Nedostatak željeza može uzrokovati promjenu spola kod miševa u fetalnom razvoju, što je pokazalo novo istraživanje objavljeno na stranicama Nature. Kod miševa s Y kromosomom, koji bi se inače razvili kao mužjaci, zabilježeno je da, u uvjetima kada majka ima nisku razinu željeza, neki fetusi razviju jajnike umjesto testisa. Drugim riječima, prehrambeni status može prije rođenja utjecati na promjenu spola. Ovo otkriće ruši uvriježenu pretpostavku kako je biološki spol određen isključivo spolnim kromosomima.
Kod sisavaca, prisutnost Y kromosoma najčešće vodi razvoju testisa, penisa i unutarnjih kanala koji prenose spermije, dok odsutnost Y kromosoma (XX) rezultira razvojem jajnika, klitorisa i kanala za prijenos jajnih stanica. Za ovaj proces ključan je gen SRY (Sex-determining Region of the Y chromosome), koji nosi uputu za proizvodnju SRY proteina. Upravo SRY protein inicira pretvorbu još neodređenih tkiva u testise. Bez ovog proteina, umjesto testisa razvijaju se jajnici.
Međutim, da bi se SRY protein uopće mogao proizvesti, potrebno je ukloniti određene molekule koje blokiraju SRY gen, a za taj proces je neophodan enzim ovisan o željezu. Kada u majčinom organizmu nema dovoljno željeza, dolazi do smanjenja proizvodnje SRY proteina iz fetalnog gena. Istraživanjem je utvrđeno da su u nekoliko slučajeva kod miševa s Y kromosomom razvijeni jajnici na obje strane, a u nekim slučajevima razvijen je testis s jedne i jajnik s druge strane. Više detalja o ovom mehanizmu može se pronaći na Scientific American.
Promjena spola kod odraslih miševa
Nedostatak željeza može uzrokovati promjenu spola kod miševa u fetalnom razvoju, no nije ovo prvi slučaj da je promjena biološkog spola zabilježena kod miševa. Znanstvenici su uspjeli izazvati slične promjene čak i kod odraslih miševa manipulirajući određenim genima. Istraživanja pokazuju da SRY protein sam po sebi ne uzrokuje razvoj testisa, već aktivira niz “nižih” gena koji zajedno djeluju kao tim odgovoran za razvoj testisa. Paralelno postoji i “tim” gena koji potiču razvoj jajnika. Ta dva tima međusobno se natječu tijekom prenatalnog razvoja te od njihove “utakmice” ovisi hoće li se razviti testisi ili jajnici.
Prije se vjerovalo da ta “utakmica” završava prije rođenja, ali su novija istraživanja, poput onih predstavljenih na Nature, pokazala da je moguće utjecati na konačni ishod i u odrasloj dobi ako se povrijedi ključni gen u jednom od timova. Ipak, ovakvi iznenadni preokreti razvoja spolnih žlijezda za sada su zabilježeni samo kod miševa, dok kod ljudi još nema dokaza za istu pojavu u sličnim okolnostima.
Raznolikost bioloških spolnih karakteristika kod ljudi
Nedostatak željeza može uzrokovati promjenu spola kod miševa u fetalnom razvoju, ali kod ljudi postoje brojni poznati slučajevi nesklada između spolnih kromosoma, gonada i genitalija, kao i međusobnih varijacija primarnih spolnih obilježja. Stručnjaci i liječnici dobro su upoznati s ovakvim pojavama, iako se o njima rijetko govori izvan stručnih krugova. Dodatne informacije o raznolikosti ljudskih spolnih karakteristika mogu se pročitati na Britannici.
U pravilu, osobe s Y kromosomom razvijaju testise tijekom prenatalnog razvoja. Testisi izlučuju hormone, uključujući androgene poput testosterona, koji određuju razvoj genitalija i unutarnjih reproduktivnih kanala. Svi ljudi na početku razvoja imaju nediferencirana tkiva koja mogu postati ili muški ili ženski spolni organi. Kada su razine androgena visoke, razvijaju se penis i skrotum, a kada su niske, razvijaju se klitoris i labia. Kod osoba s posrednim razinama androgena, razvijaju se genitalije koje su negdje između tipično muških i tipično ženskih oblika.
Postoje osobe s XX kromosomima i jajnicima, ali koje proizvode povišene razine androgena u nadbubrežnim žlijezdama, što može dovesti do razvoja genitalija između tipično ženskih i tipično muških. Ovo stanje poznato je kao kongenitalna adrenalna hiperplazija, a o njemu više možete saznati na stranici Mayo Clinic.
Druge osobe mogu imati verziju receptora za androgene koja ne reagira snažno na hormone. Ako osoba ima Y kromosom, ali njeni receptori ne reagiraju na androgene, razvit će ženske genitalije i biti određena kao djevojčica pri rođenju. Tek tijekom puberteta, kada izostane menstruacija zbog nedostatka jajnika i maternice, postaje jasno da postoji razlika. Ovo je poznato kao potpuna androgenska neosjetljivost, o kojoj detaljnije piše National Center for Biotechnology Information. Ako su receptori djelomično osjetljivi, nastaju genitalije koje su između muških i ženskih.
Osobe s Y kromosomom i testisima, ali bez mogućnosti stvaranja određenog androgena, dihidrotestosterona, rađaju se s tipično ženskim genitalijama. No tijekom puberteta, kad se znatno poveća proizvodnja testosterona, genitalije prelaze u tipično muške ili posredne oblike. Ovakva transformacija naziva se 5-alfa-reduktaza deficijencija, a više o toj temi dostupno je na Healthline.
Nedostatak željeza može uzrokovati promjenu spola kod miševa u fetalnom razvoju, što potvrđuje važnost nutricionizma i genetike u određivanju biološkog spola. Iako je ovaj fenomen posebno zanimljiv jer ukazuje na moguću promjenjivost spolnog razvoja, znanstvenici naglašavaju kako kod ljudi već postoji široka lepeza poznatih varijacija i nesklada između spolnih kromosoma, žlijezda i vanjskih obilježja. Biološki spol je, prema novim saznanjima, mnogo složeniji i raznovrsniji nego što se donedavno mislilo. Aktualne znanstvene rasprave o ovim temama mogu se pratiti i na Nature News, gdje se iznose najnovija otkrića iz područja genetike i biologije spola.