Système XY de détermination sexuelle

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Le système XY de détermination sexuelle est le système de détermination sexuelle de la majorité des mammifères et, en particulier, chez les humains. Dans le système XY de détermination sexuelle, les femelles ont deux chromosomes sexuels semblables (XX), alors que les mâles en ont deux distincts (XY). C'est la présence du gène SRY = Sex Region of Y sur le chromosome Y qui détermine le sexe gonadique mâle puis, en conséquence, le développement des caractères secondaires mâles (organes génitaux, internes et externes, mâles).

[modifier] Histoire

Le système XY de détermination sexuelle a été découvert de façon indépendante par les docteurs Nettie Stevens et Edmund Beecher Wilson en 1905. L'identification du gène Sry date de 1991 (équipe de Lovell-Badge)

[modifier] Mécanismes

Du sexe génétique au sexe phénotypique

Première étape

Au début du développement embryonnaire, aucune différence n'est visible entre les régions génitales des embryons mâles et femelles, on parle de stade phénotypique indifférencié. L'appareil génital présente à la fois les canaux de Müller (ébauches des futures voies génitales femelles) et les canaux de Wolff (ébauches des voies génitales mâles).

Seconde étape (du sexe génétique au sexe gonadique)

Sur le chromosome Y, au cours du développement précoce, le gène Sry est activé. L'expression transitoire de ce dernier dans les gonades entraîne la synthèse de la protéine Sry (= la protéine TDF pour Testis Determining Factor) qui est un facteur de transcription. Sry est produit par des cellules spécifiques qui sont les futures cellules de Sertoli. Cette protéine Sry est le signal initial de développement des gonades en testicules. Cette protéine Sry stimule, directement ou indirectement, l'expression de nombreux gènes (gènes architectes) qui conduisent à la différentiation de la gonade indifférenciée en testicule. C'est à ce moment et à ce moment seulement que la différence XX / XY intervient dans l'élaboration du phénotype sexuel. Chez la souris, cette bifurcation dans la différenciation gonadique se produit au cours du développement embryonnaire entre les 11eme et 13eme jours après la fécondation.

Sur le chromosome X, il n'y a pas de gène Sry. En absence de la protéine Sry (chez les individus XX), les gonades primordiales se différencient en ovaires. On considère cette différenciation comme spontanée en l'absence de Sry : le sexe femelle serait donc le sexe par défaut. Des études récentes suggèrent l'existence d'un facteur Z inhibiteur, réprimant la cascade de différenciation testiculaire et qui serait lui-même réprimé par Sry.

Troisième étape (du sexe gonadique au sexe phénotypique différencié)

Dans le testicule, la production de testostérone par les cellules interstitielles (cellules de Leydig) et d'hormone antimüllérienne par les cellules de Sertoli contrôlent la masculinisation de l'appareil génital.

La mise en place du sexe phénotypique mâle se fait sous l'action des hormones testiculaires, testostérone (qui permet le maintien des canaux de Wolff et leur différenciation en épididyme, canal déférent et vésicules séminales), hormone antimüllérienne (AMH qui fait régresser les canaux de Müller)et Insl3 (Insulin-like hormone peptidique produite par les cellules de Leydig qui permet la descente testiculaire).

Chez la femelle, l'absence d'hormone testiculaire est responsable de la persistance des canaux de Müller (futurs oviductes et utérus) et de la disparition de des canaux de Wolff (féminisation de l'appareil génital). On dit que la gonade se transforme spontanément en ovaire, on parle aussi de féminisation par défaut.

Quatrième étape

La mise en place du phénotype femelle s'effectue en l'absence de testostérone et d'AMH. À la naissance les phénotypes sexuels sont visibles (appareil sexuels différenciés) mais ces organes ne sont pas fonctionnels. La sexualisation du tractus génital et du système nerveux central pendant la vie foetale est indépendante des hormones de l'axe hypothalamo-hypophysaire. En revanche, ces hormones sont déterminantes dans le déclenchement de la puberté et le contrôle de la fonction de reproduction chez l'adulte. Ce sont les hormones sexuelles qui contrôlent la maturation de l'appareil génital, l'apparition des caractères sexuels secondaires : testostérone chez le mâle et œstrogènes chez la femelle et le comportement sexuel.

L'hormone antimüllérienne n'intervient plus, la concentration de testostérone et d'œstrogènes, très faible chez l'enfant augmente considérablement. Cette augmentation correspond à la mise en activité des gonades et à la maturation de l'appareil génital. Les hormones ovariennes non indispensables pour la mise en place de l'appareil génital femelle sont nécessaires à l'acquisition de sa fonctionnalité chez la femelle.