Cours 3: La différenciation sexuelle Flashcards
Vrai ou faux? La détermination du sexe et la différenciation sexuelle sont des processus distincts et consécutifs qui suivent l’établissement du sexe chromosomique (XX ou XY) à la fécondation des gamètes
Vrai
Que requièrent ces deux processus pour fonctionner?
La détermination du sexe et la différenciation sexuelle requièrent l’expression spatiotemporelle (au bon endroit, au bon moment) coordonnée de plusieurs gènes spécifiques au sexe.
Quel terme englobe la détermination du sexe et la différenciation sexuelle?
Le déterminisme sexuel
Qu’est-ce que la détermination du sexe?
On peut également nommer cela déterminisme sexuel ou différenciation sexuelle primaire. Ce terme fait référence au développement du sexe gonadique, soit la formation des testicules ou des ovaires.
Qu’est-ce que la différenciation sexuelle?
La différenciation sexuelle fait référence aux processus qui se produisent dans le but d’établir le dimorphisme sexuel dans le développement des organes génitaux internes et externes.
Qu’est-ce qui cause les cas de différences de développement sexuel ou DSD?
Des variations dans la voie de développement typique sexuelle peut se produire à plusieurs endroits et ainsi causer les DSD.
Comment fonctionne la différenciation sexuelle de façon général?
Le sexe chromosomique détermine le sexe gonadique qui ensuite détermine le profil de différenciation des organes génitaux internes et externes.
Combien de phases compte-t-on dans le développement des gonades et des organes génitaux?
Trois phases majeures, soit la première phase, la deuxième phase ainsi que la troisième phase et phase finale.
Décris la première phase du développement des gonades et des organes génitaux
Dans la première phase, le foetus précoce (avant 6 semaines chez l’humain), développe un précurseur gonadique appelé la gonade bipotentielle ou crête urogénitale qui est identique dans les deux sexes. Ainsi, à ce stade, il y a encore la possibilité des deux voies dépendant des gènes et du chromosomes présent. Au cours de ces 6 premières semaines de gestation, le développement des structures gonadiques précoces dépendent d’un réseau d’au moins une douzaine de gènes
Pourquoi la première phase est-elle gouverné par les gènes et non par les hormones?
Puisque les hormones ne sont pas encore présentes. De plus, les gènes viennent toujours avant les hormones. Par exemple, chez les mammifères si l’embryon est exposé à l’oestrogène au début de la grossesse, mais qu’il a des chromosomes XY, il y aura tout de même formation de testicules.
Décris la deuxième phase du développement des gonades et des organes génitaux?
Dans la deuxième phase, la gonade bipotentielle se développe soit en ovaire, soit en testicule. Le développement testiculaire est achevé à environ 8 semaines de gestation, mais le développement ovarien ne se termine qu’à 10 ou 11 semaines de gestation. Tout comme la première phase, le développement du dimorphisme sexuel de la gonade est un processus génétique chez les mammifères.
Vrai ou faux? Contrairement aux mammifères, les reptiles, les tortues et autres animaux peuvent changer le sexe de leur embryon durant le développement, puisque cela dépend de l’environnement et des gènes
Vrai
Décris la troisième et phase finale du développement des gonades et des organes génitaux
La troisième phase et phase finale, la différenciation sexuelle, représente le développement des organes génitaux internes et externes mâles ou femelles. Ces processus sont surtout sous la dépendance des hormones gonadiques et ont lieu entre 8 et 14 semaines de gestation dans le foetus mâle et jusqu’au milieu du 2e trimestre de gestation pour le foetus femelle.
La première étape de la différenciation gonadique et génitale humaine est la migration des cellules germinales. Quand cela se produit-il? De où à où migrent ces cellules germinales?
Elle migre du haut vers le bas, donc d’un espace extragonadique vers le bon endroit en fonction du sexe de l’embryon.
Vrai ou faux? La testostérone et la AMH va venir éliminer les structures femelles chez le mâle
Vrai
L’INSL3 est-elle exprimé dans les embryons XX? Quel est son rôle?
Non, elle est seulement exprimé chez les embryons XY. Elle a comme rôle de favoriser la descende des testicules de l’abdomen vers le scrotum.
Que se produira-t-il si on retrouve de INSL3 chez un embryon XX?
On observera la descende des ovaires, car ces derniers ont normalement le récepteur à cette hormone, mais elle n’est tout simplement pas présente.
Réviser la diapositive 5 du cours 3
Ok
On estime que plusieurs différences de la détermination du sexe et la différenciation sexuelle sont associées à quoi?
Seraient associées avec des délétions, mutations ou duplications de gènes localisés sur les chromosomes sexuels et surtout sur les autosomes
Vrai ou faux? Tous les gènes associés à la détermination du sexe et à la différenciation sexuelle sont localisés sur les chromosomes sexuels?
Faux, quelques gènes sont situés sur les chromosomes sexuels, mais la plupart sont situé sur les autosomes.
On peut diviser ces différenciations en trois différentes catégories basées sur le phénotype observé. Quelles sont-elles?
- Les réversions sexuelles/réversion de sexe ou digénédie sexuel
- Le développement ovotesticulaire (anciennement appelé hermaphrodite)
- Les différences de la différenciation sexuelle (46, XX avec virilization ou 46, XY, sans virilization) ou anciennement appelé pseudohermaphrodite)
Qu’est-ce que les réversions sexuelles?
Les réversions sexuelles où le sexe gonadique est à l’opposé du sexe chromosomique
Qu’est-ce que le développement ovotesticulaire?
Le développement ovotesticulaire où les gonades contiennent du tissu testiculaire et ovarien
Les individus ayant un développement ovotesticulaire peuvent-ils être autofertile?
Non, mais cela pourrait potentiellement se produire. En revanche, aucun cas n’a encore été rapporté dans le domaine.
Qu’est-ce que les différences de la différenciation sexuelle?
Les différences de la différenciation sexuelle où les organes génitaux internes et/ou externes sont à l’opposé du sexe gonadique. Par exemple, une femme ayant trop de testostérone pourrait avoir une virilization ou un homme au contraire qui ne produit pas assez androgène où ne possède pas les récepteurs nécessaire pourrait ne pas avoir de virilization (a des organes génitaux féminins)
Vrai ou faux? En général, les morphologie testiculaire et ovarienne sont conservées entre les espèces.
Vrai
Vrai ou faux? Malgré leur morphologie similaire, les mécanismes sont très différents par contre.
Vrai.
Entre mammifères, il reste similaire, mais entre un reptile et un mammifère ou autre, les mécanismes sont généralement très différents.
Réviser la diapositive 13 du cours 3
Ok
Quel autre nom donne-t-on à la gonade primitive?
La crête urogénitale
Les gonades primitives contiennent-elles des cellules germinales?
Non. En fait, les cellules germinales primordiales migrent vers la gonade entre 5-6 semaines de gestations ou encore entre la 10,5 et 12,5 semaines chez la souris.
Que se passe-t-il après la différenciation gonadique? Décris cette étape
Après la différenciation gonadique, les cellules germinales suivent un développement sexuellement dimorphique:
- Dans la gonade foetale mâle, les cellules germinales (maintenant appelées gonocytes) subissent un arrêt mitotique
- Dans la gonade foetale femelle, les cellules germinales entrent dans la méiose
Comment peut-on expliquer la différence entre les deux sexes dans le devenir des cellules germinales?
Cette différence dans le devenir des cellules germinales est due à la présence de l’acide rétinoïque qui est produit en grande quantité par le mésonéphros. L’acide rétinoïque stimule l’entrée en méiose des cellules germinales de l’ovaire.
Chez un mâle en développement, que ce passe-t-il lors de la présence d’acide rétinoïque?
Ce processus est inhibé dans la gonade mâle puisque l’acide rétinoïque est dégradé par l’enzyme CYP26B1.
Décris l’enzyme CYP26B1
L’expression de la CYP26B1 est spécifique à la gonade mâle est soule contrôle du gène SRY présent sur le chromosome Y.
Si l’acide rétinoïque n’est pas dégradé par l’enzyme CYP26B1, que se produit-il?
On entre dans la méiose et l’embryon devient femelle.
Qu’est-ce que le mésonéphros?
Un des trois reins embryonnaires. Ce dernier est situé près des gonades pour les aider à se développer
À partir de quel tissu se développe les gonades?
À partir du mésoderme
D’où proviennent les cellules somatiques des gonades (XX, XY)? (2)
- Du mésonéphros
- Épithélium coélomique
Vrai ou faux? Le développement embryonnaire gonadique est un processus dépendant des hormones
Faux, c’est un processus indépendant des hormones
Réviser la diapositive 19 du cours 3
Ok
Réviser la diapositive 20 du cours 3
Ok
Vrai ou faux? La gonade se développe en proximité du mésonéphros
Vrai
Que représente, chez les mammifères, le métanéphros?
Ce sont les reins fonctionnels. Parfois, chez les autres espèces le métanéphros et le mésonéphros vont fonctionner comme des reins ayant une fonction filtrante.
Vrai ou faux? Les gonades se développent de façon longitudinal. Elles doivent également absolument être près du mésonéphros pour bien se développer
Vrai. Elle doit être près du mésonéphros, puisque ce dernier contient les cellules germinales, mais également les canaux de Wolff et Müller et qui va régresser un des canaux en fonction des hormones émis par la gonade
Réviser la diapositive 22 du cours 3
Ok
Chez le développement gonadique foetal de la souris, à 11,5 jours, la gonade est-elle différenciée en fonction du sexe?
Non, elle est indifférenciée
Chez le développement gonadique foetal de la souris, à 12,5 jours, comment fait-on pour différencier un ovaire d’un testicule? Où se trouve le mésonéphros?
Le mésonéphros est la grosse structure qu’on observe qui entoure le testicule ou l’ovaire. Le testicule à toujours des tubules à l’intérieur tandis que on ne distingue pas ces tubules dans l’ovaire à ce stade du développement.
Vrai ou faux? Plus la grossesse avance plus le mésonéphros disparait et laisse place au gonade
Vrai
Quels types de cellules sont essentielles au développement des organes génitaux internes et externes mâles?
Les cellules somatiques du testicule, soit les cellules de Sertoli ainsi que les cellules de Leydig
Quel est le rôle des cellules de Sertoli?
Elles sécrètent l’hormone anti-Müllérienne (AMH)
Quel est le rôle des cellules de Leydig?
Elles produisent la testostérone et le facteur insulin-like 3 (INSL3)
Quelle est la conséquence d’une absence d’hormone anti-müllérienne et de testostérone?
L’embryon mâle développe des structures et des caractéristiques femelles
Réviser la diapositive 24 du cours 3
Ok
De quoi sont dérivés les composants urinaires et génitaux du système urogénital?
Ils sont dérivés en grande partie du mésoderme intermédiaire
Que se passe-t-il au niveau de la différenciation sexuelle autour de la 4 à la 6 semaine de gestation humaine?
Il apparait deux canaux qui sont les précurseurs des tractus reproducteurs mâles et femelles: le canal mésonéphrique (canal de Wolff) e le canal paramésonéphrique (canal de Müller).
Quel est l’effet de la testostérone sur ces canaux?
Sous le contrôle de la testostérone sécrétée par le testicule foetal, les canaux de Wolff deviennent le tractus reproducteur mâle interne
Donne des exemples de tractus reproducteur mâle interne (4)
- Canaux efférents
- Épididyme
- Vésicules séminales
- Canal déférent
Quel est l’effet de l’AMH sur le développement du tractus reproducteur?
La testostérone stimule le développement et la différenciation des structures mâles tandis que l’AMH aussi sécrétée par le testicule foetal provoque la régression des canaux de Müller (et donc les structures femelles). En absence de testostérone et d’AMH, les structures femelles (trompes de Fallope, utérus et partie supérieur du vagin) peuvent se développer.
Qu’est-ce que le syndrome de persistance des canaux de Müller brièvement?
C’est une pathologie qui résulte de l’absence d’AMH ou de son récepteur chez les humains. On associe souvent cette pathologie à l’infertilité masculine
Tout comme les gonades et le tractus reproducteur interne, le développement précoce des organes génitaux externes est identique dans les deux sexes. À partir de quelle semaine de gestation peut-on observer une différence entre les deux sexes? Est-ce sous un contrôle génétique?
Les différences mâles/femelles n’apparaissent qu’à partir de la semaine 6 de gestation sous une dépendance hormonale.
Quelle est l’hormone en charge de cette différenciation chez le mâle?
Cette fois-ci, c’est la forme plus active de la testostérone (la dihydrotestostérone ou DHT) qui est responsable de la masculinisation des organes génitaux externes chez le foetus mâle.
Par quelle enzyme s’effectue la conversion de la testostérone en dihydrotestostérone?
Cette conversion est catalysée par l’enzyme 5alpha-réductase de type 2
Pourquoi les femmes ne possèdent pas l’enzyme 5alpha-réductase de type 2?
Car elles ne veulent pas transformer la testostérone en DHT, mais plutôt en estradiol.
La DHT peut-elle causer des problèmes lors du vieillissement? Si oui, lesquels?
Oui, entre autres, elle cause la perte de cheveux ainsi que l’acné plus tard dans la vie. C’est d’ailleurs pour cela que certaines médications sont créées pour venir la bloquer
Que se passe-t-il si un individu à une mutation ou une délétion du gène de la 5alpha-réductase de type 2?
Cela va créé une différence entre les sexes avant la puberté. En effet, la testostérone ne sera pas transformée en DHT, ainsi les organes génitaux externes mâle ne seront pas développés. C’est ainsi qu’avant la puberté cet individu se élevé en tant que femelle alors qu’après la venu de la puberté les testicules vont apparaitre, la voix plus grave, etc. L’individu aura plus de caractères masculins.
De quoi dépend le développement des structures gonadiques précoces?
D’un réseau d’au moins une douzaine de gènes. C’est donc un contrôle génétique
Vrai ou faux? Les facteurs codés par ces gènes sont probablement reliés au sexe chromosomique
Faux, les facteurs codés par ces gènes ne sont probablement pas reliés au sexe chromosomique car le processus est similaire dans les deux sexes
Quels sont les gènes connus et essentiels pour l’initiation du développement gonadique précoce?
Ces gènes codent surtout pour des facteurs de transcription tels que LIM1, EMX2, LHX9, SF1 et WT1
Que se passe-t-il si l’un des gènes suivants est supprimé? (LIM1, EMX2, LHX9, SF1 et WT1)
Il n’y aura pas de développement de la gonade du tout.
Comment peut-on obtenir des cellules ayant des fonctions spécifiques aux sexes de l’embryon?
Au cours du développement gonadique, des populations de cellules doivent se différencier et acquérir des fonctions cellule- et sexe-spécifiques. Pour acquérir ces fonctions, des facteurs avec des rôles beaucoup plus limités et spécifiques sont exprimés dans un contexte sexe-spécifique.
Quels sont les facteurs sexe-spécifique mâle? (3)
- SRY
- SOX9
- AMH
Quels sont les facteurs sexe-spécifique femelle? (3)
- RSPO1
- WNT4
- FOXL2
À partir de quelle étape que le développement diverge entre les deux sexes?
Une fois que la gonade bipotentielle est formée
Vrai ou faux? La différenciation de la gonade bipotentielle en ovaire ou en testicule est l’évènement critique qui gouverne l’acquisition du sexe phénotypique.
Vrai
Dans le milieu du 20e siècle, quelle théorie élabora le physiologiste français Alfred Jost?
Des études élégantes du physiologiste français Alfred Jost ont déterminé que la masculinité était un état imposé au foetus qui normalement adopterait un développement femelle. Ces découvertes ont établie un dogme dans la littérature scientifique qui est demeuré inchangé pour plus de 50 ans. Les études du Dr. Jost indiquaient que le développement d’un phénotype femelle se produit quand le foetus n’est pas exposé à des gènes ou des facteurs masculinisants. Ainsi, le développement femme était considérée comme une voie passive par défaut.
Qu’a alors prouvé des découvertes plus récentes à ce sujet?
De nouvelles découvertes indiquent qu’au lieu d’être un processus passif « par défaut », le développement ovarien/femelle requiert l’activation de voies génétiques actives et possiblement opposantes. Donc la détermination du sexe et de la différenciation sexuelle peuvent être considérées comme un vrai combat des sexes où l’ensemble de gènes spécifiques à un sexe prédomine sur l’autre.
Quel est le rôle du facteur SOX9 dans la différenciation gonadique?
Il est le déterminant moléculaire important pour le développement testiculaire.
Quel est le rôle de la B-caténine dans la différenciation gonadique?
Elle favorise le développement ovarien
Que peut-on dire des niveaux de SOX9 et de B-caténine dans la gonade bipotentielle, soit la gonade indifférenciée?
Les niveaux de SOX9 et de B-caténine s’annulent
Quelle est l’action du facteur SRY? Dans quel type de gonade est-il actif?
Ce facteur est actif dans la gonade XY. L’action du facteur SRY, qui agit comme interrupteur moléculaire, stimule l’expression de SOX9 et déclenche la différenciation testiculaire.
Que peut-on dire de l’action de SOX9 sur la B-caténine?
SOX9 inhibe l’expression de la B-caténine
Quelles sont l’action des facteurs RSPO1 et WNT4? Dans quel type de gonade sont-ils actifs?
Ces facteurs sont actifs dans la gonade XX. Les facteurs RSPO1 et WNT4 favorisent l’expression de la B-caténine.
RSPO1 et WNT4 sont-ils localisés sur les chromosomes sexuels?
Non
Que peut-on dire de l’action combiné de la B-caténine ainsi que du facteur FOXL2?
La B-caténine et le facteur FOXL2 inhibent l’expression de SOX9 afin d’empêcher le développement testiculaire.
Qu’arrive-t-il si l’un de ces facteurs est éliminé après le développement des gonades?
À notre grande surprise, les cellules vont alors se transdifférencier et redevenir femelle ou mâle en fonction du sexe d’origine de l’individu. Ainsi, on doit maintenir un niveau constant de ces hormones tout au long de notre vie afin de conserver notre fertilité.
Réviser le schéma de la diapositive 30 du cours 3
Ok
La différenciation des organes génitaux internes et externes selon la voie mâle ou femelle est dû à quoi? Cela découle-t-il d’un contrôle génétique ou hormonal?
La différenciation des organes génitaux internes et externes selon la voie mâle ou femelle dépend de la présence d’un tissu testiculaire fonctionnel. Ceci est dû à l’importance des hormones testostérone et AMH qui sont produites par le testicule foetal. On peut donc conclure que cela découle d’un contrôle hormonal
Autour de quelle semaine de gestation la fonction testiculaire est-elle établie?
Autour de la 8e semaine de gestation
À la 8e semaine de gestation, la fonction testiculaire et le phénotype masculin sont sous quel type de contrôle?
À ce moment, le phénotype masculin est toujours sous le contrôle de sécrétions testiculaires et des récepteurs et enzymes qui modulent leur action.
Quels sont ces sécrétions testiculaires, récepteurs ou encore enzymes qui modulent l’action des fonctions testiculaires à ce stade de la grossesse?
Ceux-ci incluent l’hormone LH et son récepteur (LHCGR), au moins 5 enzymes de la voie stéroïdogénique essentielles à la biosynthèse de la testostérone (T), l’enzyme 5alpha-réductase de type 2 nécessaire pour convertir la testostérone en DHT, le récepteur aux androgènes (AR) et finalement l’AMH et son récepteur
Dans le développement des organes masculins, quel est le rôle de la testostérone?
La testostérone est nécessaire à la masculinisation des organes génitaux internes de l’embryon mâle.
Dans le développement des organes masculins, quel est le rôle de la DHT?
La DHT par contre est essentielle au développement de la prostate et la virilisation des organes génitaux externes (pénis, scrotum)
Dans la différenciation sexuelle de la femelle, qu’est-ce qui favorise le développement du tractus reproducteur et des organes génitaux externes femelles?
L’absence de testostérone et d’AMH
Quels sont les organes génitaux externes femelles? (2)
- Vagin
- Clitoris
De quoi dépend le maintien du phénotype femelle à la puberté et à l’âge adulte?
Il dépend de l’action des hormones estradiol (E2) et progestérone.
Comment fait-on pour synthétiser la E2?
E2 est produite à partir de la testostérone suite à l’action de l’enzyme P450 aromatase (CYP19A1)
Quelle est la conséquence d’un défaut dans la voie stéroïdogénique, soit la voie de la synthèse de la testostérone?
On associe souvent ces défauts à plusieurs cas de virilization chez la femme ou de sous masculinisation chez l’homme.
Réviser la diapositive 32 du cours 3
Ok
Qu’est-ce que le syndrome de Turner? (différence homme/femme, fréquence, caractères sexuels, caractéristiques de la maladie, chez les autres mammifères, etc.)
- 45 chromosomes
Femme: X0, donne un humain
Homme: 0Y, létal, ce n’est donc pas possible - 1/2500 naissance de fille
- Observation de caractères sexuels féminins, mais sous-développés
- Résultat d’une non disjonction des chromosomes sexuels
- Mosaïques possibles: 45, X/46, XY
- On estime que 100% des individus atteints sont stériles
- On observe des avortements spontanés dans 98% des foetus X0. On estime également que le syndrome de Turner représente 10% de tous les cas d’avortements spontanés
- On peut également voir ce syndrome dans d’autres espèces de mammifères, comme la vache avec 59, X0. Chez ces mammifères on observe des gonades sous-développées et une infertilité (pas d’ovulation).
Qu’est-ce qu’un cas de trisomie X? Que peut-on dire d’un homme avec un cas de trisomie?
C’est lorsqu’on retrouve trois copie du X (XXX). Les X en surplus sont normalement inactivés. C’est par compte une maladie très rarement diagnostiqué avec 1 naissance sur 1000.
Il existe également cela chez l’homme avec trois copies du Y. On nomme cela des super homme. Ils sont généralement plus grand, plus musclé, mais également plus agressif souvent.
Qu’est-ce que le syndrome de Klinefelter? (chromosomes, fréquence, autre possibilité de chromosomes sexuels, caractères sexuels, caractéristiques de la maladie, fertilité possible, etc.)
- 47, XXY (humain)
- Fréquence: 1/500 à 1/1000 naissances masculines
- Autre possibilité de chromosomes sexuels: XXYY. Cela est possible, mais beaucoup plus rare. On estime la fréquence à environ 1/17 000 naissances de garçons.
- Caractères sexuels masculins sous développés
Petits testicules - Résultant d’une non-disjonction des chromosomes sexuels
On observe qu’il y a un chromosome X supplémentaire inactivé, mais trois copies de gènes exprimés, soit 1 sur le chromosome Y et 2 dans la région pseudoautosomale des chromosomes X. La petite partie d’activé du deuxième chromosome X inactivé encoderait des gènes qui provoquerais un surplus d’hormone, puis causerait le syndrome.
Mosaïques possibles: 47, XXY/46, XY, mais rare
Il y a une fertilité possible chez ces individus, mais la majorité des individus atteints sont stériles.
Réviser la diapositive 25 du cours 3
Ok
