Sviluppo dei genitali: molto simili per niente uguali

Tempo fa abbiamo pubblicato un interessante articolo sul clitoride.

Da quell’articolo nacque una domanda che spesso mi sento fare: ma il (o la) clitoride è praticamente un piccolissimo pene?

Anatomicamente parlando c’è una somiglianza notevole, soprattutto nella parte esterna del clitoride che richiama la forma del pene con tanto di prepuzio e glande.

In questo articolo vediamo come si sviluppano i genitali maschili e femminili, cosa regola il differenziamento sessuale e rispondiamo una volta per tutte all’annoso quesito.

Anatomia dei genitali

Prima di addentrarci nel complicato mondo dello sviluppo dei genitali, un po’ di termini tecnici.

Il sistema riproduttore è diverso nei due sessi ed è formato dalle gonadi, dalle vie genitali e dai genitali esterni.

Le gonadi, dal greco gone (seme) e aden (ghiandola), sono gli organi ghiandolari predisposti alla produzione dei gameti, ossia le cellule sessuali riproduttive.

Le gonadi maschili sono i testicoli. Essi sono organi ghiandolari pari esterni (racchiusi in una sacca fibromuscolare detta scroto) e producono gli spermatozoi (i gameti maschili).

Fun fact: i testicoli sono all’esterno perché il calore corporeo interno (di circa 37 gradi) interferisce con la produzione di spermatozoi. All’esterno, la temperatura scende di circa 3 gradi e permette il perfetto sviluppo dei gameti maschili.

Le gonadi femminili, invece, sono le ovaie e producono i gameti femminili: gli ovociti (chiamati anche oociti o cellule uovo).

I sistemi riproduttori maschile e femminile.

Genitali interni ed esterni

Le vie genitali maschili sono chiamate, genericamente, vie spermatiche. Esse partono dal testicolo con i tubuli seminiferi retti, nei quali vengono prodotti gli spermatozoi. I tubuli formano poi la rete testis, dalla quale partono i dotti efferenti che raggiungono l’epididimo, un piccolo corpo che accoglie gli spermatozoi maturi. I dotti deferenti collegano gli epididimi con i dotti eiaculatori e, infine, con l’uretra, che convoglia gli spermatozoi all’esterno durante l’eiaculazione.

Le vie genitali femminili sono le tube di Falloppio (chiamate anche salpingi o ovidotti) e collegano le ovaie all’utero, l’organo riproduttivo femminile che accoglie il feto durante la gestazione. I genitali interni femminili comprendono anche la cervice e il canale vaginale.

I genitali esterni maschili sono i testicoli e il pene, mentre, nella femmina, i genitali esterni sono contenuti in un’area chiamata vulva che comprende grandi e piccole labbra, ghiandole di Bartolino e clitoride.

Determinazione del sesso

Nella specie umana, il sesso biologico viene determinato a diversi livelli e con meccanismi diversi e sequenziali.

La determinazione genetica avviene alla fecondazione ed è stabilita dall’assetto dei cromosomi sessuali. Nella cellula fecondata vi sono, infatti, 23 coppie di cromosomi omologhi. In ogni coppia, un cromosoma proviene dalla cellula uovo e l’altro dallo spermatozoo.

I cromosomi sessuali sono chiamati, in base alla loro forma, X o Y. La cellula uovo può apportare soltanto un cromosoma X, mentre lo spermatozoo può apportare o un cromosoma X o un cromosoma Y.

Quindi, l’assetto finale della coppia dei cromosomi sessuali può essere XX, che determina sesso genetico femminile, oppure XY, che determina sesso genetico maschile.

Il secondo livello di determinazione è quello del sesso gonadico, che avviene, indicativamente, durante la 7° e la 13° settimana di vita fetale. Il sesso gonadico rappresenta il cosiddetto carattere sessuale primario ed è strettamente legato al sesso genetico (il perché lo scopriremo fra poco).

Il terzo livello di determinazione del sesso è definito fenotipico e avviene durante lo sviluppo infantile e puberale. Il sesso fenotipico è definito dalla produzione di ormoni sessuali e determina i caratteri sessuali secondari come, ad esempio, la crescita delle mammelle nelle femmine e della peluria facciale nei maschi.

Sviluppo gonadico

Per la comprensione dello sviluppo dei genitali, ci focalizzeremo sulla determinazione del sesso gonadico, ossia sui processi molecolari e biologici che avvengono nel periodo embrio-fetale.

Per capire il meccanismo biologico è bene tenere a mente che, già a partire dalla 3° settimana di gestazione, l’embrione inizia a formare le cellule germinali primordiali (PGCs, primordial germinal cells), precursori dei gameti.

Nelle le due/tre settimane seguenti, le PGCs migrano verso regioni dell’embrione che, in seguito, daranno origine alle creste gonadiche, un abbozzo delle gonadi.

Sia ben chiaro, gli abbozzi di cui parliamo non hanno ancora l’aspetto finale delle gonadi. Dobbiamo immaginarceli come un ammasso di cellule embrionali che racchiudono le PGCs.

Le creste gonadiche si sviluppano poi in gonadi indifferenti, con potenzialità di diventare sia testicoli che ovaie.

Studi sugli animali hanno identificato diversi geni responsabili dello sviluppo gonadico. Quando questi geni sono assenti o la loro funzione viene a mancare si ottiene agenesia gonadica, ossia l’assenza delle gonadi a prescindere dal sesso genetico dell’embrione.

Differenziamento gonadico

Come detto in precedenza, le gonadi indifferenti hanno la capacità di differenziarsi in testicoli od ovaie.

Ciò che determina il differenziamento della gonade indifferente in direzione maschile è la presenza del cromosoma Y e, in particolare, di un gene chiamato Sry. Studi su topi hanno dimostrato che, in embrioni XY, la delezione del gene Sry determina sviluppo gonadico e fenotipico femminile.

Per molti anni si è pensato che lo sviluppo delle gonadi femminili fosse il risultato di un processo passivo dovuto alla mancanza del cromosoma Y e, quindi, del gene Sry. Esiste, invece, un fattore chiamato WNT4 che regola direttamente il differenziamento in gonadi femminili.

Il differenziamento verso le gonadi maschili avviene durante la 7° settimana di gestazione e precede temporalmente quello verso le gonadi femminili, il quale avviene dopo la 10° settimana. Ciò significa che il destino delle gonadi indifferenziate è dato da messaggi genetici e molecolari precisi nel tempo.

In particolare, il destino femminile è il risultato sia dell’assenza del gene Sry sia, successivamente, della presenza del fattore WNT4.

Questa doppia regolazione dovuta sia alla presenza che all’assenza di specifici geni e fattori biologici crea un equilibrio precario tra i due destini delle gonadi indifferenziate.

Differenziamento degli organi genitali

Fino alla 7° settimana di sviluppo embrionale, gli embrioni di sesso diverso sono morfologicamente indistinguibili e la determinazione del sesso è possibile solo attraverso la determinazione del sesso genetico.

Tra l’8° e la 13° settimana di gestazione avviene il differenziamento degli organi sessuali.

In entrambi i sessi, si formano inizialmente i dotti di Wolff e i dotti di Muller. I primi daranno origine alle vie spermatiche nei maschi, mentre i secondi si sviluppano nelle femmine.

Cosa determina questa differenziazione?

I dotti di Wolff formano le vie spermatiche in modo strettamente dipendente dal testosterone. Quest’ormone inizia a essere prodotto dalla gonade maschile differenziata insieme al fattore antimulleriano (AMH) che fa, invece, regredire i dotti femminili.

Le gonadi femminili, invece, producono estrogeni che mantengono lo sviluppo dei dotti di Muller. Non si sa ancora in che modo e quale molecola sia responsabile della regressione dei dotti di Wolff nelle femmine.

Formazione degli organi genitali esterni

Sviluppo embrio-fetale dei genitali esterni nel maschio e nella femmina.

Torniamo quindi alla domanda iniziale: il clitoride è un lontano cugino del pene?

Potremmo dire di sì. Il clitoride e il pene derivano dalla stessa aerea embrionale, chiamata tubercolo genitale, ma vediamo nel dettaglio.

Alla fine della 5° settimana di sviluppo embrionale, si sviluppano le pieghe cloacali, lembi che delimitano l’area che ospiterà i genitali esterni e la fine del tubo intestinale primitivo.

Le pieghe cloacali si fondono nella parte anteriore per formare il tubercolo genitale, una protuberanza nella parte antero-caudale dell’embrione. Più esternamente, ai lati delle pieghe cloacali si sviluppano i rigonfiamenti genitali.

Nel maschio, il tubercolo genitale si allunga formando il pene, mentre i rigonfiamenti genitali andranno a formare lo scroto che accoglierà i testicoli che discendono dalla regione lombare.

Nelle femmine, il tubercolo genitale cresce limitatamente e forma il clitoride, mentre i rigonfiamenti genitali diventano le grandi labbra.

Fonti

De Felici, M. (2020). Embriologia Umana. Morfogenesi, processi molecolari, aspetti clinici. Piccin Editore.

Brennan, J., & Capel, B. (2004). One tissue, two fates: molecular genetic events that underlie testis versus ovary development. Nature Reviews Genetics5(7), 509-521. DOI: 10.1038/nrg1381

Merchant-Larios, H., & Moreno-Mendoza, N. (2001). Onset of sex differentiation: dialog between genes and cells. Archives of medical research32(6), 553-558. DOI: 10.1016/S0188-4409(01)00317-4

Marta

Scienziata italiana, ricercatrice nel Regno Unito. Impiego sempre troppo tempo a spiegare che, pur essendo un dottore, non sono un medico. Mi occupo di ricerca sul cancro, immunoterapia e cerco di capire come funziona lo stress nel corpo umano.

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