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DIFERENCIACION DE
LOS ORGANOS DE LA
REPRODUCCION
QUE ES EL SEXO?????
TODAS LAS PARTICULARIDADES
MORFOLÓGICAS, FISIOLÓGICAS Y
PSICOLÓGICAS QUE DIFERENCIAN
AL MACHO DE LA HEMBRA

La característica esencial de la
reproducción sexual es que el nuevo
individuo recibe su dotación genética
(cromosomas) en dos partes iguales

Mitad del espertatozoide

Mitad del óvulo

Los gametos se
unen en la
fertilizacion para
formar el cigoto

El desarrollo del sexo en mamíferos es
secuencial:

1) Establecimiento del sexo
cromosómico en la fertilización

2) Desarrollo de las gónadas
indiferenciadas (ovarios o testículos)

3) Diferenciación de los genitales
internos y externos

La determinación del sexo se define como la
conversión de una gónada indiferenciada en
un testículo u ovario

Proceso de desarrollo programado
genéticamente en un momento crítico

El establecimiento del sexo
fenotípico es el resultado de la
acción coordinada entre señales
genéticas, hormonales y celulares
EL SEXO TIENE UNA BASE
GENETICA

En la hembra, es homogamético


Ambos cromosomas sexuales son
En el macho, es heterogamético

Posee un cromosoma
x y otro y
x
QUIEN DETERMINA DEL
SEXO????

En mamíferos el macho

En las aves la hembra
(heterogamética)

Este patrón cromosómico conduce a una
cascada de eventos genéticos que terminan
en el desarrollo de las gónadas y las
características sexuales secundarias.
SEXO CROMOSÓMICO

El cromosoma Y fue considerado
originalmente como una estructura sin
información genética,

con la posible excepción del algún factor
que promovía la fertilidad de los machos
♀
♂
Normal
Normal
X
X
XX = hembra
normal
Y
XY = macho
normal
Durante la meiosis puede ocurrir que los cromosomas
sexuales no se separen dando como resultado la aparición de
complementos anómalos de estos
Normal
X
Normal
X
XX = hembra
normal
Y
No separado XY
O
XY = macho
normal
XXY
XO
No separado
XX
O
XXX
XO
XXY
YO
EL NUMERO DE CROMOSOMAS X
PRESENTES, NO INFLUYEN EN LA
DETERMINACION DEL SEXO GONADAL

XX = OVARIOS = MUJER NORMAL

XO = OVARIOS = S. DE TURNER

XXX = OVARIOS

XY = TESTICULOS = MACHO NORMAL

XXY = TESTICULOS = S. DE KLINEFELTER

XYY = TESTICULOS
S. DE TURNER

Esta enfermedad, que
se observa en mujeres
de aspecto
inconfundible femenino,
se caracteriza por la
falta de ovarios
(disgenesia gonadal)

Frecuencia de mujeres
XO es de 2 por cada
3000
S. DE KLINEFELTER

Los caracteres clínicos de este síndrome,
que solo se observan en varones, son la
esterilidad, atrofia testicular, hialinización
de los túbulos seminíferos y, por lo
común, ginecomastia

Uno en cada 500 varones

New cases of XXY constitution in cattle
(Molteni y col., 1999)

in Chianina cattle

degradation of the seminiferous tubules

Dado que la hembra tiene dos cromosomas X,
posee el doble de genes de cromosomas X que un
macho.

En principio este hecho debería provocar un
exceso de algunos genes.

Uno de los dos cromosomas X de cada célula
somática femenina se inactiva al principio de la
vida fetal

Evidencias recientes sugieren que el cromosoma X
paterno se inactiva más frecuentemente que el
materno en las células trofoectodérmicas del
embrión en desarrollo

Durante la ovogénesis,
el cromosoma X
inactivado se activa de
nuevo mientras el
ovocito cursa la meiosis
y cada uno de ellos
resulta con un
cromosoma X activo

Se ha sabido por mucho tiempo que Xist, un gen
del cromosoma X, desencadena la inactivación
de un cromosoma X, generando un ARN que
“tiñe” a todo el cromosoma y lo hace inoperable.

En estudios anteriores, se había identificado un
gen antagonista, llamado Tsix, que produce un
ARN “antisentido” cuya estructura
complementaria haría que se una al gen Xist y
bloquee su expresión.

El bloqueo de Xist evita la inactivación del cromosoma
X. Tanto Tsix como Xist están situados en una región
del cromosoma X conocida como el centro de
inactivación X.

El factor de transcripción CTCF parece ser un regulador
de esos genes

Por motivos que todavía no se entienden
completamente, la incapacidad para elegir e inactivar
totalmente un cromosoma X resulta en la muerte
inmediata del embrión en desarrollo, debido a un
desequilibrio en el “dosaje”genético.

El siguiente paso es descubrir por qué la proteína
CTCF se une a un alelo del cromosoma X y no a
otro”

¿cómo sabe CTCF que debe ir en búsqueda de
sólo un cromosoma X?

¿Y cómo sabe que sólo debe unirse durante el
inicio de la inactivación de X y no antes o después?
Proporción de sexos

En mamíferos usualmente resulta una
proporción 1:1 entre hembras y machos

Puede haber excepciones a esta regla como se
ha observado en algunos rumiantes

Trabajos en ratones sugieren que la edad de la
madre y la dieta materna juegan un papel
importante en el control de la proporción de
sexos.
Maternal Nutrition and Sex Ratio of
Offspring



The prediction that females in better body condition
would produce more male than female progeny has
been obser ved in red deer, roedeer, mature ewes,
reindeer, Barbar y sheep, domestic pigs, and a number
of other species,
Dairy cows, but not heifers, on a high plane of nutrition
give birth to proportionately more bull than female calves
than cows on a poorer diet.
Repeat breeder cows, i.e., ones that have problems
becoming pregnant by artificial insemination, also tend to
produce more males.
Una dieta alta en grasas saturadas pero baja
en carbohidratos conduce al nacimiento de
más machos que hembras
 Cuando el aporte calórico deriva de
carbohidratos más que de las grasas
predominan las hembras.
BIOLOGY OF REPRODUCTION 71, 1063–1070
(2004)

Possible Nonnutritional Causes of Sex-Ratio
Skewing

Varias hipótesis pero
ninguna rigurosamente
probada

Los posibles
mecanismos se han
clasificado en dos
corrientes:

Mecanismos que
operan antes de la
concepción a favor de
un sexo

Mecanismos que
operan después de la
fertilización
Diferencias sexuales entre embriones antes de la implantación

Embriones machos y hembras difieren en sus patrones de expresión
de ARNm

Algunos genes localizados en el cromosoma X son expresados de
manera más intensa en embriones bovinos y humanos hembras vs
machos

La diferencia más reportada entre embriones de ambos géneros es la
relacionada con su tasa de división celular durante los primeros días
después de la fertilización

Los embriones de varias especies producidos in vitro se han clasificado
en dos tipos:

Los de crecimiento rápido (machos)

Los de crecimiento lento (hembras)
DIAGRAMA QUE REPRESENTA CUATRO PASOS CONSECUTIVOS
DE LA DIFERENCIACIÓN SEXUAL
SEXO GONADAL

Aunque el sexo
cromosómico es inalterable,
el embrión es
potencialmente capaz de
desarrollar tanto genitales
masculinos como femeninos

La gónada primitiva tiene
todos los elementos
celulares que dan origen a
un testículo o a un ovario.
SEXO GONADAL

La gónada indiferenciada está formada por
 Médula


Testículos
Corteza

Ovarios
Hay varios genes involucrados en la formación de la
gónada bipotencial y posteriormente en la
diferenciación de testículo u ovario.
DMRT1, DMRT2,
SRY, SOX9
WT1
Mesodermo
NR5A1
Testículos
HIM
Testosterona
Ovarios
Estrógenos
Progestágenos
Gónada
bipotencial
DAXI

La proteína que se transcribe del gen WT1
regula la transición mesenquimal-epitelial
durante la morfogénesis de las gónadas

Reprimiendo genes que codifican para factores de
proliferación celular y activando genes que codifican
proteínas que inducen la diferenciación de células
epiteliales.
SEXO GONADAL

Si el cromosoma Y esta presente en un
individuo, este desarrolla testículos

Si el cromosoma Y esta ausente, se
desarrollan ovarios
EL MECANISMO MEDIANTE
EL CUAL EL CROMOSOMA Y
COORDINA LA FORMACION
DE TESTICULOS????

GEN SRY

EN EL BRAZO CORTO
DEL CROMOSOMA
Y
Semin Reprod Med 2002; 157-168
Molecular Genetics of Sex Determination

Gen SRY, activa genes
(cascada) de manera
compleja conduciendo
a la diferenciación
testicular.

En esta cascada, dos
genes juegan un papel
crucial, contribuyendo a
la formación del cordón
testicular

Gen SOX9

Gen FGF9
GEN SRY

Activa las crestas genitales en cada
gónada indiferenciada en los
embriones XY para formar testículos

In genetic males, this factor induces
differentiation of Sertoli cells (reviewed
by McLaren, 1991) and secretion of
anti-Müllerian hormone (AMH ).
GEN Sry

El gen Sry ha sido identificado como un
factor inductor de testículos en el verraco,
toro, garañón, hombre y ratón.
EN LA DIFERENCIACION DEL
OVARIO TAMBIEN PARTICIPA UN
GEN???

No se sabe

Probablemente ocurra en forma pasiva

Se conoce poco de genes involucrados en el
control genético de la diferenciación ovárica.

En ausencia del gen sry

Otro gen envuelto en el desarrollo de ovarios y testículos es el
DAX1.

Este gen es expresado en el tejido ovárico humano, en el núcleo
ventromedial del hipotálamo, en las células gonadotrópicas de la
pituitaria, etc.

Al parecer juega un papel importante en la diferenciación de los
ovarios.

Dax1 es considerado un gen antitestículos, en lugar de un
determinante de ovarios.

La gonadogénesis inicia con la formación de las
crestas genitales asociadas al mesonefros

Eventually, four different cell lines comprise
the genital ridge:

primordial germ cells,

somatic steroidogenic cells,

supporting cells, and

connective tissue.
ORIGEN DE LAS CÉLULAS GERMINALES PRIMORDIALES
(CGP)

Extraembrionario

La identificación
inicial de las CGP ha
sido en la base del
alantoides
primeramente, y en
el endodermo del
saco vitelino
MIGRACION DE LAS CELULAS GERMINALES
PRIMORDIALES

Ubicación en el esqueleto de la gónada
Cortical (ovario)
Medular (testículo)
Hipótesis para explicar la direccionalidad del
desplazamiento de las CGP

Existe un gradiente de concentración de algún
factor secretado por células del epitelio en la
región urogenital (quimiotaxis).

Existen receptores específicos en las CGP que
reconocen moléculas de adhesión presentes en
las células distribuidas en el camino a la cresta
genital
Las CGP llegan a su destino

Estas células junto con
otros tipos de células
somáticas conforman
la cresta genital en la
que posteriormente se
establecerá la gónada
indiferenciada.
ESTADO INDIFERENCIADO DE LA GÓNADA
CGP
colonización
CS
CRESTA GONADAL
células epiteliales
células estromáticas
PRECURSORES DE OVARIO Y TESTÍCULO
Diferenciación del testículo

En los mamíferos, la primera manifestación estructural de
diferenciación sexual se observa en la gónada del macho.


Los cordones sexuales primitivos se convierten en cordones
testiculares, que contienen, además, las células germinativas
primordiales.
Ellos forman los túbulos seminíferos y la red testicular. Esta se
comunica con túbulos mesonéfricos adyacentes (que se
transforman en conductos eferentes), los cuales mantienen su
conexión con el conducto mesonéfrico.
Desarrollo sexual en caprinos
Diferenciación del ovario

En etapas tempranas de la diferenciación
gonadal, el ovario no muestra cambios con
respecto a la estructura de gónada
indiferenciada.

Solo se observa crecimiento debido a la
proliferación de células somáticas y germinales
(12.5 dpc en ratón).
Diferenciación del ovario

Conforme crecen los
folículos primordiales, se
diferencian varios tipos
celulares (hacen del
folículo una unidad
funcional)

Teca interna


Células mioides

Fibroblastos

Células esteroidogénicas
Teca externa

T. conectivo fibroso
Determinación sexual secundaria

Involucra el desarrollo de fenotipos macho y
hembra, dependiendo de las hormonas elaboradas
por las gónadas

Los procesos que llevan a la determinación sexual
secundaria ocurren durante la organogénesis
SEXO FENOTIPICO

DESARROLLO
DEL SISTEMA
DE CONDUCTOS
Y GENITALES
EXTERNOS
SISTEMA DE CONDUCTOS

CONDUCTOS
MESONÉFRICOS O
C. DE WOLFF

EPIDIDIMO

VASOS
DEFERENTES

VESICULAS
SEMINALES
SISTEMA DE CONDUCTOS

CONDUCTOS
PARAMESONÉFRICOS
O C. DE MULLER

OVIDUCTO

UTERO

CERVIX

VAGINA ANTERIOR
DESARROLLO DE SISTEMA DE CONDUCTOS
FREEMARTIN

Hembras gemelas de machos

Anastomosis placentaria



Hormonas masculinas (HIM)
Inhibición conductos de Müller
Quimerismo celular
DIFERENCIACION SEXUAL DEL
CEREBRO
MAMÍFEROS
↓ MÜLLER
HIM
Células
indiferenciadas
de la cresta
gonadal
↑ WOLF
Gen
Sry
Testículo
Estruct. Masc.
TES
Cerebro
LA DIFERENCIACION SEXUAL DEL HIPOTALAMO
OCURRE EN LA ETAPA PERINATAL

DEPENDE DE LAS HORMONAS ESTEROIDES

LA HEMBRA Y EL MACHO NACEN CON LA
CAPACIDAD DE SECRETAR HORMONAS DE LA
REPRODUCCION DE ACUERDO A UN PATRON
CICLICO
PATRONES DE SECRECIÓN DE GONADOTROPINAS
PICO PREOVULATORIO
DE LH
SECRECIÓN TÓNICA
O BASAL DE LH
ESTRO
OVULACIÓN
ESTRO
CICLO ESTRAL



In male rats, testosterone
surges markedly on days 18–19
of gestation and again during
the first few hours following
parturition.
During this period of brain
sexual differentiation,
testosterone or its metabolites
are fundamental for
masculinization and
defeminization of sexual
behavior, for the establishment
of gonadotropin secretion
patterns, and also for various
morphological indices.
In the absence of testosterone
or its metabolites, sexually
dimorphic structures and
functions are feminized

Desde hace tiempo se sabe que los andrógenos
sintetizados en los testículos fetales y que luego
son aromatizados a estradiol en las neuronas
proporcionan la base fundamental para la
masculinización del cerebro en desarrollo

Male zebra finches sing a
courtship song that females
cannot sing, and the neural song
circuit is much larger in males
(more neurons).

Females treated at hatching with
estradiol have a song circuit that is
masculinized permanently and
they sing as adults.

This finding suggested that the
male’s testes secrete testosterone
during early stages of
development, which is converted
locally in the brain to estradiol,
which acts via estrogen receptors
to cause masculine development