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Sexe et différenciation sexuelle

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Le terme sexe réfère à la signature biologique d’un individu. On peut adresser le sexe d’un point de vue génétique parce que l’individu est génétiquement prédisposé à être un homme ou une femme, ou d’un point de vue hormonal parce que l’individu mâle produit majoritairement des hormones sexuelles mâles (androgène) et l’individu femelle sécrète essentiellement des hormones sexuelles femelles (estrogène et progestérone). Pour mieux saisir le sens biologique du concept de sexe, une brève explication de la différentiation sexuelle dans le milieu intra-utérin suit.

La différenciation sexuelle génitale

Chaque cellule somatique d’un être humain normalement développé contient 23 paires de chromosomes. Un chromosome de chaque paire provient de la mère de l’individu et l’autre du père. La 23e paire, plus connue sous le nom de chromosomes sexuels, n’est pas la même chez l’homme et chez la femme. L’individu féminin est porteur de la paire XX tandis que l’individu masculin porte la paire XY. De façon surprenante, l’embryon humain n’est ni mâle ni femelle jusqu’à la 7e semaine après la conception. En fait, à cette période, l’embryon possède un système reproducteur primitif avec des gonades qui peuvent se développer ultérieurement soit en ovaires, soit en testicules. En même temps, il y a formation de deux systèmes de canaux reproductifs, un femelle, soit le canal Müllérien et un mâle, soit  le canal de Wolff. Le canal Müllérien deviendra plus tard l’utérus, les trompes de Fallope et une partie du vagin chez la fille et le canal de Wolff évoluera en vésicule séminale, en canal déférent et en épididyme chez le garçon. Donc, jusqu’à la 7e semaine de gestation, chaque embryon possède toutes ces structures et a conséquemment le potentiel de devenir une petite fille ou un petit garçon. Qu’est-ce qui déclenche la différenciation sexuelle alors?

Fondamentalement, vers la 8e semaine de gestation, ce sont les chromosomes sexuels qui déclenchent la différenciation et qui, en quelque sorte, décident si c’est la voie féminine ou masculine qui doit être prise. Chez le mâle, le chromosome Y porte un gène (SRY)(1) qui agit comme déclencheur d’une cascade d’évènements qui font en sorte que l’embryon se développe en tant que garçon. Une fois ce gène activé, les gonades primitives deviennent les testicules qui, à leur tour, commencent à sécréter la testostérone, la principale hormone sexuelle mâle. La testostérone stimule alors le canal de Wolff, menant ainsi au développement du système reproducteur mâle. De plus, la conversion périphérique de la testostérone en dihydrotestostérone favorise la formation du pénis, de la prostate et du scrotum. Au même moment, les testicules produisent un facteur inhibiteur menant à l’atrophie et à l’éventuelle dégénération du canal Müllérien ne laissant ainsi aucune chance au développement sexuel féminin.

De l’autre côté, l’embryon féminin ne possède pas de chromosome Y et par le fait même, ne dispose pas de ce gène déclencheur. Alors, les gonades primitives évoluent en ovaires, l’absence de testostérone incite le développement sexuel dans la direction féminine, le canal Müllérien évolue en système reproducteur féminin et le canal de Wolff se résorbe. Donc, le modèle de développement de base ou par défaut est en fait féminin, à moins de l’intervention du chromosome Y. Si celui-ci est absent, ou déficient, l’embryon deviendra une fille, du moins d’un point de vue génétique. En général, au bout de 12 semaines de gestation, le fœtus voit tout son système reproducteur ainsi que ses organes génitaux externes complètement différenciés.

La différenciation sexuelle du cerveau

Maintenant que la différenciation sexuelle est complétée au niveau génital, les processus de dimorphisme sexuel(2) au niveau cérébral sont mis en place. La dérivation du développement du système nerveux et du cerveau vers la direction masculine ou féminine est principalement sous-tendue par les hormones sexuelles. Cette différenciation prend plutôt place dans la deuxième moitié de la grossesse. À cette période, les hormones sexuelles ont un impact organisateur sur différentes structures du cerveau en développement. Plus tard, durant la puberté par exemple, les substrats neuronaux précédemment organisés dans le ventre de la mère, sont activés par les hormones sexuelles. Donc, par exemple, si le cerveau est organisé dans la direction féminine en période prénatale, ce n’est qu’à la puberté, avec la montée d’estrogène et de progestérone, que cette organisation est activée pour déclencher, par exemple, les cycles menstruels. (Voir section Régulation des hormones sexuelles et cycle menstruel – sous-section âge adulte)

Chez le fœtus mâle, les testicules sécrètent de grandes quantités de testostérone qui peut être métabolisée en dihydrotestostérone (DHT) par le biais de l’enzyme réductase et en estrogène par l’enzyme aromatase. En accédant au cerveau, la DHT active les récepteurs d’androgène présents dans plusieurs régions cérébrales qui ont pour fonction de masculiniser le cerveau. De la même façon, l’estrogène active les récepteurs cérébraux d’estrogène ce qui aura comme résultat la déféminisation du cerveau. Ces mutuelles actions de masculinisation et de déféminisation mènent à la création et à l’organisation du cerveau mâle.

Puisque le développement de base est féminin, les processus de développement d’un cerveau femelle est quelque peu différent. L’estrogène produite par les ovaires du fœtus et de la mère ne doit pas se rendre au cerveau pour activer les récepteurs d’estrogène puisque cela mènerait à la déféminisation. Le cerveau est donc protégé par une protéine nommée a-fetoprotéine qui se lie à l’estrogène et transporte l’hormone jusqu’au foie de la mère où elle est métabolisée. De plus, puisque les gonades féminines produisent que de très petites quantités d’androgènes, le cerveau ne peut être masculinisé. Alors, dans ce cas, c’est plutôt l’impossibilité de masculinisation et de déféminisation du cerveau qui résulte en la création et l’organisation du cerveau femelle.

Donc, la différenciation sexuelle du cerveau est principalement l’oeuvre des hormones sexuelles, mais elles ne sont pas les seules impliquées dans ce processus. Une série de gènes exprimés à cette période de développement nerveux ont aussi des impacts directs et indirects sur la différentiation cérébrale entre les sexes.

En résumé, le concept de sexe est tracé par la biologie, le contexte génétique et le milieu hormonal. C’est en quelque sorte l’estampe de la nature, presque indiscutable et irréversible. Bref, c’est l’humain à son état pur, sans apprentissages et sans socialisation.

(1) SRY (gène) : Tiré du nom Sex determinig Region of the Y chromosome, c’est un gène comme son nom l’indique qui détermine le sexe masculin. Il se lie à l’ADN et module l’expression de plusieurs gènes menant ainsi à la formations de testicules.
(2) Dimorphisme sexuel : L’ensemble des différences morphologiques entre les individus mâles et femelles d’une même espèce.