi on Tfm geen, mis paikneb X-kromosoomil. See on retseptori geen androgeenid. Selle regulatoorsed valgud seonduvad testosteroon, aktiveerivad diferentseerumiseks vajalikud geenid vastavalt meestüüp.
Tfm geeni lokaliseerimine X-kromosoomil näitab, et raku retseptorid testosteroon peab olema nii XX kui XY karüotüübil. Seetõttu sissejuhatus testosteroon embrüote puhul põhjustab XX isase sekundaarsete seksuaalomaduste arengut. Siiski puudus hormoon AMN põhjustab sellistes embrüodes nii naiste kui ka meeste suguelundite arengut ja hermafroditismi teket.
Seksuaalse diferentseerumise tulemusena moodustuvad:
Esmased seksuaalomadused on reproduktiivsüsteemi morfofüsioloogilised omadused eri sugupooltel.
Sekundaarsed seksuaalomadused on eri soost fenotüüpide morfofüsioloogilised omadused, mis ei ole seotud reproduktiivsüsteemiga.
Sugudevahelise erinevuse astet sekundaarsete seksuaalomaduste osas nimetatakse seksuaalne dimorfism.
Hermafroditism - See on soolise diferentseerumise protsesside suund, mis viib mõlema soo tunnustega organismide tekkeni.
Aju ja käitumise seksuaalne diferentseerumine. Peamine tegur aju maskuliiniseerumisel ja selle poolt vahendatud käitumisel on ka testosteroon. Loomkatsed on näidanud, et varajases staadiumis kastreeritud isastel on emastele omane käitumine.
Aju maskuliiniseerimiseks testosteroon peab tegutsema erilistel tundlikel ontogeneesi kriitilistel perioodidel ja selle puudumist sel ajal ei saa tulevikus kompenseerida. Just selle hormooni õigeaegne toime paneb seksuaalkäitumise põhialused.
Kui selgrootute seksuaalkäitumise vormid on tavaliselt stereotüüpsed ja rangelt määratud, siis kõrgematel selgroogsetel näitavad nad kogukonna ja õppimise mõjul suurt individuaalset varieeruvust. Arvukad etoloogide tööd on näidanud jäljendi, isolatsiooni, ema ja sugulastega suhtlemise rolli hilisemas seksuaalkäitumise kujunemises lindudel ja imetajatel. Imetajatel on kontakt emaga eriti oluline. Kuid isegi koos emaga üles kasvanud, kuid eakaaslastest eraldatud isased osutuvad sageli paaritumiseks ja suhtlemisvõimetuks.
sooline sotsialiseerimine - See on seksuaalkäitumise mustrite kujunemise protsess postnataalse arengu ajal.
Sotsiaalsete loomade jaoks on paaritumise võimalus tihedalt seotud nende positsiooniga rühmas, seega muutub sotsialiseerumisprotsess ülimalt oluliseks. Postnataalse ontogeneesi käigus võib seksuaalne sotsialiseerumine kujutada endast erilist, pikaajalist ja mitmeastmelist protsessi, kus iga järgnev etapp sõltub eelnevast ja kus on kriitilisi perioode.
Inimeste seksuaalkäitumise repertuaar on erinevate kultuuriliste tegurite mõju tõttu ebatavaliselt lai.
Nii diferentseerumise kui ka määramise protsessides mõiste kriitiline periood. Iga soolise diferentseerumise etapp toimub ainult teatud organismi arenguperioodi jooksul. Kui selline kriitiline periood vahele jääb, st käivitussignaalid vajalikul ajal puudusid, on tagajärjed tavaliselt pöördumatud. Kuna erinevad diferentseerumise etapid vallanduvad erinevatel vallandusmehhanismidel ja erinevatel aegadel, siis on ontogeneesis täheldatud arvukalt hälvete variante. Sellised kõrvalekalded on eriti levinud seksuaalomaduste ja seksuaalkäitumise kujunemise ajal.
Raamatust Aretuskoerad autor Sotskaja Maria NikolajevnaMiks on kaks sugu? Evolutsiooniprotsessis mängivad mees- ja naisorganismid erinevat rolli. Soolise ebavõrdsuse probleemi uuris üksikasjalikult vene teadlane V.A. Geodakyan, kes näitas selle nähtuse teostatavust liigi olemasolu jaoks. Kõigil puberteedi etappidel
Raamatust Antropoloogiline detektiiv. Jumalad, inimesed, ahvid... [koos illustratsioonidega] autor Belov Aleksander Ivanovitš2. PEATÜKK SEKSI BIOLOOGIA. SOO MÄÄRAMINE Sugu on organismi omaduste ja omaduste kogum, mis tagab tema osalemise järglaste paljunemises ja päriliku teabe edastamise sugurakkude moodustumise kaudu -
Raamatust Inimrass autor Barnett AnthonyKOLM SOOLI – SPEKULATSIOON VÕI TEGELIKKUS? Kui me mõtiskleme oma keha üle, ei kahtle me selles, kes me tegelikult oleme: mees või naine. Juba väikesest peale teame tänu vanemate eakaaslaste ja pedagoogide pingutustele, mis soost me kuulume.
Raamatust Stopp, kes juhib? [Inimeste ja teiste loomade käitumise bioloogia] autor Žukov. Dmitri AnatoljevitšSoo geneetiline määramine Sugu on omadus, mille kohta võib kõige selgemini öelda, et see on päritud. Kahtlemata mõjutavad sootunnuste kujunemist ka keskkonnategurid: vastassoost kaksiku esinemine emakas põhjustab mõningaid.
Raamatust Amazing Paleontology [The History of the History of the Earth and Life on It] autor Eskov Kirill JurjevitšSoo kujunemine Soo kujunemise protsess võtab kaua aega ja selle protsessi põhimõtteliseks tagajärjeks on isas- ja naisorganismide sügavad erinevused, mida ei saa muuta deklaratiivselt ega abiga. ilukirurgia peal
Raamatust Bioloogia. Üldine bioloogia. 10. klass. Põhitase autor Sivoglazov Vladislav Ivanovitš2. PEATÜKK Meie planeedi kujunemine: “külmad” ja “kuumad” hüpoteesid. Aluspinnase gravitatsiooniline diferentseerumine. Atmosfääri ja hüdrosfääri päritolu Lugu Maa ja Päikesesüsteemi tekkest tuleb alustada kaugelt. 1687. aastal tuletas I. Newton universaalsuse seaduse
Raamatust Inimese pärilikkuse saladused autor Afonkin Sergei Jurjevitš29. Seksi geneetika Pea meeles!Milline on meeste ja naiste suhe inimpopulatsioonis Mida sa tead soo määramisest eelmistelt bioloogiakursustelt Milliseid organisme nimetatakse hermafrodiitilisteks Soosuhete probleem, morfoloogiline ja füsioloogiline
Raamatust Human Genetics with the Basics of General Gentics [Iseõppimise juhend] autorSoovalik oma äranägemise järgi Teades kromosomaalset soo määramise mehhanismi eostamise ajal, ei ole raske välja mõelda, kuidas saate kliendi soovil tulevase beebi soo valikut mõjutada. Selleks on vaja tagada munaraku viljastumine X spermaga, kui on vaja tüdrukut ja
Raamatust Human Genetics with the Basics of General Gentics [Õpetus] autor Kurtšanov Nikolai AnatolijevitšSoomääramise häired Teie perekonna lastetus võib olla pärilik. Robert Bunsen Niisiis mõjutavad sugukromosoomid ja suguhormoonid inimese soo määramist embrüonaalse arengu ajal. Y-kromosoomis asuvad geenid põhjustavad seksuaalset
Raamatust Antropoloogia ja bioloogia mõisted autor Kurtšanov Nikolai AnatolijevitšTeema 14. Soo määramine ja eristamine Loodus ei salli vaakumit: kus inimesed ei tea tõde, täidavad nad lüngad spekulatsioonidega. B. Shaw (1856–1950), inglise kirjanik Heteroseksuaalsete organismide tekkimine looduses on mõistatus, mis tekitab palju arutelusid. IN
Raamatust Soo saladused [Mees ja naine evolutsiooni peeglis] autor Butovskaja Marina Lvovna13.2. Diferentseerumine Diferentseerumine on rakkude spetsialiseerumise protsess, mis määrab nende morfofüsioloogilised erinevused. Teisisõnu, see on programmi rakendamine, mis on määratletud. Eukarüootse organismi erinevat tüüpi rakud sünteesivad
Autori raamatust14. peatükk. Soo määramine ja eristamine Näeme väga sageli, kuidas inimesed eksivad selles, mis tundub neile selgem kui päike. R. Descartes (1596–1650), prantsuse filosoof ja teadlane Heteroseksuaalsete organismide tekkimine looduses on küsimus, mis tekitab palju arutelusid. IN
Autori raamatust14.1. Soo määramine Organismide kuulumine ühte või teise sugu on sageli geneetilise, keskkonna, füsioloogilise ja mõnikord keerulise koostoime tulemus. psühholoogilised tegurid. Otsustavaks teguriks on aga see “valik”.
Autori raamatust14.3. Inimestel hakkab praegu kujunema soo teke. täielik pilt soo kujunemine inimese ontogeneesis. Täielikuks mõistmiseks tuleb aga palju selgitada selle geneetilise programmi rakendamise mehhanismides.Inimestel olenevalt
Autori raamatust9.3. Sotsiaalsed küsimused sugu Fülogeneetilise päritolu tähtsust näitab selgelt seksuaalkäitumise rolli analüüs inimese evolutsioonis. Inimese pikk lapsepõlv ja abitus sel perioodil olid paljude radikaalsete muutuste põhjuseks tema anatoomias, füsioloogias ja
Autori raamatustSoosisene konkurents Mitme riigi uuringud on näidanud, et inimeste puhul on konkurents seksuaalpartnerite pärast seotud elanikkonna soolise suhtega (joonis 7.1). Teades tegelikku sugude suhet konkreetses populatsioonis,
- Krob G, Braun A, Kuhnle U. Tõeline hermafroditism: geograafiline levik, kliinilised leiud, kromosoomid ja sugunäärmete histoloogia. Eur. J. Pediatr. 1994;153(1):2-10. doi: 10.1007/bf02000779.
- Ludbrook LM, Bernard P, Bagheri-Fam S jt. Liigne DAX1 põhjustab hiirtel XY ovotestikulaarset seksuaalarengu häiret (DSD), inhibeerides SRY-box-9 (Sox9) steroidogeense faktori 1 (SF1) aktiveerimist. Endokrinoloogia. 2012;153(4):1948-1958. doi: 10.1210/et.2011-1428.
- Ledig S, Hiort O, Wunsch L, Wieacker P. DMRT1 osaline kustutamine põhjustab 46,XY ovotestikulaarset seksuaalarengu häiret. 2012; 167 (1): 119–124. doi: 10.1530/eje-12-0136.
- Nihoul-Fékété C, Thibaud E, Lortat-Jacob S, Josso N. Pikaajalised kirurgilised tulemused ja patsientide rahulolu meeste pseudohermafroditismi või tõelise hermafroditismiga: 63 patsiendi kohort. Uroloogia ajakiri. 2006;175(5):1878-1884. doi: 10.1016/s0022-5347(05)00934-1.
- Verkauskas G, Jaubert F, Lortat-Jacob S jt. 33 tõelise hermafroditismi juhtumi pikaajaline jälgimine: 40-aastane kogemus konservatiivse sugunäärmete operatsiooniga. Ajakiriuroloogia al. 2007;177(2):726-731. doi: 10.1016/j.juro.2006.10.003.
- Morozov D.A., Raigorodskaya N.Yu., Bolotova N.V. jt Soopatoloogiaga laste kirurgiline ravi vastavalt rahvusvahelisele konsensusele. // Vene lastekirurgia, anestesioloogia ja elustamise bülletään. – 2010. – nr 1 – Lk 66–73.
- Lee PA, Houk CP, Ahmed SF, Hughes IA. Konsensuse avaldus interseksuaalsete häirete juhtimise kohta. Pediaatria. 2006;118(2):e488-e500. doi: 10.1542/peds.2006-0738.
- Malavaud B, Mazerolles C, Bieth E jt. Puhas seminoom mehe fenotüübis 46,Xx tõeline hermafrodiit. Uroloogia ajakiri. 2000;164(1):125-126. doi: 10.1016/s0022-5347(05)67467-8.
- Letterie G.S., lk DC. Düsgerminoom ja sugunäärmete düsgenees 46, XX-aastasel naisel, kellel puuduvad tõendid Y-kromosomaalse DNA olemasolu kohta. Gynecol. Oncol. 1995;57(3):423-425. doi: 10.1006/gyno.1995.1166.
- Tsuchiya K, Reijo R, Page DC, Disteche CM. Gonadoblastoom: Y-kromosoomi tundlikkuse piirkonna molekulaarne määratlus. Amer. J. Hum. Genet. 1995;57(6):1400-1407.
- Wilhelm D, Washburn LL, Truong V jt. Munandite ja munasarjade määramise radade antagonism ovotestise arengu ajal hiirtel. Meh. Dev. 2009; 126 (5–6): 324–336. doi: 10.1016/j.mod.2009.02.006.
- Matsui F, Shimada K, Matsumoto F jt. Seksuaalse arengu ovotestikulaarse häire pikaajaline tulemus: ühe keskuse kogemus. Int. J. Urol. 2011;18(3):231-236. doi: 10.1111/j.1442-2042.2010.02700.x.
- Hisamatsu E, Nakagawa Y, Sugita Y. Kaks hilinenud diagnoositud ovotestikulaarse seksuaalse arengu häire juhtumit. APSP Journal of Case Reports. 2013;4(3):40-40.
- Damiani D, Fellows M, McElreavey K jt. Tõeline hermafroditism: kliinilised aspektid ja molekulaarsed uuringud 16 juhul. Euroopa Endokrinoloogia ajakiri. 1997;136(2):201-204. doi: 10.1530/eje.0.1360201.
- Raygorodskaya NY, Chernykh VB, Morozov DA jt. 3-aastane munanditega poiss: soovahetus ja kirurgiline ravi. 2011;24(7–8). doi: 10.1515/jpem.2011.244.
- Ozsu E, Mutlu GY, Cizmecioglu FM jt. Ovotestikulaarne seksuaalarengu häire ja haruldane 46,XX/47,XXY karüotüüp. J. Pediatr. Endokrinool. Metab. 2013;26(7-8). doi: 10.1515/jpem-2012-0386.
- Irkilata HC, Basal S, Taslipinar A jt. Eesnäärmega suguarengu ovotestikulaarne häire ja kirjanduse ülevaade. Androloogia. 2009;41(6):387-391. doi: 10.1111/j.1439-0272.2009.00945.x.
- Raigorodskaya N.Yu., Morozov D.A., Bolotova N.V. jt. Kaasasündinud sugunäärmete diferentseerumise häired: kliinilised ja morfoloogilised variandid ja kirurgiline ravi. // Uroloogia. – 2012. nr 5 – lk 86–91.
- Verkauskas G, Macianskyte D, Janciauskas D jt. . Medicina (Kaunas). 2009;45(5):357-364.
Kogu teave
Paljunemisprotsessi ehk inimese paljunemist viib läbi mitmelüliline reproduktiivorganite süsteem, mis tagab sugurakkude viljastamisvõime, tiinestumise, preimplantatsiooni ja sügoodi implantatsiooni, embrüo, embrüo ja loote emakasisese arengu, sigimise. naise funktsioon, samuti vastsündinu keha ettevalmistamine uutele elutingimustele vastamiseks väliskeskkonnas.
Reproduktiivorganite ontogenees on organismi üldise arengu geneetilise programmi lahutamatu osa, mille eesmärk on luua optimaalsed tingimused järglaste paljunemiseks, alustades sugunäärmete ja nende poolt toodetavate sugurakkude moodustumisest, nende viljastumisest ja lõpetades järglaste paljunemiseks. terve lapse sünd.
Praegu tehakse kindlaks ühine geenivõrk, mis vastutab ontogeneesi ja reproduktiivsüsteemi organite moodustumise eest. See sisaldab: 1200 geeni, mis osalevad emaka arengus, 1200 eesnäärme geeni, 1200 munandite geeni, 500 munasarja geeni ja 39 geeni, mis kontrollivad sugurakkude diferentseerumist. Nende hulgas tuvastati geenid, mis määravad bipotentsiaalsete rakkude diferentseerumise suuna kas mees- või naistüübi järgi.
Kõik paljunemisprotsessi osad on äärmiselt tundlikud keskkonnategurite negatiivsete mõjude suhtes, mis põhjustavad reproduktiivfunktsiooni häireid, meeste ja naiste viljatust ning geneetiliste ja mittegeneetiliste haiguste ilmnemist.
PALJASTUSSÜSTEEMI ORGANITE ONTOGENEES
Varajane ontogenees
Reproduktiivorganite ontogenees algab primaarsete sugurakkude ehk gonotsüütide ilmumisega, mis tuvastatakse juba kl.
kahenädalase embrüo staadium. Gonotsüüdid migreeruvad soolestiku ektodermi piirkonnast munakollase endodermi kaudu sugunäärmete ürgsete või suguelundite harjade piirkonda, kus nad jagunevad mitoosi teel, moodustades tulevaste sugurakkude kogumi (kuni 32. embrüogeneesi päevani). Gonotsüütide edasise diferentseerumise kronoloogia ja dünaamika sõltuvad areneva organismi soost, sugunäärmete ontogenees aga on seotud kuseteede organite ja neerupealiste ontogeneesiga, mis koos moodustavad sugu.
Kohe ontogeneesi alguses, kolmenädalases embrüos, nefrogeense nööri (vahepealse mesodermi derivaat) piirkonnas primaarse neeru tuubulite alge (eelneer) või pronephros. 3-4. arengunädalal moodustub kaudaalne pronefroostorukestele (nefrotoomi piirkond), primaarse neeru rudiment või mesonefros. 4 nädala lõpuks hakkavad mesonephrose ventraalsel küljel moodustuma sugunäärmete primordiad, mis arenevad mesoteelist ja kujutavad endast indiferentseid (bipotentsiaalseid) rakulisi moodustisi ning pronefrootilised tuubulid (kanalid) ühenduvad mesonephrose tuubulitega, mida nimetatakse nn. Wolffi kanalid. Omakorda paramesonefriline või mülleri kanalid moodustuvad vahepealse mesodermi aladest, mis eraldatakse Wolffi kanali mõjul.
Mõlema Wolffi kanali distaalses otsas, nende kloaaki sisenemise piirkonnas, moodustuvad väljakasvud kusejuhade kujul. 6-8 arengunädalal kasvavad nad vahepealseks mesodermiks ja moodustavad torukesed metanefros- see on sekundaarne või lõplik (definitiivne) neer, mille moodustavad Wolffi kanalite tagumisest osast pärinevad rakud ja mesonephrose tagumise osa nefrogeenne kude.
Vaatame nüüd inimese bioloogilise soo ontogeensust.
Meessoo kujunemine
Meessoo moodustumine algab 5-6 embrüo arengunädalal Wolffi kanalite transformatsioonidega ja lõpeb loote arengu 5. kuuks.
6–8-nädalasel embrüo arengul kasvab Wolffi kanalite tagumiste osade ja mesonephrose tagumise osa nefrogeense koe derivaatidest mesenhüüm piki primaarse neeru ülemist serva, moodustades sugupaela (nööri) , mis jaguneb, ühendudes primaarse neeru tuubulitega, voolab selle kanalisse ja annab
munandite seemnetorude algus. Hundi kanalitest moodustuvad eritusteed. Wolffi kanalite keskmine osa pikeneb ja muundub eferentseteks kanaliteks ning alumisest osast moodustuvad seemnepõiekesed. Primaarse neeru kanali ülemine osa muutub epididümiks (epididümiks) ja kanali alumine osa efferentkanaliks. Pärast seda Mülleri kanalid vähenevad (atrofeeruvad) ja alles jäävad ainult ülemised otsad (morgania hydatid) ja alumised otsad (isane emakas). Viimane asub eesnäärme (eesnäärme) paksuses kohas, kus vas deferens siseneb kusiti. Eesnääre, munandid ja Cooperi (bulbouretraalsed) näärmed arenevad urogenitaalsiinuse seina epiteelist ( kusiti) testosterooni mõjul, mille tase 3-5 kuu vanuse loote veres ulatub suguküpse mehe veres tasemeni, mis tagab suguelundite maskuliiniseerumise.
Testosterooni kontrolli all arenevad ülemise mesonefrose Wolffi kanalitest ja tuubulitest välja meeste sisemiste suguelundite struktuurid ning dihüdrotestosterooni (testosterooni derivaat) mõjul tekivad välised meessuguelundid. Mesenhüümist arenevad eesnäärme lihas- ja sidekoelised elemendid ning eesnäärme luumenid tekivad pärast sündi puberteedieas. Peenis moodustub suguelundite tuberkuloosi peenisepea rudimendist. Sel juhul kasvavad suguelundite voldid kokku ja moodustavad munandikotti nahaosa, millesse kubemekanali kaudu kasvavad kõhukelme eendid, millesse seejärel nihkuvad munandid. Munandite nihkumine vaagnasse tulevaste kubemekanalite kohale algab 12-nädalases embrüos. See sõltub androgeenide ja koorionhormooni toimest ning tekib anatoomiliste struktuuride nihkumise tõttu. Munandid läbivad kubemekanalid ja jõuavad munandikotti alles 7-8-kuulise arenguga. Munandite hilinenud laskumisel munandikotti (tingituna erinevatel põhjustel, sealhulgas geneetiline) arendab ühe- või kahepoolset krüptorhidismi.
Emaslooma moodustumine
Naissoo moodustumine toimub Mülleri kanalite osalusel, millest 4-5 arengunädalal moodustuvad naiste sisemiste suguelundite alged: emakas, munajuhad,
ülemised kaks kolmandikku tupest. Tupe kanaliseerumine, õõnsuse, keha ja emakakaela moodustumine toimub ainult 4-5 kuu vanusel lootel mesenhüümi arenemise kaudu primaarse neeru keha põhjast, mis aitab kaasa neerude vabade otste hävimisele. reproduktiivnöörid.
Munasarjade medulla moodustub primaarse neeru keha jäänustest ja genitaalharjast (epiteeli alge) jätkavad suguelundite nööride kasvamist tulevaste munasarjade kortikaalseks osaks. Edasise idanemise tulemusena jagunevad need ahelad ürgseteks folliikuliteks, millest igaüks koosneb gonotsüütidest, mida ümbritseb follikulaarse epiteeli kiht - see on reserv tulevaste küpsete munarakkude (umbes 2 tuhat) moodustamiseks ovulatsiooni ajal. Sugupaelte sissekasv jätkub ka pärast tüdruku sündi (kuni esimese eluaasta lõpuni), kuid uusi ürgseid folliikuleid enam ei moodustu.
Esimese eluaasta lõpus eraldab mesenhüüm suguelundite nööride alguse genitaalharjadest ja see kiht moodustab munasarja sidekoe (albuginea) membraani, mille peale kantakse suguelundite nööride jäänused. säilinud inaktiivse iduepiteeli kujul.
Soolise diferentseerumise tasemed ja nende häired
Inimese sugu on tihedalt seotud ontogeneesi ja paljunemise omadustega. Soolisel diferentseerimisel on 8 taset:
Geneetiline sugu (molekulaarne ja kromosomaalne) ehk sugu geenide ja kromosoomide tasandil;
Mänguline sugu ehk isas- ja naissugurakkude morfogeneetiline struktuur;
sugunäärmete sugu ehk munandite ja munasarjade morfogeneetiline struktuur;
Hormonaalne seks ehk mees- või naissuguhormoonide tasakaal organismis;
Somaatiline (morfoloogiline) sugu või antropomeetrilised ja morfoloogilised andmed suguelundite ja sekundaarsete seksuaalomaduste kohta;
Vaimne sugu või indiviidi vaimne ja seksuaalne enesemääramine;
Sotsiaalne sugu ehk indiviidi rolli määramine perekonnas ja ühiskonnas;
Kodaniku sugu või passi väljastamisel registreeritud sugu. Seda nimetatakse ka hariduse sooks.
Kui kõik soolise diferentseerumise tasemed langevad kokku ja kõik sigimisprotsessi lülid on normaliseerunud, areneb inimene normaalse bioloogilise mees- või naissugupoolega, normaalse seksuaalse ja generatiivse potentsi, seksuaalse identiteedi, psühhoseksuaalse orientatsiooni ja käitumisega.
Joonisel fig. 56.
Soolise diferentseerumise alguseks tuleks lugeda 5 nädalat embrüogeneesist, mil mesenhüümi vohamise teel moodustub suguelundite tuberkuloos, mis potentsiaalselt esindab kas peenise pea või kliitori alge – see sõltub tulevase bioloogilise kasvaja kujunemisest. seks. Umbes sellest ajast alates muutuvad suguelundite voldid kas munandikottideks või häbememokaks. Teisel juhul avaneb esmane suguelundite avaus suguelundite tuberkuloosi ja suguelundite voltide vahel. Igasugune soolise diferentseerumise tase on tihedalt seotud nii normaalse reproduktiivfunktsiooni kui ka selle häirete tekkega, millega kaasneb täielik või mittetäielik viljatus.
Geneetiline seks
Geeni tase
Soolise diferentseerumise geenitaset iseloomustab geenide ekspressioon, mis määravad bipotentsiaalsete rakuvormide seksuaalse diferentseerumise suuna (vt eespool) kas mees- või naistüübi järgi. See on umbes umbes terve geenivõrgustik, sealhulgas geenid, mis asuvad nii gonosoomidel kui ka autosoomidel.
2001. aasta lõpu seisuga oli 39 geeni klassifitseeritud geenideks, mis kontrollivad reproduktiivorganite ontogeneesi ja sugurakkude diferentseerumist (Chernykh V.B., Kurilo L.F., 2001). Ilmselt on nüüd neid veelgi rohkem. Vaatleme neist kõige olulisemat.
Pole kahtlust, et keskne koht meessoost eristumise geneetilise kontrolli võrgustikus kuulub SRY geenile. See ühekoopialine intronita geen paikneb Y-kromosoomi lühikese õla distaalses osas (Yp11.31-32). See toodab munandite määramisfaktorit (TDF), mida leidub ka XX mehel ja XY naisel.
Riis. 56. Inimeste soolise eristamise erinevate tasemete vaheliste suhete skeem (Tšernõh V.B. ja Kurilo L.F., 2001 järgi). Geenid, mis osalevad sugunäärmete diferentseerumises ja suguelundite ontogeneesis: SRY, SOX9, DAX1, WT1, SF1, GATA4, DHH, DHT. Hormoonid ja hormooni retseptorid: FSH (folliikuleid stimuleeriv hormoon), LH (luteiniseeriv hormoon), AMH (anti-Mülleri hormoon), AMHR (AMHR retseptori geen), T, AR (androgeeni retseptori geen), GnRH (gonadotropiini vabastava hormooni geen) ), GnRH-R (GnRH retseptori geen), LH-R (LH retseptori geen), FSH-R (FSH retseptori geen). Märgid: "-" ja "+" näitavad efekti puudumist ja olemasolu
Esialgu toimub SRY geeni aktiveerumine Sertoli rakkudes, mis toodavad anti-Mülleri hormooni, mis mõjutab selle suhtes tundlikke Leydigi rakke, mis kutsub esile seemnetorukeste arengu ja Mülleri kanalite taandarengu arenevas mehekehas. Selles geenis on leitud suur hulk punktmutatsioone, mis on seotud sugunäärmete düsgeneesi ja/või soo inversiooniga.
Eelkõige saab SRY geeni kustutada Y-kromosoomis ja kromosoomi konjugatsiooni käigus esimese meiootilise jagunemise profaasis saab selle translokeerida X-kromosoomi või mis tahes autosoomi, mis viib ka sugunäärmete düsgeneesi ja/või soo inversioonini. .
Teisel juhul areneb XY naise organism, millel on nööritaolised sugunäärmed koos naiste välissuguelunditega ja kehaehitus feminiseerunud (vt allpool).
Samal ajal on tõenäoline XX-meesorganismi moodustumine, mida iseloomustab meessoost karüotüübiga fenotüüp - see on de la Chapelle'i sündroom (vt allpool). SRY geeni translokatsioon X-kromosoomi meioosi ajal meestel toimub sagedusega 2% ja sellega kaasnevad tõsised spermatogeneesi häired.
Viimastel aastatel on täheldatud, et meeste seksuaalse diferentseerumise protsess hõlmab mitmeid geene, mis asuvad väljaspool SRY lookust (neid on mitukümmend). Näiteks ei nõua normaalne spermatogenees mitte ainult meessoost diferentseerunud sugunäärmete olemasolu, vaid ka nende ekspressiooni. geenid, mis kontrollivad sugurakkude arengut. Nende geenide hulka kuulub asoospermiafaktori geen AZF (Yq11), mille mikrodeletsioonid põhjustavad spermatogeneesi häireid; nendega täheldatakse nii peaaegu normaalset spermatosoidide arvu kui ka oligozoospermiat. Oluline roll on geenidel, mis asuvad X-kromosoomis ja autosoomides.
Kui see paikneb X-kromosoomis, on see DAX1 geen. See on lokaliseeritud Xp21.2-21.3-s, niinimetatud annusetundlikus soo pöördumise lookuses (DDS). Arvatakse, et see geen avaldub normaalselt meestel ja on seotud nende munandite ja neerupealiste arengu kontrollimisega, mis võib viia adrenogenitaalse sündroomi (AGS) tekkeni. Näiteks on leitud, et DDS piirkonna dubleerimine on seotud XY indiviidide soo pöördumisega ja selle kadu on seotud meessoost fenotüübi ja X-seotud kaasasündinud neerupealiste puudulikkusega. Kokku on DAX1 geenis tuvastatud kolme tüüpi mutatsioone: suured deletsioonid, ühe nukleotiidi deletsioonid ja aluse asendused. Kõik need põhjustavad neerupealiste koore ja munandite hüpoplaasiat diferentseerumise kahjustuse tõttu
steroidogeensete rakkude värbamine neerupealiste ja sugunäärmete ontogeneesi ajal, mis avaldub glükokortikoidide, mineralokortikoidide ja testosterooni puudusest tingitud AGS-i ja hüpogonadotroopse hüpogonadismiga. Sellistel patsientidel täheldatakse spermatogeneesi tõsiseid häireid (kuni täielikku blokaadini) ja munandite rakulise struktuuri düsplaasiat. Ja kuigi patsientidel tekivad sekundaarsed seksuaalomadused, täheldatakse sageli krüptorhidismi testosterooni puudulikkuse tõttu munandite munandikotti migreerumisel.
Teine näide geenide lokaliseerimisest X-kromosoomis on SOX3 geen, mis kuulub SOX-i perekonda ja on üks varajase arengu geene (vt ptk 12).
Geeni lokaliseerimise puhul autosoomidel on selleks esiteks SOX9 geen, mis on seotud SRY geeniga ja sisaldab HMG kasti. Geen asub 17. kromosoomi pikal käel (17q24-q25). Selle mutatsioonid põhjustavad kampomeelset düsplaasiat, mis väljendub luustiku ja siseorganite mitmetes kõrvalekalletes. Lisaks põhjustavad SOX9 geeni mutatsioonid XY soo inversiooni (naissoost fenotüübi ja meessoost karüotüübiga patsiendid). Sellistel patsientidel on välissuguelundid arenenud vastavalt naise tüübile või kahekordse struktuuriga ning nende düsgeneetilised sugunäärmed võivad sisaldada üksikuid sugurakke, kuid sagedamini on neid esindatud vöötstruktuuridega (nööridega).
Järgmised geenid on rühm geene, mis reguleerivad transkriptsiooni sugunäärmete ontogeneesis osalevate rakkude diferentseerumise ajal. Nende hulgas on geenid WT1, LIM1, SF1 ja GATA4. Veelgi enam, kaks esimest geeni on seotud esmase ja kaks teist geeni sekundaarse soo määramisega.
Sugunäärmete esmane määramine soo järgi algab embrüo 6. elunädalal ja sekundaarset diferentseerumist põhjustavad munandites ja munasarjades toodetud hormoonid.
Vaatame mõnda neist geenidest. Eelkõige WT1 geen, mis paikneb 11. kromosoomi lühikesel käel (11p13) ja on seotud Wilmsi kasvajaga. Selle ekspressiooni leidub vahepealses mesodermis, eristades metanephros mesenhüümi ja sugunäärmeid. Selle geeni roll aktivaatori, koaktivaatori või isegi transkriptsiooni repressorina, mis on vajalik juba bipotentsiaalsete rakkude staadiumis (enne SRY geeni aktiveerimise etappi), on demonstreeritud.
Eeldatakse, et WT1 geen vastutab suguelundite tuberkuloosi arengu eest ja reguleerib rakkude vabanemist tsöloomi epiteelist, millest tekivad Sertoli rakud.
Samuti arvatakse, et WT1 geeni mutatsioonid võivad põhjustada soo pöördumist, kui seksuaalse diferentseerumisega seotud regulatiivsed tegurid on puudulikud. Neid mutatsioone seostatakse sageli sündroomidega, mida iseloomustab autosomaalne domineeriv pärilikkus, sealhulgas WAGR sündroom, Denis-Drashi sündroom ja Frazieri sündroom.
Näiteks WAGR sündroomi põhjustab WT1 geeni deletsioon ja sellega kaasnevad Wilmsi kasvaja, aniriidia, urogenitaalsüsteemi kaasasündinud väärarengud, vaimne alaareng, sugunäärmete düsgenees ja eelsoodumus gonadoblastoomide tekkeks.
Denis-Drashi sündroomi põhjustab WT1 geeni missense mutatsioon ja see on ainult mõnikord kombineeritud Wilmsi kasvajaga, kuid seda iseloomustab peaaegu alati raske nefropaatia varajane ilming koos valgukadu ja seksuaalse arengu häiretega.
Frazieri sündroomi põhjustab mutatsioon WT1 geeni 9. eksoni splaissingu doonori saidis ja see väljendub sugunäärmete düsgeneesis (naissoost fenotüüp koos mehe karüotüübiga), hilise algusega nefropaatia ja neerude glomerulite fokaalse skleroosiga.
Mõelgem ka geenile SF1, mis paikneb 9. kromosoomil ja toimib steroidhormoonide biosünteesis osalevate geenide transkriptsiooni aktivaatorina (retseptorina). Selle geeni saadus aktiveerib Leydigi rakkudes testosterooni sünteesi ja reguleerib neerupealistes steroidhormoonide biosünteesi kontrollivate ensüümide ekspressiooni. Lisaks reguleerib geen SF1 DAX1 geeni ekspressiooni, mille promootoris on SF1 sait. Eeldatakse, et munasarjade morfogeneesi ajal takistab DAX1 geen SOX9 geeni transkriptsiooni SF1 geeni transkriptsiooni represseerimise kaudu. Ja lõpuks, CFTR-i geen, mida tuntakse tsüstilise fibroosi geenina, päritakse autosomaalsel retsessiivsel viisil. See geen paikneb 7. kromosoomi pikas harus (7q31) ja kodeerib valku, mis vastutab klooriioonide transmembraanse transpordi eest. Selle geeni arvessevõtmine on asjakohane, kuna CFTR geeni mutantse alleeli isaskandjatel täheldatakse sageli vasdeferenide kahepoolset puudumist ja munandimanuse kõrvalekaldeid, mis põhjustavad obstruktiivset asoospermiat.
Kromosomaalne tase
Nagu teate, kannab munarakk alati ühte X-kromosoomi, spermatosoid aga kas ühte X-kromosoomi või ühte Y-kromosoomi (nende suhe on ligikaudu sama). Kui munarakk on viljastatud
moodustub X-kromosoomiga spermatosoidist, tulevasel organismil areneb naissugu (karüotüüp: 46, XX; sisaldab kahte identset gonosoomi). Kui munarakk viljastatakse Y-kromosoomiga spermaga, moodustub meessugu (karüotüüp: 46, XY; sisaldab kahte erinevat gonosoomi).
Seega sõltub meessoo kujunemine tavaliselt ühe X- ja ühe Y-kromosoomi olemasolust kromosoomikomplektis. Y-kromosoom mängib soolises diferentseerumises otsustavat rolli. Kui seda pole, toimub sooline diferentseerumine vastavalt naise tüübile, sõltumata X-kromosoomide arvust. Praegu on Y-kromosoomis tuvastatud 92 geeni. Lisaks meessugu moodustavatele geenidele paiknevad selle kromosoomi pikal käel järgmised:
GBY (gonadoblastoomi geen) või onkogeen, mis käivitab kasvaja düsgeneetilistes sugunäärmetes, mis arenevad mosaiikvormidena karüotüübiga 45,X/46,XY meeste ja naiste fenotüübiga indiviididel;
GCY (kasvukontrolli lookus), mis asub Yq11 osa proksimaalselt; selle jadade kadumine või katkemine põhjustab lühikest kasvu;
SHOX (pseudoautosomaalse piirkonna I lookus), osaleb kasvukontrollis;
Rakumembraani valgu geen või HY histocompatibility antigeen, mida varem peeti ekslikult peamiseks soo määramise teguriks.
Vaatame nüüd geneetilisi soohäireid kromosomaalsel tasandil. Seda tüüpi häireid seostatakse tavaliselt kromosoomide vale segregatsiooniga mitoosi anafaasis ja meioosi profaasis, samuti kromosomaalsete ja genoomsete mutatsioonidega, mille tagajärjel võib kahe identse või kahe erineva gonosoomi ja autosoomi asemel tekkida olema:
Kromosoomide arvulised kõrvalekalded, mille puhul karüotüüp paljastab ühe või mitu täiendavat gonosoomi või autosoomi, kahest gonosoomist ühe puudumine või nende mosaiikvariandid. Selliste häirete näideteks on: Klinefelteri sündroomid – polüsoomia X-kromosoomil meestel (47, XXY), polüsoomia Y-kromosoomil meestel (47, XYY), triplo-X sündroom (polüsoomia X-kromosoomil naistel (47, XXX ), Shereshevsky-Turneri sündroom (monosoomia X-kromosoomil naistel, 45, X0), aneuploidsuse mosaiikjuhtumid gonosoomidel; marker
Või minikromosoomid, mis on saadud ühest gonosoomidest (selle derivaadid), samuti autosomaalsed trisoomia sündroomid, sealhulgas Downi sündroom (47, XX, +21), Patau sündroom (47, XY, +13) ja Edwardsi sündroom (47, XX, +18)). Kromosoomide struktuurianomaaliad, mille puhul tuvastatakse karüotüübis osa ühest gonosoomist või autosoomist, mida defineeritakse kromosoomide mikro- ja makrodeletsioonidena (vastavalt üksikute geenide ja tervete sektsioonide kadu). Mikrodeletsioonid hõlmavad: Y-kromosoomi pika haru (Yq11 lookus) deletsioon ja sellega seotud AZF lookuse või asoospermia faktori kadu, samuti SRY geeni deletsioon, mis põhjustab spermatogeneesi, sugunäärmete diferentseerumise ja XY soo inversiooni halvenemist. Eelkõige sisaldab AZF lookus mitmeid geene ja geeniperekondi, mis vastutavad meeste spermatogeneesi ja viljakuse teatud etappide eest. Lookusel on kolm aktiivset alampiirkonda: a, b ja c. Lookus esineb kõigis rakkudes, välja arvatud punased verelibled. Kuid lookus on aktiivne ainult Sertoli rakkudes.
Arvatakse, et AZF lookuse mutatsioonimäär on 10 korda kõrgem kui mutatsioonimäär autosoomides. Meeste viljatuse põhjuseks on suur risk seda lookust mõjutavate Y-deletsioonide ülekandmiseks poegadele. Viimastel aastatel on lookuse uurimine muutunud kohustuslikuks reegliks in vitro viljastamise (IVF) puhul, samuti meeste puhul, kelle spermatosoidide arv on alla 5 miljoni / ml (asoospermia ja raske oligospermia).
Makrodeletsioonide hulka kuuluvad: de la Chapelle'i sündroom (46, XX-mees), Wolff-Hirschhorni sündroom (46, XX, 4p-), kassi nutu sündroom (46, XY, 5p-), 9. kromosoomi osalise monosoomia sündroom (46, XX, 9p-). Näiteks de la Chapelle'i sündroom on hüpogonadism, millel on meeste fenotüüp, meeste psühhosotsiaalne orientatsioon ja naise genotüüp. Kliiniliselt sarnaneb see Klinefelteri sündroomiga, mis on kombineeritud munandite hüpoplaasia, asoospermia, hüpospadiate (testosterooni puudulikkus Leydigi rakkude emakasisese sünteesi puudulikkuse tõttu), mõõdukalt raske günekomastia, silmasümptomid, südamejuhtivuse häired ja kasvupeetus. Patogeneetilised mehhanismid on tihedalt seotud tõelise hermafroditismi mehhanismidega (vt allpool). Mõlemad patoloogiad arenevad juhuslikult, sageli samades perekondades; enamik SRY juhtudest on negatiivsed.
Lisaks mikro- ja makrodeletsioonidele eristatakse peri- ja paratsentrilisi inversioone (kromosoomi lõik pöördub kromosoomi sees üle 180° tsentromeeri kaasates või käe sees ilma tsentromeeri kaasamata). Viimase kromosoominomenklatuuri järgi tähistab inversiooni sümbol Ph. Viljatuse ja raseduse katkemisega patsientidel tuvastatakse sageli mosaiikne spermatogenees ja oligospermia, mis on seotud järgmiste kromosoomide ümberpööramisega:
1. kromosoom; sageli täheldatud Ph 1p34q23, põhjustades spermatogeneesi täielikku blokeerimist; harvemini tuvastatakse Ph 1p32q42, mis viib spermatogeneesi blokeerimiseni pathüteeni staadiumis;
Kromosoomid 3, 6, 7, 9, 13, 20 ja 21.
Kõigi klassifitseeritud rühmade kromosoomide vahel toimuvad vastastikused ja mittevastastikused translokatsioonid (vastastikune võrdne ja ebavõrdne vahetus mittehomoloogsete kromosoomide vahel). Vastastikuse translokatsiooni näide on Y-autosoomne translokatsioon, millega kaasneb meeste soolise diferentseerumise, paljunemise ja viljatus, mis on tingitud spermatogeense epiteeli aplaasiast, spermatogeneesi pärssimisest või blokeerimisest. Teine näide on haruldased translokatsioonid gonosoomide X-Y, Y-Y vahel. Selliste patsientide fenotüüp võib olla naissoost, meessoost või kahekordne. Y-Y translokatsiooniga meestel täheldatakse oligo- või azoospermiat spermatogeneesi osalise või täieliku blokeerimise tulemusena spermatotsüütide I moodustumise staadiumis.
Eriklass on Robertsoni tüüpi translokatsioonid akrotsentriliste kromosoomide vahel. Need esinevad meestel, kellel on spermatogenees ja/või viljatus, sagedamini kui vastastikused translokatsioonid. Näiteks Robertsoni translokatsioon kromosoomide 13 ja 14 vahel põhjustab spermatogooniate täielikku puudumist seemnetuubulites või väiksemaid muutusi nende epiteelis. Teisel juhul suudavad mehed viljakust säilitada, kuigi enamasti on neil spermatotsüütide staadiumis spermatogeneesi blokk. Translokatsioonide klassi kuuluvad ka polütsentrilised või ditsentrilised kromosoomid (kahe tsentromeeriga) ja ringkromosoomid (tsentrilised rõngad). Esimesed tekivad homoloogsete kromosoomide kahe tsentrilise fragmendi vahetuse tulemusena; neid tuvastatakse reproduktiivhäiretega patsientidel. Viimased on struktuurid, mis on suletud tsentromeeri hõlmavasse rõngasse. Nende moodustumine on seotud kromosoomi mõlema käe kahjustusega, mille tulemuseks on selle fragmendi vabad otsad
Mänguline seks
Et illustreerida sugurakkude soolise diferentseerumise taseme häirete võimalikke põhjuseid ja mehhanisme, vaatleme elektronmikroskoopia andmete põhjal sugurakkude moodustumise protsessi normaalse meioosi ajal. Joonisel fig. Joonisel 57 on kujutatud sünaptonemaalse kompleksi (SC) mudelit, mis peegeldab sündmuste jada sünapsi ja kromosoomide desünapsi ajal, mis on seotud ülekäiguga.
Meioosi esimese jagunemise algstaadiumis, mis vastab interfaasi lõpule (proleptoteeni staadium), dekondenseeritakse homoloogsed vanemkromosoomid ja neis on nähtavad tekkima hakkavad aksiaalsed elemendid. Mõlemad elemendid sisaldavad kahte sõsarkromatiidi (vastavalt 1 ja 2, samuti 3 ja 4). Selles ja järgmises (teises) etapis - leptoteenis - toimub homoloogsete kromosoomide aksiaalsete elementide otsene moodustumine (nähtavad kromatiini silmused). Kolmanda etapi – sügoteeni – algust iseloomustab ettevalmistus SC keskse elemendi kokkupanekuks ning sügoteeni lõpus sünapsi või konjugatsioon(jääb kaasa
Riis. 57. Sünaptonemaalse kompleksi mudel (pärast Preston D., 2000). Numbrid 1, 2 ja 3, 4 tähistavad homoloogsete kromosoomide sõsarkromatiide. Muud selgitused on toodud tekstis
pikkus) kahest SC külgmisest elemendist, mis moodustavad ühiselt keskse elemendi või kahevalentse, sealhulgas nelja kromatiidi.
Sügoteeni ajal on homoloogsed kromosoomid orienteeritud oma telomeersete otstega tuuma ühe pooluse poole. SC keskse elemendi moodustumine on täielikult lõppenud järgmises (neljandas) etapis - pahüteen, kui konjugatsiooniprotsessi tulemusena moodustub haploidne arv seksuaalseid bivalente. Igal kahevalentsel on neli kromatiidi – see on nn kromomeerne struktuur. Alates pathüteeni staadiumist nihkub seksuaalne bivalent järk-järgult raku tuuma perifeeriasse, kus see muundatakse tihedaks paljunemiskehaks. Meeste meioosi korral on see esimest järku sperma. Järgmises (viiendas) etapis - diploteenis - lõpeb homoloogsete kromosoomide sünapsis ja toimub nende desünapsis ehk vastastikune tõrjumine. Sel juhul väheneb SC järk-järgult ja see säilib ainult chiasmata piirkondades või tsoonides, kus toimub otseselt kromatiidide vaheline päriliku materjali ristumine või rekombinatsioon (vt peatükk 5). Selliseid tsoone nimetatakse rekombinatsioonisõlmedeks.
Seega on kiasm kromosoomi osa, milles kaks neljast seksuaalse bivalentse kromatiidist ristuvad üksteisega. Just chiasmata hoiavad homoloogseid kromosoome ühes paaris ja tagavad homoloogide lahknemise erinevatele poolustele anafaasis I. Diploteenis tekkiv tõrjumine jätkub järgmises (kuuendas) staadiumis – diakineesis, kui aksiaalsed elemendid on modifitseeritud. kromatiiditelgede eraldamisega. Diakinees lõpeb kromosoomide kondenseerumisega ja tuumamembraani hävimisega, mis vastab rakkude üleminekule metafaasi I.
Joonisel fig. 58 on kujutatud skemaatiliselt aksiaalseid elemente või kahte külgmist (ovaalset) ahelat - SC keskruumi vardaid, mille vahel on õhukesed põikjooned. SC keskses ruumis külgmiste varraste vahel on näha ristjoonte tihe superpositsiooni tsoon ja külgmistest vardadest ulatuvad kromatiini silmused. Kergem ellips SC keskruumis on rekombinatsioonisõlm. Edasise meioosi käigus (näiteks meessoost) anafaasi II alguse puhul lahknevad neli kromatiidi, moodustades eraldi X- ja Y-gonosoomides univalente ning seega moodustub igast jagunevast rakust neli sõsarrakku ehk spermatiidi. Igal spermatiidil on haploidne komplekt
kromosoomid (vähendatud poole võrra) ja sisaldab rekombineeritud geneetilist materjali.
Meeste kehas puberteedieas sisenevad spermatiidid spermatogeneesi ja muutuvad tänu mitmetele morfofüsioloogilistele transformatsioonidele funktsionaalselt aktiivseteks spermatosoidideks.
Mängulised suguhäired on kas ürgsete sugurakkude (PPC) sugunäärmesse migreerumise geneetilise kontrolli halvenemise tagajärg, mis põhjustab Sertoli rakkude arvu vähenemist või isegi täielikku puudumist (Sertoli rakkude sündroom), või meiootiliste mutatsioonide esinemisest, mis põhjustavad sügoteeni homoloogsete kromosoomide konjugatsiooni katkemist.
Reeglina põhjustavad gameetilise soo rikkumisi sugurakkude endi kromosoomide kõrvalekalded, mis näiteks meeste meioosi korral väljenduvad oligo-, asoo- ja teratozoospermiana, mis mõjutab negatiivselt mehe paljunemisvõimet. .
On näidatud, et kromosoomide kõrvalekalded sugurakkudes põhjustavad nende eliminatsiooni, sügoodi, embrüo, loote ja vastsündinu surma, absoluutset ja suhtelist viljatust meestel ja naistel ning on spontaansete abortide, katkenud raseduste, surnultsündide, lapse sündide põhjuseks. arenguhäiretega ja varajase imikusuremusega lapsed.
Sugunäärmete seks
Sugunäärmete soo diferentseerumine hõlmab sugunäärmete morfogeneetilise struktuuri loomist kehas: kas munandid või munasarjad (vt ülaltoodud joonis 54).
Kui sugunäärmete soo muutused on põhjustatud geneetilistest ja keskkonnateguritest, on peamised häired: vanus-
Riis. 58. Sünaptonemaalse kompleksi keskruumi skemaatiline esitus (Sorokina T.M., 2006 järgi)
nesia või sugunäärmete düsgenees (sealhulgas segatüüpi) ja tõeline hermafroditism. Mõlema soo reproduktiivsüsteem areneb emakasisese ontogeneesi alguses ühtse plaani järgi paralleelselt eritussüsteemi ja neerupealiste arenguga - nn. ükskõikne etapp. Reproduktiivsüsteemi esimene moodustumine tsöloomilise epiteeli kujul toimub embrüos primaarse neeru - Wolffi keha - pinnal. Seejärel tuleb gonoblastide staadium (suguelundite harjade epiteel), millest arenevad gonotsüüdid. Neid ümbritsevad follikulaarsed epiteelirakud, mis tagavad trofismi.
Gonotsüütidest ja folliikulite rakkudest koosnevad ahelad sisenevad suguelundite harjadest primaarse neeru stroomasse ja samal ajal kulgeb primaarse neeru kehast kloaaki Mülleri (paramesonefri) kanal. Edasi tuleb meeste ja naiste sugunäärmete eraldi areng. Mis juhtub, on järgmine:
A. Meessoost. Mesenhüüm kasvab piki primaarse neeru ülemist serva, moodustades sugupaela (nööri), mis jaguneb, ühendudes primaarse neeru tuubulitega, voolab selle kanalisse ja tekitab munandite seemnetorukesi. Samal ajal alates neerutuubulid moodustuvad eferentsed torukesed. Edasi ülemine osa Primaarse neeru kanal muutub munandi lisandiks ja alumine kanal muutub vasdeferensiks. Munandid ja eesnääre arenevad urogenitaalsiinuse seinast.
Meessugunäärmete hormoonide (androgeenide) toime sõltub hüpofüüsi eesmise osa hormoonide toimest. Androgeenide tootmise tagab munandite interstitsiaalsete rakkude, spermatogeense epiteeli ja tugirakkude ühine sekretsioon.
Eesnääre on näärme-lihase organ, mis koosneb kahest külgsagarast ja maakitsusest (kesksagaras). Eesnäärmes on umbes 30-50 näärmet, nende sekreet eraldub ejakulatsiooni hetkel vas deferensi. Seemnepõiekeste ja eesnäärme eritatavatele saadustele (primaarsed spermatosoidid), mis liiguvad mööda vasdefereneid ja ureetrat, lisanduvad mukoid jms bulboureetra näärmete ehk Cooperi rakkude produktid (ureetra ülaosas). Kõik need tooted segatakse ja väljuvad lõpliku sperma kujul – koos vedelikuga nõrgalt aluseline reaktsioon, mis sisaldab spermat ja sisaldab nende toimimiseks vajalikke aineid: fruktoosi, sidrunhapet,
tsink, kaltsium, ergotoniin, mitmed ensüümid (proteinaasid, glükosidaasid ja fosfataasid).
B. Naine. Mesenhüüm areneb primaarse neeru keha põhjas, mis viib reproduktiivnööride vabade otste hävimiseni. Sel juhul primaarse neeru kanal atroofeerub ja Mülleri kanal, vastupidi, eristub. Selle ülemised osad muutuvad munajuhadeks, mille otsad avanevad lehtriteks ja sulgevad munasarjad. Mülleri kanalite alumised osad ühinevad ja tekitavad emaka ja tupe.
Munasarjade medulla muutub primaarse neeru kere jäänusteks ja genitaalharjast (epiteeli rudiment) kasvavad suguelundid edasi tulevaste munasarjade kortikaalsesse ossa. Naiste sugunäärmete produktid on folliikuleid stimuleeriv hormoon (östrogeen) ehk follikuliin ja progesteroon.
Folliikulite kasv, ovulatsioon, tsüklilised muutused kollaskehas, östrogeeni ja progesterooni tootmise vaheldumine on määratud hüpofüüsi gonadotroopsete hormoonide ja hüpofüüsi kontrolliva hüpotalamuse adrenohüpofüsiotroopse tsooni spetsiifiliste aktivaatorite suhetega (nihkega). . Seetõttu häirivad hüpotalamuse, hüpofüüsi ja munasarjade taseme reguleerimismehhanismide häired, mis on tekkinud näiteks kasvajate, traumaatilise ajukahjustuse, infektsiooni, joobeseisundi või psühho-emotsionaalse stressi tagajärjel. seksuaalne funktsioon ja võivad põhjustada enneaegset puberteeti või menstruaaltsükli häireid.
Hormonaalne sugu
Hormonaalne seks on mees- ja naissuguhormoonide (androgeenide ja östrogeenide) tasakaalu säilitamine organismis. Organismi arengu määravaks alguseks meestüübi järgi on kaks androgeenset hormooni: anti-Mülleri hormoon ehk AMH (MIS-faktor), mis põhjustab Mülleri kanalite taandarengut, ja testosteroon. MIS faktori aktiveerib GATA4 geen, mis asub 19p13.2-33 ja kodeerib valku – glükoproteiini. Selle promootor sisaldab saiti, mis tunneb ära SRY geeni, mis on seotud konsensusjärjestusega AACAAT/A.
Hormooni AMN sekretsioon algab 7. embriogeneesi nädalal ja jätkub kuni puberteedieani, seejärel langeb täiskasvanutel järsult (säilitades väga madala taseme).
Arvatakse, et AMN on vajalik munandite arenguks, sperma küpsemiseks ja kasvajarakkude kasvu pärssimiseks. Testosterooni kontrolli all moodustuvad Wolffi kanalitest mehe sisemised suguelundid. See hormoon muundatakse 5-alfatestosterooniks ja selle abiga moodustuvad urogenitaalsiinusest välised meessuguelundid.
Testosterooni biosünteesi aktiveerib Leydigi rakkudes transkriptsiooni aktivaator, mida kodeerib geen SF1 (9q33).
Mõlemal hormoonil on nii lokaalne kui ka üldine mõju ekstragenitaalsete sihtkudede maskuliiniseerumisele, mis määrab kesknärvisüsteemi, siseorganite ja keha suuruse seksuaalse düsmorfismi.
Seega on oluline roll meeste välissuguelundite lõplikul kujunemisel neerupealistes ja munandites toodetud androgeenidel. Pealegi on see vajalik mitte ainult normaalne tase androgeenid, vaid nende normaalselt funktsioneerivad retseptorid, muidu areneb välja androgeenitundlikkuse sündroom (ATS).
Androgeeni retseptorit kodeerib AR geen, mis asub Xq11-s. Selles geenis on tuvastatud üle 200 punktmutatsiooni (peamiselt ühe nukleotiidi asendused), mis on seotud retseptori inaktiveerimisega. Östrogeenid ja nende retseptorid mängivad omakorda olulist rolli meeste sekundaarses soo määramises. Need on vajalikud nende reproduktiivfunktsiooni parandamiseks: sperma küpsemiseks (nende kvaliteedinäitajate tõstmiseks) ja luukoe jaoks.
Hormonaalsed suguhäired tekivad reproduktiivsüsteemi organite struktuuri ja funktsioneerimise reguleerimises osalevate androgeenide ja östrogeenide biosünteesi ja metabolismi defektide tõttu, mis põhjustab mitmete kaasasündinud ja pärilike haiguste, nagu AGS, arengut. hüpergonadotroopne hüpogonadism jne Näiteks meeste välissuguelundid on moodustatud naissoost tüüpi androgeenide puudumise või täieliku puudumisega, sõltumata östrogeenide olemasolust või puudumisest.
Somaatiline sugu
Somaatilisi (morfoloogilisi) suguhäireid võivad põhjustada defektid suguhormooni retseptorite moodustumisel sihtkudedes (organites), mis on seotud meessoost karüotüübiga naisfenotüübi või munandite täieliku feminiseerumise sündroomiga (Morrise sündroom).
Seda sündroomi iseloomustab X-seotud pärilikkus ja see on kõige levinum vale meeste hermafroditismi põhjus, mis avaldub täielike ja mittetäielike vormidena. Need on naissoost fenotüübi ja meessoost karüotüübiga patsiendid. Nende munandid paiknevad intraperitoneaalselt või piki kubemekanaleid. Välissuguelunditel on erineval määral mehelikkus. Mülleri kanalite derivaadid - emakas, munajuhad - puuduvad, tupeprotsess lüheneb ja lõpeb pimesi.
Wolffi kanalite derivaadid - vas deferens, seemnepõiekesed ja munandimanused - on erineval määral hüpoplastilised. Puberteedieas kogevad patsiendid piimanäärmete normaalset arengut, välja arvatud kahvatus ja rinnanibude areoolide läbimõõdu vähenemine ning hõreda häbeme- ja kaenlakarvade kasv. Mõnikord puudub sekundaarne karvakasv. Patsientidel on androgeenide ja nende spetsiifiliste retseptorite koostoime häiritud, mistõttu geneetilised mehed tunnevad end naistena (erinevalt transseksuaalidest). Kell histoloogiline uuring neil on Leydigi rakkude ja Sertoli rakkude hüperplaasia, samuti spermatogeneesi puudumine.
Munandite mittetäieliku feminiseerumise näide on Reifensteini sündroom. Tavaliselt on see meessoost fenotüüp, millel on hüpospadia, günekomastia, meeste karüotüüp ja viljatus. Siiski võib esineda meessoost fenotüüp, millel on olulised maskulinisatsioonidefektid (mikropeenis, perineaalsed hüpospadiad ja krüptorhidism), aga ka naissoost fenotüüp, millel on mõõdukas kliteromegaalia ja kerge labiaalfusioon. Lisaks on fenotüübilistel meestel, kellel on täielik maskuliinistumine, pehme vorm munandite feminiseerumise sündroom koos günekomastia, oligozoospermia või azoospermiaga.
Vaimne, sotsiaalne ja tsiviilsugu
Inimeste vaimsete, sotsiaalsete ja kodanikuühiskonna sooliste häirete käsitlemine ei ole selle õpiku eesmärk, kuna need häired on seotud kõrvalekalletega seksuaalses identiteedis ja enesekasvatuses, seksuaalses sättumuses ja indiviidi soorollis ning sarnaste vaimsete, psühholoogiliste ja muude sotsiaalsete häiretega. Seksuaalse arengu olulised tegurid.
Vaatleme näidet transseksuaalsusest (üks levinumaid vaimse soo häireid), millega kaasneb indiviidi patoloogiline soov oma sugu vahetada. Sageli see sündroom
nimetatakse seksuaal-esteetiliseks inversiooniks (eolismiks) või vaimseks hermafroditismiks.
Isiku autoidentifitseerimine ja seksuaalkäitumine pannakse paika keha arengu sünnieelsel perioodil hüpotalamuse struktuuride küpsemise kaudu, mis võib mõnel juhul viia transseksuaalsuse (interseksuaalsuse) arenguni, s.o. välissuguelundite struktuuri duaalsus, näiteks AGS-iga. See kahesus viib tsiviilisiku (passi) soo vale registreerimiseni. Juhtsümptomid: soolise identiteedi ümberpööramine ja indiviidi sotsialiseerumine, mis väljendub oma soo tagasilükkamises, psühhosotsiaalses diskohanemises ja ennasthävitavas käitumises. Patsientide keskmine vanus on tavaliselt 20-24 aastat. Meeste transseksuaalsus on palju levinum kui naiste transseksuaalsus (3:1). Kirjeldatud on perekondlikke juhtumeid ja transseksuaalsuse juhtumeid monosügootsete kaksikute seas.
Haiguse olemus on ebaselge. Psühhiaatrilised hüpoteesid ei leia üldjuhul kinnitust. Mingil määral võib seletuseks olla aju hormoonist sõltuv diferentseerumine, mis toimub paralleelselt suguelundite arenguga. Näiteks on näidatud, et suguhormoonide ja neurotransmitterite tase lapse arengu kriitilistel perioodidel on seotud soolise tuvastamise ja psühhosotsiaalse orientatsiooniga. Lisaks eeldatakse, et naiste transseksuaalsuse geneetiliseks taustaks võib olla sünnieelsest stressist põhjustatud 21-hüdroksülaasi puudulikkus emal või lootel, mille esinemissagedus on patsientidel oluliselt suurem kui üldpopulatsioonis.
Transseksuaalsuse põhjuseid saab vaadelda kahest vaatenurgast.
Esimene positsioon- see on vaimse soo eristamise rikkumine, mis on tingitud lahknevusest välissuguelundite ja aju sookeskuse diferentseerumise vahel (esimese eristumise edenemine ja teise diferentseerumise mahajäämus).
Teine positsioon- see on bioloogilise soo diferentseerumise ja järgneva seksuaalkäitumise kujunemise rikkumine suguhormoonide retseptorite defekti või nende ebanormaalse ekspressiooni tagajärjel. Võimalik, et need retseptorid võivad paikneda ajustruktuurides, mis on vajalikud järgneva seksuaalkäitumise kujunemiseks. Samuti tuleb märkida, et transseksuaalsus on munandite sündroomi vastand.
feminiseerumine, mille puhul patsiendid ei kahtle kunagi oma kuuluvuses naissoo hulka. Lisaks tuleks seda sündroomi eristada transvestismi sündroomist kui psühhiaatrilisest probleemist.
Reproduktsiooni geneetiliste häirete klassifikatsioonid
Praegu on paljunemise geneetiliste häirete klassifikatsioone palju. Reeglina võtavad nad arvesse soolise diferentseerumise tunnuseid, geneetilist ja kliinilist polümorfismi seksuaalse arengu häirete korral, geneetiliste, kromosomaalsete ja hormonaalsete häirete spektrit ja sagedust ning muid tunnuseid. Vaatleme üht viimast, kõige täielikumat klassifikatsiooni (Grumbach M. et al., 1998). See tõstab esile järgmist.
I. Sugunäärmete diferentseerumise häired.
Tõeline hermafroditism.
Klinefelteri sündroomi sugunäärmete düsgenees.
Gonaadi düsgeneesi sündroom ja selle variandid (Shereshevsky-Turneri sündroom).
Sugunäärmete XX-düsgeneesi ja XY-düsgeneesi täielikud ja mittetäielikud vormid. Näitena vaatleme sugunäärmete düsgeneesi 46,XY karüotüübis.Kui SRY geen määrab sugunäärmete diferentseerumise munanditeks, siis selle mutatsioonid põhjustavad XY embrüotel sugunäärmete düsgeneesi. Need on isendid, kellel on naissoost fenotüüp, pikk kasv, meessoost kehaehitus ja kariotüüp. Neil on välissuguelundite naisstruktuur või kahekordne struktuur, piimanäärmete puudumine, primaarne amenorröa, kehv seksuaalne karvakasv, emaka ja munajuhade ning sugunäärmete endi hüpoplaasia, mida esindavad kõrgel paiknevad sidekoe kiud. väike vaagen. Seda sündroomi nimetatakse sageli sugunäärmete düsgeneesi puhtaks vormiks, mille karüotüüp on 46,XY.
II. Naiste vale hermafroditism.
Androgeenist põhjustatud.
Kaasasündinud neerupealiste hüpoplaasia ehk AHS. See on tavaline autosoomne retsessiivne häire, mis 95% juhtudest tuleneb ensüümi 21-hüdroksülaasi (tsütokroom P45 C21) puudulikkusest. See jaguneb "klassikaliseks" vormiks (sagedus populatsioonis 1:5000-10000 vastsündinut) ja "mitteklassikaliseks" vormiks (sagedus 1:27-333) sõltuvalt kliiniline ilming. 21-hüdroksülaasi geen
(CYP21B) on kaardistatud 6. kromosoomi lühikese õlaga (6p21.3). Selles lookuses on tuvastatud kaks paralleelselt paiknevat geeni - funktsionaalselt aktiivne CYP21B geen ja CYP21A pseudogeen, mis on inaktiivne kas deletsiooni tõttu eksonis 3 või kaadrinihke sisestusest eksonis 7 või mõttetu mutatsiooni tõttu eksonis 8. Pseudogeeni esinemine põhjustab meioosi kromosoomide paaritumishäireid ja sellest tulenevalt geenikonversiooni (aktiivse geeni fragmendi liikumine pseudogeeniks) või senssgeeni osa deletsiooni, mis häirib aktiivse geeni funktsiooni. Geeni muundamine moodustab 80% mutatsioonidest ja deletsioonid 20% mutatsioonidest.
Aromataasi puudulikkus või CYP 19 geeni mutatsioon ARO (P450 – aromataasi geen) lokaliseerub segmendis 15q21.1.
Androgeenide ja sünteetiliste progestageenide omastamine emalt.
Androgeene mitteindutseeritud, põhjustatud teratogeensetest teguritest ja seotud soolestiku ja kuseteede väärarengutega.
III. Meeste vale hermafroditism.
1. Munandikoe tundlikkus hCG ja LH suhtes (agenees ja raku hüpoplaasia).
2. Testosterooni biosünteesi kaasasündinud defektid.
2.1. Ensüümide defektid, mis mõjutavad kortikosteroidide ja testosterooni biosünteesi (kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia variandid):
■ STAR defekt (kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia lipoidne vorm);
■ 3 beeta-HSD (3 beetahüdrokortikoiddehüdrogenaasi) defitsiit;
■ CYP 17 geeni defitsiit (tsütokroom P450C176 geen) või 17alfa-hüdroksülaas-17,20-lüaas.
2.2. Ensüümi defektid, mis peamiselt häirivad testosterooni biosünteesi munandites:
■ CYP 17 puudulikkus (tsütokroom P450C176 geen);
■ 17 beeta-hüdrosteroiddehüdrogenaasi, tüüp 3 (17 beeta-HSD3) defitsiit.
2.3. Sihtkudede tundlikkuse häired androgeenide suhtes.
■ 2.3.1. Tundmatus (resistentsus) androgeenide suhtes:
munandite täieliku feminiseerumise sündroom (sündroom
Morris);
munandite mittetäieliku feminiseerumise sündroom (Reifensteini tõbi);
androgeenide tundlikkus fenotüüpiliselt normaalsed mehed.
■ 2.3.2. Testosterooni metabolismi defektid perifeersetes kudedes - 5-gamma-reduktaasi (SRD5A2) defitsiit või pseudovaginaalsed perineoskrotaalsed hüpospadiad.
■ 2.3.3. Meeste düsgeneetiline pseudohermafroditism:
mittetäielik XY sugunäärmete düsgenees (WT1 geeni mutatsioon) või Frazieri sündroom;
X/XY mosaiikism ja struktuurianomaaliad (Xp+, 9p-,
WT1 geeni missense mutatsioon või Denis-Drashi sündroom; WT1 geeni deletsioon või WAGR sündroom; SOX9 geenimutatsioon või kampomeelne düsplaasia; SF1 geenimutatsioon;
X-seotud munandite feminiseerumine või Morrise sündroom.
■ 2.3.4. Defektid sünteesis, sekretsioonis ja vastuses Mülleri hormoonile – Mülleri kanali püsivuse sündroom
■ 2.3.5. Meeste düsgeneetiline pseudohermafroditism, mis on põhjustatud ema gestageenidest ja östrogeenidest.
■ 2.3.6. Meeste düsgeneetiline pseudohermafroditism, mis on põhjustatud kokkupuutest keemiliste keskkonnateguritega.
IV. Meeste seksuaalarengu anomaaliate klassifitseerimata vormid: hüpospadias, genitaalide kahekordne areng XY meestel, kellel on mCD.
Viljatuse GENEETILISED PÕHJUSED
Viljatuse geneetilised põhjused on: sünaptilised ja desünaptilised mutatsioonid, SC komponentide ebanormaalne süntees ja kokkupanek (vt gameetilist sugu eespool).
Teatud rolli mängib kromosoomi homoloogide ebanormaalne kondenseerumine, mis põhjustab konjugatsiooni alguspunktide maskeerumist ja kadumist ning sellest tulenevalt meioosi tõrkeid, mis ilmnevad selle mis tahes faasis ja etapis. Väheoluline osa häiretest on tingitud sünaptilistest defektidest esimese jaotuse profaasis.
asünaptiliste mutatsioonide kujul, mis inhibeerivad I profaasis spermatogeneesi kuni pathüteeni staadiumisse, mis põhjustab leptoteenis ja sügoteenis rakkude arvu liigset arvu, genitaalvesiikulite puudumist pahhüteenis ja määrab mitte-pahhüteeni olemasolu. bivalentse ja mittetäielikult moodustunud sünaptonemaalse kompleksi konjugeeriv segment.
Sagedasemad on desünaptilised mutatsioonid, mis blokeerivad gametogeneesi kuni metafaasi I staadiumini, põhjustades SC defekte, sealhulgas selle killustatust, täielikku puudumist või ebakorrapärasust ja kromosoomide konjugatsiooni asümmeetriat.
Samal ajal võib täheldada osaliselt sünapteeritud bi- ja multisünaptoneaalseid komplekse, nende seoseid seksuaalsete XY-bivalentidega, mis ei nihku tuuma perifeeriasse, vaid "ankurduvad" selle keskosas. Sugukehad sellistes tuumades ei moodustu ja nende tuumadega rakud selekteeritakse pahüteeni staadiumis - see on nn. vastik vahistamine.
Viljatuse geneetiliste põhjuste klassifikatsioon
1. Gonosomaalsed sündroomid (kaasa arvatud mosaiikvormid): Klinefelteri sündroomid (karüotüübid: 47,XXY ja 47,XYY); YY-aneuploidsus; soo inversioon (46,XX ja 45,X - mehed); Y-kromosoomi struktuursed mutatsioonid (deletsioonid, inversioonid, ringkromosoomid, isokromosoomid).
2. Autosomaalsed sündroomid, mis on põhjustatud: vastastikusest ja Robertsoni translokatsioonist; muud struktuursed ümberkorraldused (sealhulgas markerkromosoomid).
3. 21. kromosoomi trisoomiast (Downi tõbi), osalisest dubleerimisest või deletsioonist põhjustatud sündroomid.
4. Kromosomaalsed heteromorfismid: 9. kromosoomi või Ph (9) inversioon; perekondlik Y-kromosoomi inversioon; suurenenud Y-kromosoomi heterokromatiin (Ygh+); suurenenud või vähenenud peritsentromeerne konstitutiivne heterokromatiin; akrotsentriliste kromosoomide laienenud või dubleeritud satelliidid.
5. Kromosomaalsed aberratsioonid spermatosoidides: raske primaarne testulopaatia (kiiritusravi või keemiaravi tagajärjed).
6. Y-seotud geenide mutatsioonid (näiteks mikrodeletsioon AZF lookuses).
7. X-seotud geenide mutatsioonid: androgeenide tundlikkuse sündroom; Kalmani ja Kennedy sündroomid. Mõelge Kalmani sündroomile – see on kaasasündinud (sageli perekondlik) gonadotropiini sekretsiooni häire mõlemast soost isikutel. Sündroomi põhjustab hüpotalamuse defekt, mis väljendub gonadotropiini vabastava hormooni puudulikkuses, mis põhjustab gonadotropiinide tootmise vähenemist hüpofüüsi poolt ja sekundaarse hüpogonadotroopse hüpogonadismi arengut. Sellega kaasneb haistmisnärvide defekt ja see väljendub anosmia või hüposmiana. Haigetel meestel täheldatakse eunuhhoidismi (munandid jäävad suuruselt ja konsistentsilt puberteedi tasemele), puudub värvinägemine, esineb kaasasündinud kurtus, huule- ja suulaelõhe, krüptorhidism ja luu patoloogia IV kämblaluu lühenemisega. Mõnikord tekib günekomastia. Histoloogilisel uuringul leitakse ebaküpsed seemnetuubulid, mis on vooderdatud Sertoli rakkude, spermatogooniate või primaarsete spermatotsüütidega. Leydigi rakud puuduvad, selle asemel on mesenhümaalsed prekursorid, mis arenevad gonadotropiinide sissetoomisega Leydigi rakkudeks. Kallmanni sündroomi X-seotud vormi põhjustab mutatsioon KAL1 geenis, mis kodeerib anosmiini. See valk mängib võtmerolli sekreteerivate rakkude migratsioonis ja haistmisnärvide kasvus hüpotalamusele. Kirjeldatud on ka selle haiguse autosomaalset domineerivat ja autosoomset retsessiivset pärandit.
8. Geneetilised sündroomid, mille puhul peamine sümptom on viljatus: tsüstilise fibroosi geeni mutatsioonid, millega kaasneb vas deferensi puudumine; CBAVD ja CUAVD sündroomid; mutatsioonid geenides, mis kodeerivad LH ja FSH beeta-subühikut; mutatsioonid geenides, mis kodeerivad LH ja FSH retseptoreid.
9. Geneetilised sündroomid, mille puhul viljatus ei ole juhtiv sümptom: steroidogeneesi ensüümide aktiivsuse puudumine (21-beeta-hüdroksülaas jne); reduktaasi aktiivsuse puudulikkus; Fanconi aneemia, hemokromatoos, beetatalasseemia, müotooniline düstroofia, väikeaju ataksia koos hüpogonadotroopse hüpogonadismiga; Bardet-Biedli, Noonani, Prader-Willi ja Prune-Belli sündroomid.
Viljatus naistel juhtub järgmiste rikkumistega. 1. Gonosomaalsed sündroomid (sh mosaiikvormid): Shereshevsky-Turneri sündroom; sugunäärmete düsgenees lühikese kasvuga -
karüotüübid: 45,X; 45Х/46,ХХ; 45,Х/47,ХХХ; Xq isokromosoom; del(Xq); del(Xp); r(X).
2. Gonaadi düsgenees Y-kromosoomi kandva rakuliiniga: segatud sugunäärmete düsgenees (45,X/46,XY); sugunäärmete düsgenees karüotüübiga 46,XY (Swyeri sündroom); sugunäärmete düsgenees tõelise hermafroditismiga rakuliiniga, mis kannab Y-kromosoomi või millel on translokatsioonid X-kromosoomi ja autosoomide vahel; sugunäärmete düsgenees triplo-X sündroomi korral (47, XXX), sealhulgas mosaiikvormid.
3. Autosomaalsed sündroomid, mis on põhjustatud inversioonidest või vastastikusest ja Robertsoni translokatsioonist.
4. Kromosoomiaberratsioonid üle 35-aastaste naiste munarakkudes, samuti normaalse kariotüübiga naiste munarakkudes, mille puhul 20% munarakkudest või rohkemgi võib esineda kromosoomianomaaliaid.
5. Mutatsioonid X-seotud geenides: munandite feminiseerumise täielik vorm; Fragile X sündroom (FRAXA, fraX sündroom); Kallmanni sündroom (vt eespool).
6. Geneetilised sündroomid, mille peamiseks sümptomiks on viljatus: mutatsioonid geenides, mis kodeerivad FSH subühikut, LH ja FSH retseptoreid ning GnRH retseptoreid; BPES sündroomid (blefarofimoos, ptoos, epicanthus), Denis-Drash ja Frazier.
7. Geneetilised sündroomid, mille puhul viljatus ei ole juhtiv sümptom: aromaatse aktiivsuse puudumine; steroidogeneesi ensüümide defitsiit (21-beeta-hüdroksülaas, 17-beeta-hüdroksülaas); beeta-talasseemia, galaktoseemia, hemokromatoos, müotooniline düstroofia, tsüstiline fibroos, mukopolüsahharidoos; DAX1 geenimutatsioonid; Prader-Willi sündroom.
See klassifikatsioon ei võta aga arvesse mitmeid pärilikke haigusi, mis on seotud meeste ja naiste viljatusega. Eelkõige ei hõlmanud see heterogeenset haiguste rühma, mida ühendab üldnimetus "autosoomne retsessiivne Kartageneri sündroom" või ülemiste hingamisteede ripsmeliste epiteelirakkude ripsmete liikumatuse sündroom, spermatosoidid ja munajuhade kiud. Näiteks praeguseks on tuvastatud rohkem kui 20 geeni, mis kontrollivad sperma viburite moodustumist, sealhulgas mitmeid geenimutatsioone.
DNA11 (9p21-p13) ja DNAH5 (5p15-p14). Seda sündroomi iseloomustavad bronhektaasia, sinusiit, siseorganite täielik või osaline ümberpööramine, luu väärarengud rind, kaasasündinud südamehaigus, polüendokriinne puudulikkus, kopsu- ja südameinfantiilsus. Seda sündroomi põdevad mehed ja naised on sageli, kuid mitte alati, viljatud, kuna nende viljatus sõltub sperma viburite või munajuha kiudude motoorse aktiivsuse kahjustuse astmest. Lisaks on patsientidel sekundaarne anosmia, mõõdukas kuulmislangus ja ninapolüübid.
KOKKUVÕTE
Üldise geneetilise arengu programmi lahutamatu osana on reproduktiivsüsteemi organite ontogenees mitmelüliline protsess, mis on äärmiselt tundlik paljude mutageensete ja teratogeensete tegurite toime suhtes, mis määravad päriliku ja kaasasündinud arengu. haigused, reproduktiivfunktsiooni häired ja viljatus. Seetõttu on reproduktiivsüsteemi organite ontogenees kõige selgem näide nii normaalsete kui ka patoloogiliste funktsioonide arengu ja kujunemise ühistest põhjustest ja mehhanismidest, mis on seotud keha peamiste regulatsiooni- ja kaitsesüsteemidega.
Seda iseloomustavad mitmed omadused.
Inimese reproduktiivsüsteemi ontogeneesis osalev geenivõrk hõlmab: naise keha- 1700+39 geeni, mehe kehas - 2400+39 geeni. Võimalik, et lähiaastatel on kogu reproduktiivsüsteemi organite geenivõrk neuroontogeneesi võrgustiku järel (20 tuhande geeniga) geenide arvult teisel kohal.
Üksikute geenide ja geenikomplekside toime selles geenivõrgustikus on tihedalt seotud suguhormoonide ja nende retseptorite toimega.
On tuvastatud arvukalt kromosomaalseid soolise diferentseerumise häireid, mis on seotud kromosoomide mitteeraldamisega mitoosi anafaasis ja meioosi profaasis, gonosoomide ja autosoomide (või nende mosaiikvariantide) arvulisi ja struktuurseid kõrvalekaldeid.
On tuvastatud häired somaatilise soo arengus, mis on seotud defektidega suguhormooni retseptorite moodustumisel sihtkudedes ja naissoost fenotüübi kujunemisega meessoost karüotüübiga – munandite täieliku feminiseerumise sündroom (Morrise sündroom).
Naiste seksuaalse diferentseerumise häiretest on kõige levinumad väärarengud kaasasündinud neerupealiste hüperplaasia ja sugunäärmete düsgenees.
Kruustangid arengut. Emaka, emakakaela ja tupe struktuurilised kõrvalekalded on seksuaalse diferentseerumise häirete kõige levinumad vormid. Kõige raskem vorm on suguelundite, sealhulgas tupe, emaka ja munajuhade täielik puudumine. Kahjustatud sulandumine või ümberkujundamine Muller munasarjade kanalid embrüogeneesis viib emakaõõne defektide tekkeni.
Kõige raskem anomaalia tekib siis, kui Muller Munasarjade kanalid ei ole kogu pikkuses ühendatud, mis viib kahe tupe, kahe emakakaela ja kahe eraldi emaka moodustumiseni ( kahekordne emakas, emakas didelphis).
Sagedamini jaguneb ainult emaka ülemine osa kaheks sarveks (kakssarviline emakas, emakas bicornus) või jääb emaka põhja lohk ( sadulakujuline emakas).
Mõnikord areneb ainult üks pool Mülleri süsteemist: pool emakast ja üks munajuha (ühe sarvega emakas, emakas ükssarvik).
Muude kõrvalekallete hulka kuulub algeline emakas ( emakas algeline, emakas on algeline: kuni 3 cm pikkune vähearenenud emakas, mis ei jagune emakakaelaks ja kehaks, mõnikord puudub emakaõõnsus) ja infantiilne emakas ( emakas infantilis) - vähendatud suurusega (3–5,5 cm pikk) emakas koos koonilise pikliku kaelaga, väljendunud antefleksioon).
Mülleri kanalite keskosa resorptsiooni rikkumine pärast liitmist põhjustab tavaliselt emaka vaheseina moodustumist. Vahesein võib olla terviklik, ulatudes emakakaelast kuni silmapõhjani, või mittetäielik, ainult silmapõhja piirkonnas (pooljaotatud emakas). Mõnikord ulatub vahesein tuppe. Tupe vahesein võib olla piki- või põikisuunaline.
Kaasasündinud hüperplaasia neerupealised(VGN). Naiste ja meeste tunnuseid ühendavate suguelundite avastamine vastsündinul näitab kõige sagedamini CAH olemasolu. Naissoost vastsündinul on urogenitaalne siinus (tupp ja kusiti), mis avaneb hüpertrofeerunud kliitori põhjas, meenutades peenist; Suured häbememokad võivad olla hüpertrofeerunud või liitunud, meenutades tühja munandikotti. Vastsündinu näib olevat hüpospadia ja krüptorhidismiga poiss. Mõnel juhul tuvastatakse hüpertensioon (5%) või eluohtlik naatriumi kadu neerudes. Naiste karüotüübi tuvastamine vastsündinul meessoost fenotüübiga viitab kõige sagedamini ühe CAH vormi olemasolule. Paljude CAH tüüpide esmaseks defektiks on ühe steroidogeneesiks vajaliku ensüümi, kõige sagedamini androgeenid neerupealiste steroidideks muundavate ensüümide (autosoomne retsessiivne pärand) puudus. CAH-ga on häiritud hüpotalamuse-hüpofüüsi süsteemi toimimine ja ACTH sekretsiooni reguleerimine. Liigne ACTH stimuleerib steroidide sünteesi neerupealistes. Selle tulemuseks on neerupealiste hüperplaasia koos androgeenide liigse tootmisega, mis viib androgeenitundlike arenevate väliste naiste suguelundite maskuliiniseerumiseni. Kuna tüdrukutel puuduvad munandid ja seetõttu MIF-i süntees ei toimu, arenevad emakas ja tupp.
Düsgenees sugunäärmete (ebaõige areng) on hüpergonadotroopse hüpogonadismi kõige levinum põhjus. Sugunäärmete esmane düsfunktsioon viib suguhormoonide moodustumise vähenemiseni või puudumiseni. Omakorda põhjustab piisava koguse östrogeenide või androgeenide puudumine FSH ja LH suurenenud sekretsiooni. Enamik sugunäärmete düsgeneesiga lapsi sünnib naissoost fenotüübiga. Kui mõlemad sugukromosoomid puuduvad, siis arenevad sise- ja välissuguelundid vastavalt naisetüübile. Pärast puberteeti jäävad naiste suguelundid östrogeeni puudumise tõttu infantiilseks. Kui mõnest sugukromosoomist on jäänuk, sõltub fenotüüp ülejäänud geenidest. Näiteks kui lookus säilib SDR, siis tekib signaal munandite diferentseerumiseks, eritub Mülleri inhibeeriv faktor ja Mülleri kanalid degenereeruvad. Sellistel vastsündinutel on naiste välised suguelundid, kuna algelised munandid ei sünteesinud testosterooni, kuid samal ajal puuduvad tupp, emakas ja munajuhad.
sündroom Kleinfelter- sugunäärmete düsgeneesi kõige levinum põhjus - esineb sagedusega 1 500–1000 fenotüübilisest poisist. Sündroomi tüüpilised tunnused on eunuhhoidne kehatüüp, günekomastia ja väikesed munandid. Enamikul Klinefelteri sündroomiga patsientidel on märkimisväärselt vähenenud munandite võime toota testosterooni. Rakud Leidig ei reageeri piisavalt LH või FSH stimulatsioonile; testosterooni kontsentratsioon vereplasmas on vahemikus 10% normist (väljendatud eunuhhoidse kehaehitusega poistel) kuni 50% (vähem väljendunud haigusastmega). Võrreldes testosterooni moodustumisega on östrogeeni süntees suhteliselt suurenenud, mistõttu tuleb sageli ette günekomastiat (piimanäärmete moodustumist). Poistel, kelle testosterooni tase jääb normi alumisse piiri, jõuavad puberteediikka. Poistele, kellel on väga madal sisaldus testosterooni iseloomustab suur kasv, mis on tingitud epifüüside luustumise ajastuse rikkumisest. Enamikul Klinefelteri sündroomiga patsientidel on neerupealiste androgeenide stimuleeriva toime tõttu häbemekarvad.
sündroom Turner esineb sagedusega 1 3000 elusalt sündinud tüdrukust. Turneri sündroomil puudub teine X-kromosoom (45X karüotüüp). Samal ajal ei jää sugurakud embrüogeneesi ajal ellu ning normaalsed munasarjad ja munandid ei moodustu. Steroidhormoonide süntees ja sekretsioon sugunäärmetes ei toimu ei embrüogeneesi ega puberteedieas. Turneri sündroom on kõige sagedasem häire genotüüpsetel tüdrukutel sugunäärmete düsgeneesina tuntud häirete rühmas. Tüüpiline fenotüüp Turneri sündroomi korral: lühike kasv, lühike kael, lai kilbitaoline rindkere, südame vasaku poole anomaaliad (aordi koarktatsioon, aordi stenoos, kahekõrvaline aordiklapp, dissekteeriv aordi aneurüsm), neerude ja seedetrakti anomaaliad trakti. Emakas ja munajuhad on olemas, kuid jäävad infantiilseks munasarjade düs- või ageneesist põhjustatud östrogeenipuuduse tõttu (nende asemel tuvastatakse sidekoe kiud). Välised suguelundid ja seksuaalne sättumus on organiseeritud vastavalt naise tüübile.
Mosaiiklikkus sugukromosoomide poolt (sugukromosoomide erineva koostisega rakkude olemasolu kehas) ei ole Turneri sündroomi puhul haruldane. Patsientidel, kellel on Y-kromosoomi mis tahes osa (kuid kaasa arvatud piirkond SDR) arenevad munandikomponendid arenemata sugunäärmetes. Nendel patsientidel on nii puberteedieas viriliseerumise oht (töötava munandikoe tõttu) kui ka suur risk sugunäärmete pahaloomuliseks kasvajaks. Seetõttu on oluline Turneri sündroomi diagnoos kinnitada karüotüpiseerimisega (piirkonna tuvastamiseks on soovitatav kasutada ka geeniteste SDR). Patsiendid, kellel on rakuliin, millel on Y-kromosoom või skeem SDR, on vaja enne puberteeti teha gonadektoomia.
Loeng nr 12.
Tundide arv: 2
RAKUDE ERINEVUS JA PATOLOOGIA
1.
2. Apoptoos ja nekroos
3. Kasvajarakkude transformatsioon
1. rakkude diferentseerumine. Diferentseerumise tegurid ja regulatsioon. Tüvirakk ja diferoon
See küsimus on nii tsütoloogia kui ka bioloogia jaoks üks keerukamaid ja samal ajal huvitavamaid.
Eristumine - See on algselt homogeensete embrüonaalsete rakkude struktuursete ja funktsionaalsete erinevuste tekkimise ja arengu protsess, mille tulemusena moodustuvad mitmerakulise organismi spetsialiseerunud rakud, koed ja elundid.Rakkude diferentseerumine on mitmerakulise organismi moodustumise protsessi kriitiline komponent.Üldjuhul on eristumine pöördumatu, s.t. väga diferentseeritud rakud ei saa transformeeruda teist tüüpi rakkudeks. Seda nähtust nimetatakse terminali eristamine ja seda leidub peamiselt loomarakkudes. Erinevalt loomarakkudest on enamik taimerakke isegi pärast diferentseerumist võimelised jagunema ja isegi uuele arenguteele asuma. Sellist protsessi nimetatakse diferentseerumine. Näiteks varre lõikamisel hakkavad mõned lõikepiirkonna rakud jagunema ja haava sulgema, samas kui teised võivad läbida isegi dediferentseerumise. Sel viisil võivad kortikaalsed rakud muutuda ksüleemirakkudeks ja taastada veresoonte järjepidevuse kahjustuse piirkonnas. Katsetingimustes taimekoe kultiveerimisel sobivas kohas toitainekeskkond rakud moodustavad kalluse. Kallus on suhteliselt diferentseerumata rakkude mass, mis on saadud diferentseerunud taimerakkudest. Sobivates tingimustes saab üksikutest kalluserakkudest kasvatada uusi taimi. Diferentseerumise ajal ei toimu DNA kadumist ega ümberkorraldamist. Seda tõestavad veenvalt diferentseerunud rakkudest diferentseerumata rakkudesse tuumade siirdamise katsete tulemused. Seega viidi diferentseerunud rakust pärit tuum tuumavaba konnamuna sisse. Selle tulemusena arenes sellisest rakust tavaline kulles. Diferentseerumine toimub peamiselt embrüonaalsel perioodil, samuti postembrüonaalse arengu esimestel etappidel. Lisaks toimub täiskasvanu organismi mõnes organis diferentseerumine. Näiteks sisse hematopoeetilised elundid Tüvirakud diferentseeruvad erinevateks vererakkudeks ja sugunäärmetes - ürgsugurakkudes - sugurakkudeks.Diferentseerumise tegurid ja regulatsioon. Ontogeneesi esimestel etappidel toimub organismi areng RNA ja teiste munaraku tsütoplasmas paiknevate komponentide kontrolli all. Seejärel hakkavad arengut mõjutama diferentseerumistegurid.
On kaks peamist diferentseerimistegurit:
1. Varaste embrüonaalsete rakkude tsütoplasma erinevused munaraku tsütoplasma heterogeensuse tõttu.
2. Naaberrakkude spetsiifilised mõjud (induktsioon).
Diferentseerumisfaktorite roll on teatud geenide selektiivne aktiveerimine või inaktiveerimine erinevad rakud. Teatud geenide aktiivsus viib vastavate valkude sünteesile, mis suunavad diferentseerumist. Sünteesitud valgud võivad blokeerida või, vastupidi, aktiveerida transkriptsiooni. Esmane aktiveerimine või inaktiveerimine
erinevad geenid sõltuvad totipotentsete raku tuumade interaktsioonist nende spetsiifilise tsütoplasmaga. Kohalike erinevuste tekkimist rakkude tsütoplasma omadustes nimetatakse ooplasmaatiline segregatsioon. Selle nähtuse põhjuseks on see, et munaraku purustamise käigus jagunevad oma omaduste poolest erinevad tsütoplasmaatilised piirkonnad erinevateks blastomeerideks. Koos diferentseerumise rakusisese regulatsiooniga lülitub teatud hetkest peale rakuülene reguleerimise tase. Supratsellulaarne reguleerimise tase hõlmab embrüonaalset induktsiooni.embrüonaalne induktsioon - See on areneva organismi osade vaheline interaktsioon, mille käigus üks osa (induktor) puutub kokku teise osaga (reageeriva süsteemiga) ja määrab viimase arengu. Lisaks tuvastati mitte ainult indutseerija mõju reageerivale süsteemile, vaid ka viimase mõju indutseerija edasisele diferentseerumisele.
Mõne teguri mõjul tekib esmalt sihikindlus.
Määramine või varjatud eristumine, nad nimetavad nähtust, kui väliseid diferentseerumise märke pole veel ilmnenud, kuid koe edasine areng juba toimub sõltumata neid põhjustanud tegurist. Rakumaterjali loetakse määratuks alates staadiumist, mil see uude kohta siirdamisel areneb sellest tavaliselt moodustunud elundiks.
Tüvirakk ja diferoon. 21. sajandi bioloogia paljutõotavate valdkondade hulgas on tüvirakkude uurimine. Tänapäeval on tüvirakkude uurimine oma tähtsuselt võrreldav organismide kloonimise uurimisega. Teadlaste sõnul võimaldab tüvirakkude kasutamine meditsiinis ravida paljusid inimkonna "probleemseid" haigusi (viljatus, paljud vähivormid, diabeet, hulgiskleroos, Parkinsoni tõbi jne).
Tüvirakk on ebaküps rakk, mis on võimeline ise uuenema ja arenema keha erirakkudeks.
Tüvirakud jagunevad embrüonaalsed tüvirakud(need eraldatakse blastotsüsti staadiumis embrüotest) ja piirkondlikud tüvirakud(need on isoleeritud täiskasvanute elunditest või hilisemate staadiumite embrüote organitest). Täiskasvanud organismis leidub tüvirakke peamiselt luuüdis ning väga väikestes kogustes kõigis elundites ja kudedes.
Tüvirakkude omadused. Tüvirakud on isemajandavad, st. pärast tüvirakkude jagunemist jääb üks rakk tüviliini, teine aga diferentseerub spetsialiseeritud rakuks. Seda jaotust nimetatakse asümmeetriliseks.
Tüvirakkude funktsioonid. Embrüonaalsete tüvirakkude ülesanne on edastada pärilikku teavet ja moodustada uusi rakke. Piirkondlike tüvirakkude põhiülesanne on taastamine spetsialiseeritud rakkude kadu pärast loomulikku vanusega seotud või füsioloogilist surma, samuti hädaolukordades.
Differon - on järjestikune ühisest eelkäijast moodustatud rakkude seeria. Sisaldab tüvirakke, pooltüvirakke ja küpseid rakke.
Näiteks tüvirakk, neuroblast, neuron või tüvirakk, kondroblast, kondrotsüüt jne.
Neuroblast- närvitoru halvasti diferentseerunud rakk, mis hiljem muutub küpseks neuroniks.
NeuronRakk on närvisüsteemi struktuurne ja funktsionaalne üksus.
Kondroblast- diferentseerumata rakk kõhrekoe, mis muutub kondrotsüüdiks (küpseks kõhrerakuks).
2. Apoptoos ja nekroos
Apoptoos (kreeka keelest - langevad lehed)on geneetiliselt programmeeritud rakusurma vorm, mis on vajalik mitmerakulise organismi arenguks ja osaleb kudede homöostaasi säilitamises.Apoptoos väljendub raku suuruse vähenemises, kromatiini kondenseerumises ja fragmenteerumises, plasmamembraani tihenemises ilma raku sisu keskkonda sattumiseta. Apoptoos vastandub tavaliselt rakusurma teisele vormile - nekroosile, mis areneb rakuväliste kahjulike ainete ja ebapiisavate keskkonnatingimuste (hüpoosmia, äärmuslikud pH väärtused, hüpertermia, mehaaniline stress, membraani kahjustavate ainete toime) mõjul. . Nekroos väljendub raku turse ja membraani purunemises, mis on tingitud selle läbilaskvuse suurenemisest koos rakusisu keskkonda sattumisega. Tuumas registreeritakse esimesed morfoloogilised apoptoosi tunnused (kromatiini kondensatsioon). Hiljem tekivad tuumamembraani süvendid ja toimub tuuma killustumine. Tuuma eraldunud fragmendid, mis on piiratud membraaniga, leitakse väljaspool rakku, neid nimetatakse nn. apoptootilised kehad. Tsütoplasmas toimub endoplasmaatilise retikulumi laienemine, kondenseerumine ja graanulite kortsumine. Apoptoosi kõige olulisem märk on mitokondrite transmembraanse potentsiaali vähenemine. Rakumembraan kaotab villsuse, moodustab mullilaadseid turseid. Rakud ümardavad ja eralduvad substraadist. Membraani läbilaskvus suureneb ainult väikeste molekulide suhtes ja see toimub hiljem kui muutused tuumas. Üks kõige enam iseloomulikud tunnused Apoptoos on raku mahu vähenemine, mitte selle turse nekroosi ajal.Apoptoos mõjutab üksikuid rakke ega avalda praktiliselt mingit mõju nende ümbrusele. Fagotsütoosi tulemusena, mille rakud läbivad juba apoptoosi arenemise ajal, ei eraldu nende sisu rakkudevahelisse ruumi. Vastupidi, nekroosi ajal kogunevad nende aktiivsed rakusisesed komponendid surevate rakkude ümber ja keskkond hapestub. See omakorda aitab kaasa teiste rakkude surmale ja põletiku tekkele. Apoptoosi ja rakunekroosi võrdlevad omadused on näidatud tabelis 1.
Tabel 1. Apoptoosi ja rakunekroosi võrdlevad omadused
Sign | Apoptoos | Nekroos |
Levimus | Üksiklahter | Rakkude rühm |
Päästikutegur | Aktiveeritakse füsioloogiliste või patoloogiliste stiimulite toimel | |
Arengu määr, tunnid | 1-12 | 1 jooksul |
Lahtri suuruse muutmine | Vähendada | Suurendama |
Rakumembraani muutused | Mikrovilli kaotus, villide moodustumine, terviklikkus puutumata | Rikkumine terviklikkus |
Kerneli muudatused | Kromatiini kondenseerumine, püknoos, killustumine | Turse |
Muutused tsütoplasmas | Tsütoplasma kondenseerumine, graanulite tihendamine | Graanulite lüüs |
Esmase kahjustuse lokaliseerimine | Tuumas | Membraanis |
Rakusurma põhjused | DNA lagunemine, raku energia katkemine | Rikkumine membraani terviklikkus |
DNA olek | Murrud, mille käigus moodustuvad kõigepealt suured, seejärel väikesed killud | Organiseerimata lagunemine |
Energiasõltuvus | Oleneb | Ei sõltu |
Põletikuline reaktsioon | Ei | Tavaliselt on |
Eemaldus surnud rakud | Fagotsütoos naaberrakkude poolt | Fagotsütoos neutrofiilide ja makrofaagide poolt |
Näited manifestatsioonist | Metamorfoos | Rakusurm hüpoksiast, toksiinidest |
Apoptoos on mitmerakuliste organismide maailmas levinud: sarnaseid ilminguid on kirjeldatud pärmseentes, trüpanosoomides ja mõnedes teistes üherakulistes organismides. A
poptoosi peetakse keha normaalse eksisteerimise tingimuseks.Kehas täidab apoptoos järgmisi funktsioone:
§ konstantse rakkude arvu säilitamine. Lihtsaim näide apoptoosi olulisusest mitmerakulise organismi jaoks on andmed selle protsessi rolli kohta konstantse rakkude arvu säilitamisel nematoodis Caenorhabditis elegans.
§ keha kaitsmine patogeenide eest nakkushaigused, eriti viiruste eest. Paljud viirused põhjustavad nakatunud raku ainevahetuses nii sügavaid häireid, et see reageerib neile häiretele surmaprogrammi käivitamisega. Selle reaktsiooni bioloogiline tähendus seisneb selles, et nakatunud raku surm varajases staadiumis takistab nakkuse levikut kogu kehas. Tõsi, mõned viirused on välja töötanud spetsiaalsed kohandused apoptoosi pärssimiseks nakatunud rakkudes. Seega mõnel juhul kodeerib viiruse geneetiline materjal aineid, mis toimivad raku antiapoptootiliste regulaatorvalkudena. Muudel juhtudel stimuleerib viirus rakku sünteesima oma apoptootilisi valke. Seega luuakse eeldused viiruse takistamatuks paljunemiseks.
§ geneetiliselt defektsete rakkude eemaldamine. Apoptoos on loodusliku vähi ennetamise kõige olulisem vahend. On olemas spetsiaalsed geenid, mis kontrollivad raku geneetilise materjali häireid. Vajadusel nihutavad need geenid tasakaalu apoptoosi kasuks ja potentsiaalselt ohtlik rakk sureb. Kui sellised geenid muteeruvad, tekivad rakkudes pahaloomulised kasvajad.
§ organismi ja selle osade kuju määramine;
§ erinevat tüüpi lahtrite arvu õige suhte tagamine;
Apoptoosi intensiivsus on suurem ontogeneesi algperioodidel, eriti embrüogeneesi ajal. Täiskasvanu kehas mängib apoptoos jätkuvalt suurt rolli ainult kiiresti uuenevates kudedes.
3. Kasvajarakkude transformatsioon
Probleem onkoloogilised haigused on kaasaegse ühiskonna jaoks üks olulisemaid. Maailma Terviseorganisatsiooni prognooside kohaselt kahekordistub vähktõve esinemissagedus ja suremus kogu maailmas aastatel 1999–2020 (10 miljonilt 20 miljonilt uuelt juhtumilt ja 6 miljonilt 12 miljonilt registreeritud surmani).
Kasvaja on kudede liigne patoloogiline kasv, mis koosneb kvalitatiivselt muutunud keharakkudest, mis on kaotanud oma diferentseerumise.
Transformatsioon on normaalse raku muundumine kasvajarakuks.
Kasvajate tekkimisel on määravad kaks tegurit: muutunud raku ilmumine (transformatsioon) ja tingimuste olemasolu selle takistamatuks kasvuks ja paljunemiseks organismis.
Kogu elu jooksul toimub mitmerakulises organismis tohutul hulgal rakkude jagunemisi. Näiteks inimkehas on see arv ligikaudu 10 16 . Perioodiliselt esinevad somaatilistes rakkudes mutatsioonid, sealhulgas need, mis võivad viia kasvajarakkude moodustumiseni. Veelgi enam, mida rohkem jagunemistsükleid rakk on läbinud, seda pigem defektsete rakkude ilmumine tema järglastele. See seletab vähi tõenäosuse järsku suurenemist vanusega. Rohkem kui 50% kõigist vähijuhtudest diagnoositakse 65-aastastel ja vanematel inimestel. Statistika näitab, et kui võtta 20. eluaastal vähktõvesse suremus, siis pärast 50. eluaastat suureneb risk sellesse haigusesse surra kümnekordseks.
Keha võitleb tekkinud defektsete rakkudega immuunsüsteemi abil. Kuna defektsete rakkude tekkimine on vältimatu, siis suure tõenäosusega on just immuunsüsteemi häired kasvajate tekkes määravad. Immuunmehhanismide rolli kontseptsiooni pahaloomuliste kasvajate tekkes esitas Ehrlich juba 1909. aastal. Hiljutised uuringud on kinnitanud immuunpuudulikkuse seisundite olulist rolli kasvajate tekkes.
Ilmselgelt, mida rohkem defektseid rakke kehasse ilmub, seda suurem on tõenäosus, et sellised rakud jäävad immuunsüsteemile vahele. Rakkude transformatsiooni põhjustavad kantserogeensed tegurid.
Kantserogeensed tegurid on välised ja sisekeskkond, mis võib põhjustada kasvajate teket ja arengut.
Sisekeskkonna tegurite hulka kuuluvad raku asukoha tingimused, organismi geneetiline eelsoodumus. Seega, mida ebasoodsamates tingimustes rakk on, seda suurem on selle jagunemise ajal vigade ilmnemise tõenäosus. Naha, limaskestade või muude kehakudede traumatiseerimine mis tahes mehaaniliste või keemiliste ärritajate toimel suurendab selles kohas kasvaja tekke riski. Just see määrab ära nende elundite vähiriski suurenemise, mille limaskestad puutuvad kokku kõige intensiivsema loomuliku stressiga: kopsu-, mao-, käärsoolevähk jne. Pidevalt vigastatud mutid või armid, pikaajalised mitteparanevad haavandid toovad kaasa ka intensiivseks raku pooldumine ebasoodsates tingimustes ja seda riski suurendades. Mõnede kasvajate tekkes mängivad olulist rolli geneetilised tegurid. Loomadel on geneetilise eelsoodumuse roll katseliselt kinnitatud kõrge ja madala vähiga hiirte tüvede näitel.
Välised kantserogeensed tegurid võib tinglikult jagada kolme põhirühma: füüsikalised, keemilised ja bioloogilised.
Füüsikaliste tegurite hulka kuuluvad ioniseeriv kiirgus, kiirgus. Viimastel aastakümnetel on Maa saastatus radionukliididega tekkinud ja jõudnud ulatuslikult. majanduslik tegevus inimene. Radionukliidide eraldumine toimub tuumaelektrijaamade ja tuumaallveelaevade õnnetuste, tuumareaktoritest madala radioaktiivsusega jäätmete atmosfääri paiskamise jms tagajärjel. Keemiliste tegurite hulka kuuluvad erinevad keemilised ained(tubakasuitsu komponendid, bensopüreen, naftüülamiin, mõned herbitsiidid ja insektitsiidid, asbest jne). Enamiku keemiliste kantserogeenide allikas keskkond on heitmed tööstuslik tootmine. TO bioloogilised tegurid hõlmavad viiruseid (B-hepatiidi viirus, adenoviirus ja mõned teised).
Kasvu iseloomu ja kiiruse järgi on tavaks eristada healoomuline Ja pahaloomulised kasvajad.
Healoomulised kasvajad Nad kasvavad suhteliselt aeglaselt ja võivad eksisteerida aastaid. Neid ümbritseb oma kest. Kasvades tõukab see ümbritsevad kuded eemale neid hävitamata. Healoomulise kasvaja rakud erinevad veidi normaalsetest rakkudest, millest kasvaja arenes. Seetõttu nimetatakse healoomulisi kasvajaid nende kudede järgi, millest nad arenesid, lisades kreekakeelse termini "oncoma" (kasvaja) järelliide "oma". Näiteks rasvkoest pärinevat kasvajat nimetatakse lipoomiks, sidekoest - fibroom, lihaskoest - fibroidid jne. Healoomulise kasvaja eemaldamine koos selle membraaniga viib patsiendi täieliku paranemiseni.
Pahaloomulised kasvajad Nad kasvavad palju kiiremini ja neil pole oma kesta. Kasvajarakud ja nende nöörid tungivad ümbritsevatesse kudedesse ja kahjustavad neid. Kasvades lümfi- või veresoonkonda, saab neid vere või lümfivooluga transportida lümfisõlmedesse või kaugematesse organitesse, moodustades seal kasvaja kasvu sekundaarse fookuse - metastaasid. Pahaloomulised kasvajarakud erinevad oluliselt rakkudest, millest nad arenesid. Pahaloomulised kasvajarakud on ebatüüpilised, nende rakumembraan ja tsütoskelett on muutunud, mistõttu on neil enam-vähem ümar kuju. Kasvajarakud võivad sisaldada mitut tuuma, mille kuju ja suurus ei ole tüüpilised. Kasvajaraku iseloomulik tunnus on diferentseerumise kadu ja selle tulemusena spetsiifilise funktsiooni kaotus.
Vastupidi, normaalsed rakud neil on kõik kehas toimivate täielikult diferentseerunud rakkude omadused teatud funktsioonid. Need rakud on polümorfsed ja nende kuju määrab struktureeritud tsütoskelett. Normaalsed keharakud jagunevad tavaliselt seni, kuni nad loovad kontakti naaberrakkudega, misjärel jagunemine peatub. Seda nähtust tuntakse kui kontakti pärssimine. Erandiks on embrüonaalsed rakud, sooleepiteel (surevate rakkude pidev asendamine), luuüdirakud (vereloomesüsteem) ja kasvajarakud. Seega on kasvajarakkude kõige olulisem eristav tunnus kontrollimatu levik loeb
Normaalse raku muundumine transformeeritud rakuks on mitmeetapiline protsess.
1. Algatus. Peaaegu iga kasvaja saab alguse DNA kahjustusest ühes rakus. Seda geneetilist defekti võivad põhjustada kantserogeensed tegurid, nt. tubakasuitsu komponendid, UV-kiirgus, röntgenikiirgus, onkogeensed viirused. Ilmselt läbib inimese elu jooksul DNA kahjustuse arvestatav hulk keharakke kokku 10 14-st. Kuid kasvaja initsiatsiooniks on oluline ainult proto-onkogeenide kahjustus. Need kahjustused on kõige olulisem tegur, mis määrab somaatilise raku muutumise kasvajarakuks. Antionkogeeni (kasvaja supressorgeeni) kahjustus võib samuti põhjustada kasvaja initsiatsiooni.
2. Kasvaja soodustamine on muutunud rakkude eelistatud proliferatsioon. See protsess võib kesta aastaid.
3. Kasvaja progresseerumine on pahaloomuliste rakkude proliferatsiooni, invasiooni ja metastaaside protsess, mis viib pahaloomulise kasvaja ilmnemiseni.