Forskare avslöjar det överraskande sättet Penis Forms

Vid ungefär femton veckor till en graviditet kan nyfikna mödrar gå till ett läkarkontor, gnidas med lite smörjande gelé och ha en ultraljud. Ibland under denna process, tekniskt känd som en undersökning av fostrets anatomi, kommer en tekniker att påpeka en teeny, liten penis. Men medan denna process har blivit ett kännetecken för tidigt föräldraskap, är det bara nu att forskare börjar förstå hur exakt denna fetala penis bildar.

Enligt en studie som släpptes torsdagen i PLOS biologi forskare har upptäckt vad de beskriver som en "tidigare okänd väg för maskulinisering."

Ett internationellt team av forskare bestämde att korrekt utveckling av fosterpenis inte bara kräver testosteron som tillhandahålls av testiklarna. Det finns en andra process av penisutveckling som involverar andra hormoner, vilket sammanfaller med den kända testesbaserade först.

Upptäckten meddelade den här veckan ger en djupare förståelse för människokroppen och står också till fördel för antalet barn som är födda med medfödda abnormiteter.

"Våra resultat visar att maskulinisering av manliga foster inte bara beror på testiklarna, men på andra vävnader, särskilt placentan", meddelade laget i ett uttalande som släpptes ut med studien på torsdagen. "De föreslår också en förklaring till varför störningar i placentainsufficiens kan leda till hypospadier och andra abnormaliteter av tillväxten av de manliga externa könsorganen." (Hypospadier är en medfödd sjukdom i urinröret och den näst vanligaste födelseknormaliteten hos det manliga reproduktionssystemet. Det uppskattas att cirka 5 av 1000 tusen pojkar födda ett år har detta tillstånd)

Före denna studie identifierade forskare den andra processen som involverade penisutveckling, men detaljerna om hur det faktiskt fungerade har varit oklart. Det är vad denna studie fokuserar på: Teamet undersökte mänskliga fetala vävnader som samlats in från elektriskt avslutade foster, som varierade från 10 till 21 veckors graviditet. Med hjälp av masspektrometriska verktyg mättes nivåerna av olika steroider i fetalt plasma och vävnad, och analyserade genuttrycksnivåerna hos enzymerna som är involverade i hormonsyntes

När testen frisätter testosteron, är hormonet konvergerat till en androgen könsteroid som heter DHT av genital tuberklet. DHTs roll här är att leda till att könsorganet blir en penis istället för en kvinnlig klitoris. Denna studie bestämde att under den nyligen identifierade andra processen omvandlas en annan steroid som kallas androsteron också i DHT.

Eftersom androsteron är tillverkad av progresteron, tror forskarna att hormonets källor är placentan. Viktigt är att placentan producerar bara två steroidhormoner - varav en är progesteron. Det är jobb att hålla livmodern i underlivet under graviditeten.

Vidare bestämde forskarna att nivåerna av androsteron är mycket högre hos manliga foster och än kvinnliga foster. Medan det fortfarande är oklart varför det finns en könsskillnad, så verkar laget inte att det manliga genitaltubberet verkar kunna konvertera både testosteron och androsteron till DHT-nyckeln eftersom DHT spelar en viktig roll i utvecklingen av penis och bottenkörteln.

Detta är "bevis som indikerar att androsteron är den stora bakdörren androgen som är involverad i mänsklig maskulinisering och att den produceras i nongonadala vävnader."

För att en penis ska växa behöver ett foster både sina testiklar och moderkakan, vars övergripande uppgift är att upprätthålla en hälsosam graviditet.

Abstrakt:

Maskulinisering av de yttre könsorganen hos människor är beroende av bildandet av 5a-dihydrotestosteron (DHT) genom både den canoniska androgena vägen och en alternativ (bakdörr) vägen. Fostertesterna är viktiga för canonisk androgenproduktion, men lite är känt om syntesen av bakdörr androgener, trots deras kända kritiska roll i maskulinisering. I denna studie har vi mätt plasma- och vävnadsnivåer av endogena steroider i andra trimesterns mänskliga foster genom att använda multidimensionell och högupplösande masspektrometri. Resultaten visar att androsteron är den främsta bakdörren androgen hos den manliga fostrets cirkulation och att DHT är odetekterbar (<1 ng / mL), medan hos kvinnliga foster finns signifikant lägre nivåer av androsteron och testosteron. Hos människa finns mellanprodukter i bakdörrspassagen huvudsakligen i moderkakan och fostrets lever, med signifikanta androsteronnivåer även i fosteradenren. Bakdörrsmellanprodukter, inklusive androsteron, är endast närvarande vid mycket låga nivåer i fostertesterna. Detta överensstämmer med transkriptnivåer av enzymer involverade i den alternativa vägen (steroid 5a-reduktas typ 1 SRD5A1, aldoketo-reduktas typ 1C2 AKR1C2, aldoketo-reduktas typ 1C4 AKR1C4, cytokrom P450 17A1 CYP17A1), mätt med kvantitativ PCR (qPCR). Dessa data identifierar androsteron som den dominerande bakdörren androgen i det mänskliga fostret och visar att cirkulationsnivåerna är könberoende, men också att det finns liten de novo-syntes i testen. Istället indikerar data att placenta progesteron verkar som substrat för syntes av bakdörr androgener, vilket förekommer över flera vävnader. Maskulinisering av det mänskliga fostret beror därför på testosteron- och androsteronsyntesen av både fostertesterna och nongonadala vävnader, vilket leder till DHT-bildning vid genital tuberkeln. Våra resultat ger också en solid grund för att förklara varför placentainsufficiens är förknippad med störningar i könsutveckling hos människor.