1Biologiczne podstawy determinacji płci człowieka
Już w Księdze Rodzaju podano, iż mężczyzna został stworzony przez Boga, a kobieta powstała z żebra Adama.
Wizje powstawania płci człowieka prezentowali także antyczni filozofowie, którzy płeć dziecka uzależniali np. od położenia płodu w łonie matki albo źródła nasienia (nasienie z prawego jądra inicjuje powstanie płci męskiej, a z lewego - płci żeńskiej). Arystoteles uważał, że o płci decyduje przewaga "elementów ciepłych lub zimnych" w organizmie (ciepło miało doprowadzać do powstania osobnika męskiego, natomiast niższa temperatura - do powstania osobnika żeńskiego).
W czasach współczesnych dokonano wielu odkryć, które jednoznacznie wpłynęły na pojmowanie płci, w szczególności na proces jej powstawania.
W 1888 roku odkryto chromosomy; około 1901 roku zauważono ich rolę (głównie chromosomu X) w determinacji płci. W 1900 roku ponownie "odkryto" i upowszechniono prawa Mendla. W 1903 roku zwrócono uwagę na związek chromosomów z procesami dziedziczenia i zaczęto postrzegać je jako jednostki informacyjne, natomiast w 1905 roku wyeksponowano znaczenie chromosomów płciowych (X, Y) w różnicowaniu płci. Około 1910 roku wprowadzono pojęcie genu i rozszerzono podwaliny pod teorię chromosomową procesów dziedziczenia.
W październiku 1931 roku, w czasach rozkwitu chemii organicznej w Niemczech, podczas kongresu naukowego w Hamburgu Adolf Butenandt doniósł o wyizolowaniu z 15 000 l moczu mężczyzn 15 mg czystej substancji, którą określił jako testosteron.
Badacz ten opublikował w 1935 roku metodę syntezy testosteronu (z cholesterolu). W tym samym roku uczynił to niezależnie (w innym piśmie) Leopold Ružička wraz z Albertem Wettsteinem (swoją metodę opatentowali). Naukowcy poznali hormon o podstawowym znaczeniu dla procesów determinacji płci.
W 1939 roku Adolf Butenandt i Leopold Ružička otrzymali Nagrodę Nobla w dziedzinie chemii.
Rycina 1
Adolf Butenandt (1903-1995)Urodzony w 1903 roku w Bremerhaven, niemiecki biochemik, profesor uniwersytetów między innymi w Tybindze, Monachium, Berlinie oraz w ówczesnej Wyższej Szkole Technicznej Wolnego Miasta Gdańska (1933-1936). Ustalił budowę estronu, androsteronu, progesteronu, przeprowadził syntezę testosteronu, pracował nad feromonami. W 1939 roku otrzymał Nagrodę Nobla, którą odebrał dopiero w roku 1950 z rąk ambasadora Szwecji w Niemczech. W 1994 roku otrzymał tytuł doktora honoris causa Politechniki Gdańskiej. Zmarł w Monachium w 1995 roku. Od 2002 roku był oskarżany o współpracę z nazistami w czasie drugiej wojny światowej. Źródło: Nobel Foundation Archive.
Rycina 2
Leopold Ružička (1887-1976)Urodzony w 1887 roku w Vukovarze, szwajcarski chemik pochodzenia chorwackiego, profesor uniwersytetów w Utrechcie, Zurychu i Londynie. W latach 1934-1935 przeprowadził syntezę androsteronu i testosteronu, za co otrzymał Nagrodę Nobla w 1939 roku. Członek licznych towarzystw naukowych - od 1959 roku członek zagraniczny PAN. Źródło: Nobel Foundation Archive.
Około 1941 roku opracowano teorię jeden gen-jeden enzym (jedno białko), a w 1949 roku Barr i Bertram odkryli w komórkach grudki chromatyny, zwane później ciałkami Barra. W 1942 roku opisano zespół Klinefeltera. W 1953 roku James Watson i Francis Crick przedstawili strukturę DNA, a w 1956 roku ostatecznie ustalono, iż człowiek ma 46 chromosomów, w tym u mężczyzn występuje chromosom Y warunkujący powstanie płci męskiej.
Badania prowadzone w latach pięćdziesiątych i sześćdziesiątych doprowadziły do zrozumienia roli jąder płodowych w procesie powstawania płci męskiej i żeńskiej u ssaków, w tym wpływu wydzielanych przez gonady męskie substancji aktywnych biologicznie.
W 1973 roku poznano rolę AMH (czynnika antymüllerowskiego), a w 1990 - rolę genu SRY (w 1994 roku - genu SOX9) w procesie różnicowania płci w kierunku męskim. W 2003 roku zsekwencjonowano 99% genomu człowieka.
Płeć - przyczyny i mechanizmy jej powstawania
Zróżnicowanie płciowe jest kluczowym elementem rozwoju ssaków, który zapewnia mechanizm generowania różnorodności genetycznej, stanowiący istotny element ewolucji.
Wbrew pozorom określenie płci człowieka jest zagadnieniem trudnym, ciągle nie w pełni rozwiązanym, zarówno z biologicznego, kulturowego, jak i z prawnego punktu widzenia.
Równocześnie jest to sprawa delikatna, gdyż dotyczy najbardziej intymnych aspektów życia człowieka i może być traumatyzująca zarówno dla sportowca (pacjenta), jak i dla jego bliskich. Coraz częstsze są także próby przedefiniowana pojęcia płci.
W ostatnich latach, głównie pod wpływem środowisk feministycznych i LGBT, zmieniono nazewnictwo zaburzeń rozwoju płciowego na określenia bardziej neutralne emocjonalnie i jakoby lepiej przyjmowane w społeczeństwie - także z punktu widzenia "poprawności", która wszechogarnia różne sfery ludzkiego życia.
Wycofano dotychczasowe nazwy, takie jak obojnak czy hermafrodyta, gdyż w opinii niektórych środowisk mogłyby być źródłem traumy psychicznej zawodniczki/zawodnika (pacjenta) czy jego/jej rodziny. Wprowadzono wiele nowych określeń, co nie zawsze wydaje się racjonalne i ma wielu krytyków, głównie w środowisku medycznym. Na przykład termin "zmiana płci", który jest prosty, zrozumiały i w istocie dobrze oddaje sedno sprawy, zastąpiono określeniem tranzycja (może tylko po to, aby poważniej brzmiało, może po to, żeby "zamaskować" sedno problemu). Równocześnie dokonuje się w mediach publicznej wiwisekcji sportowców i osób z zaburzeniami rozwoju płci, co jest dla nich niewyobrażalną psychiczną traumą.
Trzeba też przyznać, iż środowiska (lub osoby je reprezentujące) preferujące społeczno-kulturowe ujęcie płci wyrażają czasem poglądy, które nie zawsze są oparte na faktach naukowych albo prezentują trudne do zaakceptowania uproszczenia. W czasach, gdy każdy dysponuje możliwością rozpowszechniania swych opinii (i "ma do tego prawo"), mają one dużą siłę przebicia, stają się popularne (głównie dlatego, że są oparte na uproszczeniach i dla ich zrozumienia nie potrzeba żadnej wiedzy), nieraz propagując pseudonaukę.
Płeć jest definiowana różnie, np. jako zespół cech somatycznych (budowa ciała), czynnościowych (funkcja) i zachowań, które pozwalają na zakwalifikowanie osoby do grupy mężczyzn lub kobiet. Niektórzy twierdzą, że płeć danej osoby jest taka, jaką wykazuje ona identyfikację psychoseksualną.
U ssaków płeć tworzy się w dwóch etapach:
- pierwszy - to powstanie (w wyniku zapłodnienia) określonego stanu genetycznego ustroju,
- drugi - to proces różnicowania płci, który jest wtórny do składu genetycznego ustroju.
Prawidłowy rozwój płciowy zależy od dokładnego przebiegu kolejnych sekwencji przestrzenno-czasowych i współdziałania różnych (często wzajemnie antagonistycznych) czynników hormonalnych czy cząsteczek aktywujących i supresorowych, w niektórych przypadkach działających tylko lokalnie, na drodze np. parakrynnej.
Płeć człowieka zostaje wyznaczona w momencie zapłodnienia, określają ją głównie dwa chromosomy płciowe: XX u kobiet i XY u mężczyzn. Pewną rolę w jej powstaniu odgrywają także geny autosomalne. Można więc mówić o płci genetycznej.
Proces powstawania jądra determinują liczne geny: SRY, S0X9, WT1, SF-1, DAX, które znajdują się w chromosomie Y. Szczególną rolę odgrywa gen SRY, którego funkcja jest warunkowana czynnością szeregu innych genów. Uaktywnienie genu SRY wyzwala ekspresję np. genu SOX9 - oba te geny są najważniejsze i konieczne do prawidłowej czynności kaskady zjawisk przekształcających bipotencjalną gonadę w jądro.
Mutacje w zakresie genu SRY poważnie zaburzają powstawanie prawidłowych jąder. Szacuje się, iż są one przyczyną 10-20% przypadków dysgenezji gonad.
W historii badania różnicowania płci odkrycie genu SRY było kamieniem milowym (chyba równie ważnym jak odkrycie chromosomów). Warto też zauważyć, iż w genomie człowieka istnieje wiele miejsc, które wydawały się niepotrzebne ("zanieczyszczające"). Są to sekwencje DNA nieniosące zapisu syntezy określonego białka; stanowią one większość materiału genetycznego obecnego w chromosomach.
Okazało się jednak, że te niekodujące, pozornie bezsensowne sekwencje stanowią ważny element w regulacji ekspresji wielu genów. Między innymi, wiążąc czynniki transkrypcyjne, decydują, w którym momencie rozwoju ma się włączyć określony gen, a który ma być wyłączony - a więc komórka uzyskuje informację, jakie białka ma produkować w określonym momencie rozwoju (czy życia). Podobnie skorygowano poglądy dotyczące ciałek Barra, które tworzy zinaktywowany chromosom X. Tymczasem okazało się, że co najmniej 15% tego nieczynnego materiału jest aktywna biologicznie.
Jeżeli w wyniku prawidłowej funkcji aparatu genetycznego wykształci się płodowa gonada - jądro lub jajnik, to powstaje płeć gonadalna; określa ją tkanka, która powstaje z pierwotnej bipotencjalnej gonady.
Płodowe jądro podejmuje aktywną czynność wydzielniczą. Syntetyzuje testosteron, czynnik antymüllerowski i inne związki [156].
Jeżeli materiał genetyczny jest prawidłowy, powstaje niezróżnicowana, pierwotna i bipotencjalna gonada, która około 6.-7. tygodnia życia płodowego zaczyna przekształcać się w kierunku jądra lub jajnika.
Rycina 3
Powstawanie męskiego lub żeńskiego układu rozrodczego z bipotencjalnych narządów płodowych.
Powstający AMH - czynnik antymüllerowski - dyfunduje do otaczających tkanek i wywołuje apoptozę - programowaną śmierć komórek. Tym samym tłumi rozwój przewodów Müllera, z których mogłyby rozwinąć się jajowody, macica i górna część pochwy. Defekty genu AMH (jego brak lub redukcja aktywności tego hormonu) mogą powodować rozwój lub przetrwanie u mężczyzn tych narządów (w postaci szczątkowej) [4, 127].
Oprócz testosteronu czy czynnika antymüllerowskiego (AMH) płodowe jądro wydziela inne związki, między innymi insulinopodobny czynnik 3.
Synteza testosteronu (od około 8. tygodnia) łączy się z rozwojem komórek Leydiga i początkowo jest sterowana choriongonadotropiną wytwarzaną przez łożysko, a następnie przez LH pochodzącą z przysadki płodu. W tym okresie na rozwój płodu pewien wpływ może mieć także ACTH (wspólne pochodzenie komórek nadnerczy i komórek Leydiga).
Maksymalne stężenia testosteronu w okresie płodowym zbliżają się do dolnej granicy normy stężenia dorosłego mężczyzny. Jest to konieczne do prawidłowego przekształcenia przewodów Wolffa w wewnętrzne męskie narządy płciowe (najądrze, nasieniowody, pęcherzyki nasienne, brzuszna część prostaty).
Syntetyzowany w organizmie płodu testosteron decyduje o rozwoju androgenozależnych tkanek w kierunku męskim, a więc o powstawaniu męskiej budowy ciała. W szczególności powstający z testosteronu - dzięki aktywności 5-alfa-reduktazy - dihydrotestosteron (DHT) stymuluje rozwój męskich zewnętrznych narządów płciowych, nasieniowodów, prącia, moszny, prostaty, a także zstępowanie jąder. Tak formuje się płeć zewnętrznych narządów płciowych.
W przypadku całkowitego braku aktywności 5-alfa-reduktazy dochodzi do poważnych zaburzeń rozwoju płciowego, określanych jako zespół niedoboru 5-alfa-reduktazy.
Wszelkie zaburzenia w tym procesie - rodzaj zaburzeń, stopień ich nasilenia i moment ujawnienia się określonej patologii - powodują męski niedorozwój i skierowanie budowy w kierunku żeńskim.
Od 8. tygodnia płodowe jądro (niedojrzałe komórki Sertolego) wydzielają czynnik antymüllerowski (AMH - jego gen znajduje się na krótkim ramieniu chromosomu 19). Maksymalna synteza czynnika stwierdzana jest około 12.-16. tygodnia życia płodowego (poziom jego wzrasta do 2. roku życia, a od okresu pokwitania stopniowo się zmniejsza - u dorosłych mężczyzn obniża się do granicy wykrywalności).
Hormon ten tłumi rozwój płodowych narządów, z których rozwijają się np. macica, jajowody i górna część pochwy. W przypadku, gdy brakuje tego czynnika, u prawidłowo zbudowanego mężczyzny może dojść np. do rozwoju szczątkowej macicy. Zjawisko tłumienia przewodów Müllera i stymulacji przewodów Wolffa bywa określane powstaniem płci gonadoforycznej [88].
Na wczesnym etapie rozwoju płodowego, gdy nie ma jeszcze rozwiniętego krążenia krwi, efekty działania hormonów (a także innych substancji) są lokalne - mogą być jednostronne.
Należy podkreślić, iż o prawidłowym rozwoju płodu decyduje nie tylko aktywność hormonalna jąder, przekształcenie testosteronu w DHT, lecz także prawidłowa czynność genów warunkujących powstanie receptorów androgenowych. Zaburzenia budowy (czynności) receptora androgenowego mogą mieć różne nasilenie. W skrajnych przypadkach dochodzi do "odwrócenia płci".
