Formung der Genitalien bei Jungen, erfordert komplexe Tanz zwischen Genen und Hormonen

Die häufigsten angeborenen Erkrankungen, besonders im baby-Jungen, sind Unterschiede in der Neugeborenen, sexuelle Anatomie, die nicht standard ist weiblich oder Männlich. In Jungen, Sie gehören Hodenhochstand, verlegt urethras, und falsch entwickelten inneren Organen.

Einige dieser Erkrankungen können behandelt werden, die mit der Operation und einige auch mit hormonellen Ergänzungsmittel. Wissenschaftler sind beunruhigt, weil die Häufigkeit dieser Erkrankungen nimmt zu, vor allem in den entwickelten Ländern. Während die Ursachen sind unbekannt, Forscher vermuten, dass endokrine Disruptoren aus der Umwelt-Schadstoffe beteiligt sein können.

„Es ist schwer zu wissen, wie etwas geht schief, wenn Sie nicht wissen, wie es richtig geht“, sagt Joan Jorgensen, professor für vergleichende Biowissenschaften an der Universität von Wisconsin–Madison School of Veterinary Medicine.

So, Jorgensen, Blei-Autor Anbarasi Kothandapani, und andere haben dargelegt, um zu verstehen, wie der funktionellen Fortpflanzungsorgane gebildet werden. Über mehrere Jahren untersuchten Sie, wie ein gen, GLI3, koordiniert die exakt getimten die Entwicklung der männlichen Fortpflanzungsorgane. Mit einem Maus-Modell, entdeckten Sie, dass GLI3 fördert das Wachstum der einzige Zellen in der Lage zu produzieren männliche Hormone, die in einem Fötus. Ohne genug von diesen Zellen, die Entwicklung geht schief.

Die Forscher veröffentlichten Ihre Ergebnisse am 4. Juni in der Zeitschrift PLOS Genetics. Ihre Werke hilft uns zu verstehen, wie Gene und Hormone interagieren zu entwickeln, die männlichen Fortpflanzungsorgane, die einen Schritt in Richtung recherchiert, warum Störungen in diesen Organen häufiger geworden, und wie könnten wir verhindern, dass Sie.

Die Jorgensen-lab hat lange untersucht männliche und weibliche Geschlechts-Differenzierung in der Entwicklung von Mäusen. Insgesamt wird mit einem männlichen Fötus muss erfolgreich haben Hoden Abstieg in Richtung der Hodensack, Differenzierung der externen Genitalien, und entwickeln sich innere Organe wie die Prostata. Viel gesteuert wird dieser Prozess durch einen genetischen Signalweg Wunderlich benannten Hedgehog—nachdem das gen entdeckt wurde, von Fliegen bedeckt, Borsten—und die Hormone. Die zwei wichtigsten Hormone sind Testosteron und andere genannt INSL3.

Das GLI3-gen ist Teil des Hedgehog-gen-Weg und Mutationen in dem gen verknüpft sind-und Geschlechtsorgane-Erkrankungen beim Menschen. Um zu untersuchen, wie GLI3 Werke, die Jorgensen lab gedreht, um eine Linie von Mäusen, die eine mutation tragen, die Modelle der menschlichen Mutationen in dem gen. In Mäuse, die die mutation ist tödlich vor der Geburt, so hatten Sie zu studieren, Ihre Auswirkungen auf die Entwicklung von Embryonen.

„Das erste, was wir tun wollte, war zu sehen, wenn Sie hatte die gleiche reproduktiven organ Phänotypen wie menschliche Patienten,“ sagt Jorgensen. Diese Probleme gehören Hodenhochstand und Störungen in der Harnröhre Platzierung.

Die mutierten Mäuse hatten mehrere Mängel ähnlich den Menschen mit Mutationen im gen. Sie erlebten Verzögerungen in der Abfahrt Ihre Hoden in Ihren Bauch Und in etwa die Hälfte der Mutanten, die Harnröhre öffnete sich an der Unterseite des penis, anstatt an der Spitze.

Vermutet ein problem mit der Hormon-produzierenden Zellen, die sogenannten Leydig-Zellen, die Forscher untersucht die Hoden. Obwohl die mutierten Mäuse hatten typisch-auf der Suche Gonaden, Jörgensen-team sah Ihre Hoden hatte weniger Leydig-Zellen und diese Zellen wuchsen sogar schwächer als die Embryonen entwickelten.

„Wir fanden, dass die Zellen aus gestartet werden, okay, aber Sie waren nicht in der Lage, pflegen Ihre Identität und Ihre Funktion verloren“, sagt Jorgensen. „Im Laufe der Zeit, Sie waren nicht in der Lage, erhöhen die Menge der androgen-Synthese benötigt, um sicherzustellen, dass alles richtig entwickelt.“

Die Forscher entdeckten, dass der Hedgehog-Signalweg, durch GLI3, stimuliert die Bildung von Leydig-Zellen, die produzieren die Hormone die Entwicklung der männlichen Geschlechtsorgane. Und diese Hormone gehen zur Stärkung der Hedgehog-Signalweg, was wichtig ist für die Entwicklung, die Prostata und der penis. Sie kamen zu dem Schluss, dass die meisten defekte in den Mutanten Mäusen erklärt werden könnte durch eine gestörte Leydig-Zellen.

Die Behandlung von trächtigen Mäusen mit extra Testosteron war nicht genug, um beheben Sie alle Mängel, weil die GLI3-gen war an sich notwendig, insbesondere für die Herstellung eines normalen penis. Aber wenn die Forscher wieder die nicht-mutierten GLI3-Gens in die Mutante Hoden in der Kultur, Sie waren in der Lage, zur Wiederherstellung der Produktion von Genen, die notwendig für die Produktion von Testosteron.

Das Ergebnis ist, dass die Forscher entdeckten einen komplexen Tanz zwischen Genen und Hormonen. Jeder Fehltritt in den Walzer kann zur Katastrophe führen.

„Es gibt mehrere Umwelt-Disruptoren aus, dass es Auswirkungen auf den Hedgehog-Signalweg. Wenn man das zusammen mit einer genetischen mutation, könnte es machen einige Individuen anfälliger für Entwicklungsstörungen als andere“, sagt Jorgensen.