Как гормоны в утробе матери направляют развитие тканей, определяющих биологический пол
На самых ранних этапах развития все эмбрионы выглядят практически одинаково. Признаки, которые однозначно определяют будущего ребёнка как мальчика или девочку, на этом этапе ещё отсутствуют. Эти различия начинают проявляться лишь тогда, когда гены, расположенные в половых хромосомах, начинают «управлять» тем, как будут формироваться ткани организма.
В первые недели беременности мозг эмбриона начинает развиваться как тонкая полоска, состоящая всего из нескольких клеток. В последующие недели эти клетки формируют трубчатую структуру: в верхней части развивается головной мозг, в нижней — спинной мозг. В течение месяцев до рождения эти клетки активно делятся, превращаясь в миллиарды нервных клеток. Между ними формируются триллионы электрических и химических связей, обеспечивающих постоянное взаимодействие.
Этим сложным «диалогом» управляют наши гены. Генетические сигналы запускают тонкие и чрезвычайно чувствительные процессы. Как отмечалось в предыдущей части серии, хотя генетика задаёт определённые пути развития, этот процесс не сводится к простому выбору между «мальчиком» и «девочкой». Существует множество ещё не до конца изученных факторов, из-за которых генетическое наследие эмбриона и события, происходящие в утробе матери, могут приводить к формированию физических различий между мужским и женским организмом.
Всё начинается очень рано
В первые шесть недель развития гены начинают вырабатывать специальные сигнальные химические вещества. Эти вещества «инструктируют» организм, какие ткани и каким образом должны формироваться. Незначительные биологические различия приводят к тому, что ткани у мужских и женских эмбрионов развиваются по-разному. Основную роль в регулировании этих процессов играют гормоны.
Хотя гормоны выделяются в организме в крайне малых количествах, их воздействие чрезвычайно мощное. Именно они на раннем этапе определяют, будет ли эмбрион развиваться по мужскому или женскому анатомическому пути. Значительная часть этих тонких сигналов исходит от мозга.
Мозг — центр управления развитием
Мозг можно сравнить с большим, плотно населённым и непрерывно работающим городом. Нейроны в нём ежесекундно обмениваются тысячами химических сигналов. Эти процессы строго регулируются генами. Одни гены активируют или подавляют другие, передавая клеткам информацию о том, куда им перемещаться и какую форму принимать.
Часть клеток превращается в жизненно важные органы — сердце, почки, лёгкие. Другие формируют мышцы, кишечник, конечности и ткани репродуктивной системы. На этом раннем этапе развития ткани мужских и женских эмбрионов выглядят очень похоже, хотя и не являются полностью идентичными.
Девочка или мальчик?
Примерно с шестой недели беременности это сходство начинает быстро исчезать. Эмбрион всё более отчётливо развивается по мужскому или женскому пути. По словам Ричарда М. Шарпа, специалиста Шотландского центра репродуктивного здоровья Эдинбургского университета, формирование мужского или женского организма зависит от чрезвычайно сложного взаимодействия генетических путей и гормонов.
Долгое время учёные считали женский путь развития «стандартным вариантом». Считалось, что если специальные генетические механизмы, запускающие мужское развитие, не активируются, эмбрион автоматически станет женским. Однако современные исследования показывают, что процесс значительно сложнее.
Для формирования женской анатомии необходимо активное подавление мужского пути развития и включение женских генетических механизмов. Иными словами, окончательная форма тела является результатом тонкого баланса между мужскими и женскими гормонами.
Роль гормонов
Если активируется мужской путь развития, репродуктивная система эмбриона начинает формировать типично мужские половые органы и гонады (яички). При этом на ранних этапах эти ткани обладают потенциалом развития в яичники. Однако активация определённых генов передаёт организму «сообщение», что он развивается по мужскому типу, и направление развития меняется.
Яички начинают рано вырабатывать большие количества тестостерона. Тестостерон относится к группе мужских половых гормонов — андрогенов. Небольшая его часть (около 5 %) преобразуется в более активный гормон — дигидротестостерон (ДГТ).
Яички обеспечивают около 95 % выработки андрогенов у мужского эмбриона. Дополнительно некоторое количество тестостерона выделяется надпочечниками, расположенными над почками. Эти гормоны выполняют роль химических «ключей», обеспечивая формирование мужских половых органов и других мужских признаков — по крайней мере, внешне.
Когда мозг «принимает иное решение»
В редких случаях мозг человека с мужским генетическим набором может посылать сигналы, соответствующие женскому развитию, и наоборот. Бывает, что генетически женский человек ощущает себя мужчиной. В таких ситуациях именно мозг выступает в роли главного «центра управления», передавая сигналы, которые могут отличаться от генетически запрограммированного плана.
Это наглядно демонстрирует, насколько сложным и многогранным является развитие человека. Биологический пол — это не только гены. Гормоны, мозг и тонкие изменения, происходящие в процессе внутриутробного развития, играют не менее важную роль в формировании человеческой идентичности.