La mise en place des appareils reproducteurs

Parmi les 46 chromosomes présents dans la cellule œuf humaine, 2 déterminent le sexe : XX chez la fille et XY chez le garçon.

La paire de chromosomes sexuels se reconstitue au moment de la fécondation. On connaît de nombreuses anomalies du caryotype portant sur ces chromosomes sexuels. de l’évolution de la gonade bipotentielle en ovaire ou en testicule.
- certaines filles possèdent plus de deux chromosomes X ou un seul X mais aucun chromosome Y.
- certains garçons ont un seul chromosome X et deux chromosomes Y : ils ne présentent pas d’anomalies. D’autres ont un seul Y et plusieurs X : ils ont bien le type masculin.

Ainsi on constate l’importance de la présence d’un chromosome Y pour la détermination du sexe masculin. Le sexe féminin semble être lié à l’absence du chromosome Y quel que soit le nombre de X.

Des observations complémentaires montrent qu’une seule partie du chromosome Y est nécessaire à la différenciation de la gonade bipotentielle en testicule :

Protocole :
En 1991, des chercheurs isolent un petit fragment de la partie 1 du chromosome Y qui comprend un gène appelé sry. Ils réalisent une expérience de transgénèse : ils insèrent ce gène sry dans l’ADN d’un embryon de souris de caryotype XX.

Résultats :
Cette souris transgénique acquiert au cours de son développement embryonnaire des testicules.

Interprétation :
L’acquisition du sexe gonadique puis du phénotype sexuel mâle implique donc tout d’abord la présence du gène sry, Sex-determining Region of Y.
L’expression du gène sry permet la synthèse de la protéine SRY appelée TDF = Testis Determining Factor. Cette protéine est le signal de développement des gonades en testicules, c’est le signal de masculinisation.
La protéine SRY se lie à l’ADN et active en cascade l’expression de nombreux gènes.

En absence de protéine SRY, et sous l'effet de gènes portés entre autre par le chromosome X, les gonades deviennent des ovaires et il y a acquisition du sexe gonadique femelle.

La différenciation de l’appareil sexuel est donc dépendante du patrimoine génétique de l’individu.

Dans l’espèce bovine, les gestations gémellaires sont assez fréquentes. Quand les deux fœtus sont de sexes différents, la femelle de caryotype XX, présente pourtant systématiquement des anomalies : elle est stérile, ses ovaires sont de très petite taille, les trompes utérines très peu développées ou absentes, certains organes masculins comme les vésicules séminales peuvent être présentes. On sait qu’une autre particularité de l’espèce bovine réside dans la fusion des vaisseaux sanguins des placentas des jumeaux, ce qui entraîne des échanges de sang entre les deux fœtus.

Ces observations faites au début du 20^e siècle ont permis de poser l’hypothèse que le testicule fœtal du jumeau mâle élabore une hormone véhiculée par le sang et qui affecte le développement des gonades chez le jumeau femelle.

En 1947, le biologiste Alfred Jost met au point plusieurs techniques d’intervention sur l’appareil reproducteur du fœtus. Il réalise grâce à celles-ci trois interventions sur le lapin. Tout d’abord, la castration de fœtus mâle et femelle au stade des gonades indifférenciées, c’est-à-dire avant 19 jours de développement. Il observe alors que les canaux de Wolff disparaissent tandis que ceux de Müller subsistent.



Puis il greffe unilatéralement un testicule chez un fœtus femelle ; les résultats montrent que du côté greffé, il y a dégénérescence du canal de Müller et la formation d’un pseudo-épididyme qui résulte du maintien du canal de Wolff. Aussi, il y a différenciation de la prostate. De l’autre côté, il y a féminisation des voies génitales comme quand il n’y a pas de testicule.

Donc les testicules permettent la masculinisation de l’appareil génital.

La dernière expérience réalisée consiste à déposer unilatéralement un cristal de testostérone chez un fœtus femelle ; il y a alors maintien et différenciation des canaux de Wolff et le développement de la prostate. Donc le testicule par ses sécrétions masculinise l’appareil génital. Par contre, les canaux de Müller subsistent : cette hormone permet donc le maintien et la différenciation des canaux de Wolff mais pas la régression des canaux de Müller.

La régression des canaux de Müller est sous contrôle d’une autre hormone elle aussi fabriquée par les testicules : l’hormone anti-Müllerienne ou AMH.

Les testicules produisent donc 2 hormones : la testostérone et l’AMH, hormone anti-müllérienne qui vont dé-féminiser l’appareil génital indifférencié et le faire évoluer dans le sens mâle. La testostérone est à l’origine du développement des canaux de Wolff et des organes génitaux externes tandis que l’AMH entraîne parallèlement une régression des canaux de Müller.

Chez la femelle, en absence de testostérone et d’AMH, les canaux de Wolff régressent et les canaux de Müller se maintiennent et forment l’appareil génital féminin.

À la naissance, les structures génitales sont en place mais ne sont pas fonctionnelles.