Download - SlideBoom

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




G1, primera fase de crecimiento, se inicia con una célula hija que proviene de la
división de la célula madre. La célula aumenta de tamaño, se sintetiza nuevo
material citoplásmico, sobre todo proteínas y ARN.
S o de síntesis, en el que tiene lugar la duplicación del ADN.
G2, se sigue sintetizando ARN y proteínas; el final de este período nos indica el
principio de la
Mitosis o división celular.
Mitosis

Fase del ciclo celular en
que la célula se divide,
2n
produciéndose dos células
con el mismo contenido de
ADN.

Manera de reproducirse de
organismos eucariotas
unicelulares y células
somáticas de
multicelulares.
2n
2n
Meiosis
2n

Fase del ciclo celular
de células germinales
(gónada) en que una
2n
célula se divide,
2n
produciéndose cuatro
células haploides, es
decir con la mitad del
ADN que el
organismo
multicelular.
n
n
n
n
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
XY = macho
normal
No separado XY
O
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.

Producción del doble de las proteínas que
se sintetizan a partir de la transcripción de
genes localizados en X

Uno de los dos cromosomas X de cada célula
somática femenina se inactiva al principio de la
vida fetal


Esencial para la embriogénesis
En el cromosoma X existe un sitio conocido
como centro de inactivación de X que participa
en el inicio del proceso

Localizado en Xq13.2

Xist, un gen del cromosoma X, desencadena la
inactivación de un cromosoma X.

Se han localizado transcriptos de Xist en todos los
tejidos evaluados de la hembra bovina pero no en el
macho

Se expresó en embriones de más de 8 células
hasta blastocisto expandido

En humanos se inactiva en el día 12 de vida
embrionaria

La inactivación cromosomal por Xist implica
cambios en la cromatina

Durante un corto periodo en el inicio de la
inactivación, ambos cromosomas X producen
el transcrito Xist,

Después de 10 días, presumiblemente por
metilación del promotor, el cromosoma que
permanecerá activo (Xa) detiene la
producción de este RNA.

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
El
factor de transcripción CTCF parece ser un regulador
de ese gen
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.
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 quepueden dar
origen a testículos y a
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)
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.
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
Testículos
HIM
Testosterona
Ovarios
Estrógenos
Progestágenos
Gónada
bipotencial
DAXI
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
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. Se
forman los conductos eferentes.
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
Desarrollo de los órganos sexuales
secundarios (sexo fenotípico)

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 dicigóticas 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 (LH y FSH) 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



En ratas macho, la testosterona se
eleva en los 18-19 dpc y otra vez
pocas horas después del nacimiento.
En este periodo de diferenciación
sexual del SNC, la testosterona es
necesaria para masculinizar o
desfeminizar el comportamiento
sexual y establecer el patrón de
secreción de gonadotropinas
En ausencia de testosterona, las
estructuras sexualmente dimórficas
en el SNC y sus funciones
permanecen feminizadas

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).

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

Females treated at hatching with estradiol
have a song circuit that is masculinized
permanently and they sing as adults.