Вопрос «С чего начинается девочка?» может вызвать улыбку, потому что ответ кажется простым: девочка возникает в результате зачатия, то есть в результате оплодотворения женской половой клетки (яйцеклетки) мужской половой клеткой (сперматозоидом). Но мы копнем эту тему чуть глубже.
Запланировать пол ребенка невозможно, несмотря на существование многочисленных теорий, методов расчета, гаданий, диет и прочих причуд, которыми человечество увлекалось на протяжении тысячелетий – все это не более чем мифы и слухи, которые ни разу не были подтверждены исследованиями или весомыми доказательствами.
В некоторых странах планирование пола ребенка – это целая индустрия, коммерческая отрасль, приносящая неплохие доходы в силу того, что число чрезмерно доверчивых мужчин и женщин среди тех, кто планирует завести детей, не уменьшается. Но у природы свои загадки, свои «капризы» выбора пола, о которых мы, врачи-ученые, практически ничего не знаем.
Хотя сам процесс зачатия ребенка изучен чрезвычайно детально благодаря развитию репродуктивной медицины, нам до сих пор неизвестно, почему в одних случаях зачинаются девочки, а в других – мальчики.
Тем не менее мы знаем, что пол ребенка определяется несколькими важными факторами, и самым первым фактором являются половые хромосомы, где хранится вся информация о строении и функционировании человеческого организма.
У каждого человека есть парный набор из 46 хромосом, 22 пары из которых называются аутосомными хромосомами, потому что, во-первых, они одинаковы у мужчин и женщин, а во-вторых, на развитие половых отличий влияют мало. Еще одна пара состоит из половых хромосом – X и У. Такой набор хромосом называется кариотипом, а его определение – кариотипированием. Кариотипирование является одним из методов диагностики как пола ребенка, так и ряда хромосомных нарушений и заболеваний.
Кариотип женщин – 46 ХХ, а кариотип мужчин – 46 ХУ. Это означает, что у женщин половые хромосомы одинаковые, хотя их происхождение разное (одна от матери, другая – от отца). У мужчин половые хромосомы всегда разные, и Х-хромосому мужчина получается всегда от матери, а У-хромосому – всегда от отца.
У женщин все без исключения яйцеклетки имеют только один вид половой хромосомы – X, а у мужчин сперматозоиды могут быть двух видов: несущие Х-хромосому приведут к зачатию девочки, а несущие У-хромосому – к зачатию мальчика. Таким образом, зачатие пола ребенка полностью зависит от того, каким сперматозоидом будет оплодотворена женская половая клетка. Другими словами, мать не участвует в выборе пола ребенка.
И все же среда женского организма может влиять на качество спермы мужчины, попавшей при половом акте во влагалище, а значит, на возможность зачатия девочки или мальчика. Ведь до того, как сперматозоиды доберутся до яйцеклетки и произойдет оплодотворение, они проходят длительный путь из влагалища через матку к маточным трубам – через различные механизмы отбора как по количеству, так и по качеству.
Интересно, что во всем мире уже многие годы (столетия, а возможно, и тысячелетия) соотношение рожденных мальчиков к рожденным девочкам практически не меняется и составляет 1:1. Это соотношение может незначительно колебаться. Например, сейчас на 101 мальчика рождается 100 девочек. В некоторых странах эти показатели могут отличаться, и они зависят от многих факторов. Но в целом, во всем мире, такое соотношение остается стабильным. Интересен также факт, что такая пропорция наблюдается только среди людей, в то время как среди разных видов животных соотношения между самцами и самками разное.
Итак, половая принадлежность определяется хромосомным полом.
После того, как произошло зачатие ребенка, в силу вступают половые хромосомы, и у плодов-девочек и плодов-мальчиков начинают формироваться гонады – яичники и яички, являющиеся основой основ реализации программы размножения в будущем, когда ребенок родится, вырастет, созреет и станет взрослым человеком. Эти органы не только являются частью половой/репродуктивной системы, но выполняют две важных функции, которые очень тесно взаимосвязаны.
Первая функция связана с созреванием половых клеток, а вторая – с выработкой ряда гормонов в результате роста и созревания половых клеток. Эти функции полноценно выполняются после завершения полового созревания девочки и мальчика.
Первичные гонады и девочек, и мальчиков устроены так, что из них могут в дальнейшем развиться и яичники, и яички, независимо от хромосомного набора зачатого ребенка. Однако период бипотенциальности (так называют это состояние) длится недолго – всего несколько дней после зачатия. Это связано с тем, что включается механизм половой дифференциации (формирования различий) через половые хромосомы, полученные от родителей.
Считается, что благодаря наличию У-хромосомы и особенно ее специального гена, определяющего пол ребенка, включается запуск формирования мужских гонад у зачатых детей – ген активируется и подает сигналы через выработку определенного белка. Возникает своеобразная цепная ответная реакция других генов, и начинается развитие яичек.
У ХХ эмбрионов развитие яичников происходит чуть позже, чем развитие яичек у ХУ эмбрионов, после определенного «выжидательного» периода, очевидно, связанного с отсутствием сигналов от гена, определяющего половое различие, которого у женщин нет. А если гена нет, то развитие эмбриона-девочки автоматически переходит с мужского типа на женский. Это одна из теорий, объясняющих процесс развития женского организма.
До сих пор не найдены «женские» гены, которые бы определяли половое различие, как это делает «мужской» ген. К слову, у мужчин таких генов несколько, но обычно они действуют взаимосвязано, в определенном порядке активации.
Получается, развитие женского организма является пассивным: если не поступают сигналы о наличии «мужского», из зачатка начинает развиваться женщина.
В яичках будущих мужчин и в яичниках будущих женщин появляются половые клетки – первичные, или гаметы. Интересно, что с началом развития эмбриона они возникают за пределами эмбриона (у обоих полов), а потом возвращаются в уже «подготовленные для них места», в гонады (яички и яичники), пройдя на своем пути определенные этапы деления, и у мужчин снова выводятся наружу в мошонку.
В начале своего развития и простого деления (митотического деления, если вспомнить биологию и быть более точным) все первичные половые клетки у мужчин и женщин являются бипотенциальными в отношении пола, то есть могут дать начало и мужским, и женским половым клеткам.
Этот процесс (формирования, миграции и входа в эмбрион) не контролируется «мужскими» или «женскими» генами, в том числе генами половых хромосом. А чем же тогда он контролируется? На этот вопрос до сих пор нет ответа.
На 12,5-й день после зачатия мальчика (приблизительно 4-я акушерская неделя беременности) в мужских половых клетках включается программа сперматогенеза, или программа роста и созревания мужских половых клеток. Однако на полную силу с созреванием полноценных сперматозоидов эта программа начинает работать после завершения полового созревания мальчиков в конце подросткового периода.
В женских половых клетках программа оогенеза (созревание яйцеклеток) включается ровно на один день позже, и эти клетки проходят первый этап полового деления (мейоза).
Как и у мальчиков, завершение деления и созревания яйцеклеток у девочек тоже активируется с завершением полового созревания.
Опять же, исследуя процесс деления и созревания половых клеток, можно заметить доминирование мужского начала в половой дифференциации зачатого потомства.
Что важно понимать всем родителям и их дочерям? Все запасы яйцеклеток, мизерная часть которых пройдет процесс созревания через овуляцию (последний этап созревания половой клетки), женщина получает в момент закладки гонад, то есть внутренних половых органов, в утробе матери.
А дальше с момента закладки наблюдается постоянная гибель этих первичных половых клеток.
Любая операция на яичниках и даже других органах малого таза может кардинально повлиять на яичниковый запас половых клеток, что не только может повлечь нарушение функции репродуктивной системы, вызвать ранний климакс, но привести к бесплодию.
Яичники необходимо беречь как зеницу ока, и этому родители должны обучать своих дочерей.
Итак, вы уже понимаете, что пол ребенка определяется половыми хромосомами, полученными от родителей, закладкой половых органов, в первую очередь гонад – яичников и яичек, а также появлением в них первичных половых клеток. Но даже при наличии таких весомых факторов, определяющих половую принадлежность, девочка не будет девочкой, как и мальчик не будет мальчиком, если не будет половых гормонов.
В организме человека имеется две группы половых гормонов. Мужские половые гормоны мы называем андрогенами, и самым распространенным видом андрогенов является тестостерон. Женские половые гормоны составляют эстрогены, и в организме женщины чаще всего доминирует эстрадиол.
Половые гормоны являются стероидными гормонами, к которым также принадлежат прогестерон и гормоны надпочечников. Прогестерон не является половым гормоном, хотя участвует в функции репродуктивной системы. Но куда большую роль он играет при беременности, в том числе для успешного роста и развития плода.
Функции половых и стероидных гормонов изучались на многих видах животных, в том числе исследователей интересовала их роль в развитии половых гонад. Андрогены и эстрогены, введенные в зародыши большинства животных, могут определять развитие яичек и яичников независимо от комбинации половых хромосом. У многих представителей фауны возможно изменение пола на ранних этапах дифференциации клеток под влиянием половых гормонов.
В 1987 году была выдвинута теория, согласно которой половое различие основывается на определенной пропорции уровней половых гормонов (андрогенов и эстрогенов). Хотя существуют данные о генах (CYP19), которые регулируют появление половых гормонов перед активацией гена SRY[1] и других «мужских» генов, о чем упоминалось выше, однако их значение для развития яичников не изучено до конца. Также очевидно, что пропорция уровней половых гормонов имеет весьма узкие рамки колебаний, и даже незначительный сдвиг уровня одного из гормонов за рамки этих пропорций может кардинально нарушить половую дифференциацию эмбрионов.
При формировании плода-девочки или плода-мальчика на ранних сроках беременности необоснованное применение гормонов (особенно в большом количестве), которые влияют на развитие половых органов, может привести к нарушению формирования органов репродуктивной системы, порокам ее развития, а также нарушению полового развития ребенка в будущем.
Последним этапом формирования половых различий или половой детерминации является развитие мужского или женского фенотипа – наружных признаков половых отличий.
Под фенотипом мы понимаем, образно говоря, то, как человек будет выглядеть от рождения и до смерти. Но это не только цвет кожи, волос, глаз, комплекция тела, форма носа и рта и т. д. Это также строение и функция внутренних органов, которые не видны снаружи.
Природа создала нас так, что строение тела у всех людей приблизительно одинаковое, но вот внешние признаки в ходе эволюции и приспособления человечества к условиям внешней среды обрели куда большее разнообразие.
Процесс формирования половых различий полностью зависит от хромосомной и гонадной половой дифференциации, и поломка на любом из этих уровней приведет к искаженному проявлению фенотипических признаков.
Половые гормоны имеют определенное, независимое от генов влияние на развитие мужских или женских признаков, потому что дополнительное введение тестостерона или эстрогена позволяет получить эти признаки.
Это используется в лечении ряда заболеваний и нарушения развития половой системы у людей, а также в экспериментах на животных при изучении обратимой половой детерминации (sex-reversed determination), когда пол организма можно менять искусственно.
Но такое влияние ограничено и может сопровождаться противоположным эффектом при смене пропорции уровней андрогенов и эстрогенов.
Наружные и внутренние признаки феминизации (развития женского фенотипа) и маскулинизации (развития мужского фенотипа) контролируются также целой группой генов, размещенных в аутосомных хромосомах.
Многие из этих генов участвуют в процессе репродукции человека, поэтому при их поломке или отсутствии женщины и мужчины могут страдать бесплодием.
Девочки и мальчики до начала полового созревания внешне отличаются друг от друга лишь наличием разных наружных половых органов.
И только в процессе полового созревания, которое активируется в подростковом возрасте, появляются вторичные половые признаки, которые определяют женский и мужской фенотипы.
Таким образом, до того, как девочка станет девочкой, а дальше женщиной, формирование половых отличий будет проходить длительный период – от внутриутробного развития в состоянии плода до завершения полового созревания в подростковом возрасте.