La formación de los genitales en los niños requiere un baile complejo entre los genes y las hormonas
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Los trastornos congénitos más comunes de todos, especialmente en los bebés varones, son diferencias en la anatomía sexual del recién nacido que no es el estándar femenino o masculino. masculino. En los niños, incluyen testículos no descendidos, uretras fuera de lugar y órganos internos mal desarrollados.
Algunos de estos trastornos pueden tratarse con cirugía y algunos también con suplementos hormonales. Los científicos están preocupados porque la incidencia de estos trastornos está aumentando, especialmente en los países desarrollados. Si bien se desconocen las causas, los investigadores sospechan que los disruptores endocrinos de los contaminantes ambientales pueden estar involucrados.
«Es difícil saber cómo algo sale mal si no sabes cómo sale bien», dice Joan Jorgensen, un profesor de biociencias comparativas en la Facultad de Medicina Veterinaria de la Universidad de Wisconsin Madison.
Entonces, Jorgensen, el autor principal Anbarasi Kothandapani y otros se han propuesto comprender cómo se forman los sistemas reproductivos funcionales. Durante varios años, estudiaron cómo un gen, GLI3, coordina con precisión el desarrollo de los órganos reproductores masculinos. Usando un modelo de ratón, descubrieron que GLI3 promueve el crecimiento de las únicas células capaces de producir hormonas masculinas en un feto. Sin suficientes de esas células, el desarrollo sale mal.
Los investigadores publicaron sus hallazgos el 4 de junio en la revista PLOS Genetics. Sus trabajos nos ayudan a comprender cómo interactúan los genes y las hormonas para desarrollar los sistemas reproductivos masculinos, un paso hacia la investigación de por qué los trastornos en estos órganos se han vuelto más comunes y cómo podemos prevenirlos.
El laboratorio de Jorgensen ha estudiado durante mucho tiempo a los y la diferenciación del sexo femenino en ratones en desarrollo. En conjunto, un feto masculino debe lograr que los testículos desciendan hacia el escroto, diferenciar los genitales externos y desarrollar órganos internos como la próstata. Gran parte de este proceso está controlado por una vía genética caprichosamente llamada Hedgehog después de que el gen se descubriera en moscas cubiertas de cerdas y hormonas. Las dos hormonas más importantes son la testosterona y otra llamada INSL3.
El gen GLI3 es parte de la vía del gen Hedgehog y las mutaciones en el gen están relacionadas con trastornos del tracto reproductivo en humanos. Para estudiar cómo funciona GLI3, el laboratorio de Jorgensen recurrió a una línea de ratones que portaban una mutación que modela mutaciones humanas en el gen. En ratones, la mutación es letal antes del nacimiento, por lo que tuvieron que estudiar sus efectos en embriones en desarrollo.
«Lo primero que queríamos hacer era ver si tenían los mismos fenotipos de órganos reproductivos que los pacientes humanos, dice Jorgensen. Estos problemas incluyen testículos no descendidos y trastornos en la colocación de la uretra.
Los ratones mutantes tenían varios defectos similares a los humanos con mutaciones en el gen. Experimentaron retrasos en el descenso de sus testículos dentro de sus abdómenes. Y en aproximadamente la mitad de los mutantes, la uretra se abrió en la base del pene en lugar de en la punta.
Sospechando un problema con la hormona que produce células llamadas células de Leydig, los investigadores examinaron los testículos. Aunque los ratones mutantes tenían gónadas de apariencia típica, el equipo de Jorgensen observó que sus testículos tenían menos células de Leydig y estas células incluso se debilitaron a medida que se desarrollaban los embriones.
«Llegamos a la conclusión de que las células comenzaron bien, pero no lo eran». no pudieron mantener su identidad y perdieron su función», dice Jorgensen. «Con el tiempo, no pudieron aumentar la cantidad de síntesis de andrógenos necesaria para asegurarse de que todo se desarrolle correctamente».
Los investigadores descubrieron que la vía Hedgehog, a través de GLI3, estimula la formación de células de Leydig, que producen las hormonas necesarias para desarrollar los órganos sexuales masculinos. Y esas hormonas continúan reforzando la vía Hedgehog, que es vital para el desarrollo de la próstata y el pene. Llegaron a la conclusión de que la mayoría de los defectos en los ratones mutantes podrían explicarse por células de Leydig disfuncionales.
Tratar ratones preñados con testosterona adicional no fue suficiente para corregir todos los defectos, porque el gen GLI3 en sí mismo era necesario, especialmente para producir un pene normal. Pero cuando los investigadores reintrodujeron el gen GLI3 no mutante en los testículos mutantes en cultivo, pudieron restaurar la producción de genes necesarios para la producción de testosterona.
El resultado es que los investigadores descubrieron una danza compleja entre genes y hormonas. Cualquier paso en falso en el vals puede significar un desastre.
«Hay varios disruptores ambientales que afectarán la vía de Hedgehog. Cuando se junta eso con la mutación genética, podría hacer que algunas personas sean más susceptibles a los trastornos del desarrollo. que otros», dice Jorgensen.
Esta mayor claridad sobre cómo se supone que funcionan los genes podría ayudar a los investigadores a comprender cómo las toxinas ambientales podrían ser las culpables del aumento de los trastornos del desarrollo sexual. Esa comprensión es el primer paso hacia la prevención.
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El equipo de neurodesarrollo localiza un gen que ayuda a controlar la pubertad y la reproducción humana Más información: Anbarasi Kothandapani et al. GLI3 reside en la intersección de la acción de hedgehog y andrógenos para promover la diferenciación del sexo masculino, PLOS Genetics (2020). DOI: 10.1371/journal.pgen.1008810 Información de la revista: PLoS Genetics
Proporcionado por la Universidad de Wisconsin-Madison Cita: La formación de genitales en niños requiere un baile complejo entre genes y hormonas (2020, 26 de junio) recuperado el 31 de agosto de 2022 de https://medicalxpress.com/news/2020-06-genitals-boys-requires-complex-genes.html Este documento está sujeto a derechos de autor. Aparte de cualquier trato justo con fines de estudio o investigación privados, ninguna parte puede reproducirse sin el permiso por escrito. El contenido se proporciona únicamente con fines informativos.