Dès la fécondation, le sexe chromosomique d’un embryon est déterminé par la combinaison des chromosomes sexuels X et Y. Mais comment ce patrimoine génétique influence-t-il le développement de l’appareil génital ? Quels sont les mécanismes biologiques qui permettent la différenciation sexuelle et la formation des gonades en testicules ou en ovaires ?
Ce processus complexe repose sur plusieurs facteurs clés : la présence ou l’absence du chromosome Y, l’activation du gène SRY, ainsi que la transformation progressive des canaux de Wolff et de Müller en organes reproducteurs masculins ou féminins. Ce n’est qu’au stade fœtal que les premières différences physiques apparaissent, permettant parfois d’identifier le sexe du bébé à l’échographie.
Dans cet article, nous t’expliquons les étapes du développement embryonnaire et la mise en place de l’appareil génital, depuis la fécondation jusqu’à la différenciation des organes sexuels.
De la fécondation à la détermination du sexe chromosomique
La reproduction sexuée : comment les gamètes déterminent-ils le sexe du futur bébé ?
Pour rappel, la reproduction sexuée consiste en la rencontre d’une cellule reproductrice mâle avec une femelle. Ces cellules, appelées gamètes, sont chacune porteuse d’un patrimoine génétique qui se combine lors de la fécondation. Lors de la fécondation, les gamètes mâle et femelles sont haploïdes : elles ne portent qu’un seul des chromosomes de chacune des paires. Leur fusion donne lieu à une cellule diploïde, porteuse des paires complètes.
L’union des gamètes donne lieu à une cellule œuf mère, ou zygote, qui s’installe dans la paroi utérine de la mère (la nidation) et débute sa division cellulaire et donc son développement. Le zygote prend dès le début de ce développement le nom d’embryon. Le stade embryonnaire correspond donc à la phase de développement de la cellule œuf de la fusion des deux gamètes jusqu’à la mise en place des principaux tissus et organes. Après cette phase, on parle de foetus.
La phase embryonnaire varie en temps en fonction de l’espèce. Chez l’être humain, elle dure huit semaines.
Fécondation et caryotype : quel rôle jouent les chromosomes X et Y ?
Le caryotype, c’est-à-dire le nombre de paires de chromosomes, est propre à chaque espèce. Le caryotype de l’être humain est composé de 23 paires, dont une paire de chromosomes dits sexuels. Chaque chromosome correspond à une portion d’ADN. Les chromosomes sexuels, comme leur nom l’indique, sont directement impliqués dans la détermination du sexe du futur fœtus.
Plus précisément, les chromosomes sexuels sont appelés chromosomes X et Y. La combinaison de ces deux chromosomes détermine le sexe chromosomique :
- XX pour le sexe féminin
- XY pour le sexe masculin
La mère, puisque son sexe biologique est féminin, est forcément porteuse de la paire XX. C’est donc le gamète mâle fécondant qui détermine le sexe biologique, en complétant le X du gamète femelle par un X ou un Y.
Comment se développe l’appareil génital chez l’homme ?
Des gonades indifférenciées et bipotentielles
Les gonades sont les organes reproducteurs produisant les gamètes. Chez les mammifères, la gonade féminine est l’ovaire, produisant les ovules, celle masculine est le testicule, produisant les spermatozoïdes. Ils fonctionnent pour la plupart par paire.
Lors du stade embryonnaire, le sexe chromosomique est déjà déterminé depuis la fécondation. Les organes génitaux ne sont pas formés, mais les ressources embryonnaires pourraient former les deux gonades (elles sont bipotentielles). On dit donc que les gonades sont indifférenciées.
Plus précisément, l’embryon dispose de voies génitales doubles qui permettront l’évacuation des gamètes : les canaux de Wolff, et les canaux de Müller. Ces canaux se transformeront en fonction de la différenciation des gonades.
La différenciation des gonades : le rôle du gène SRY
La huitième semaine de grossesse correspond à la mise en place des organes, dont génitaux, chez le fœtus.
La différenciation des gonades en masculines ou féminines s’effectue selon la présence ou l’absence du gène SRY (Sex-determining region of Y chromosome). Ce gène est porté par l’un des bras du chromosome Y et entraîne donc la différentiation des gonades en testicules. Les gonades masculines sont extérieures, celles féminines sont intérieures.
Plus précisément, dans une paire XY, le chromosome Y et donc le gène SRY entraîne la masculinisation des gonades. Les gonades indifférenciées forment les testicules. La présence de testicules et la sécrétion d’hormones, dont la testostérone, entraînent la dégradation des canaux de Müller, tandis que les canaux de Wolff se transforment. Ils forment l’épididyme (où seront stockés les spermatozoïdes, à l’arrière des testicules) et le canal déférent (reliant l’épididyme au canal éjaculateur).
Lorsque la paire de chromosomes est XX (c’est-à-dire en l’absence du chromosome Y et du gène SRY), les gonades se différencient en ovaires. En l’absence notamment de testostérone, les canaux de Wolff se dégradent tandis que les canaux de Müller forment les trompes de Fallope (trompes utérines reliant les ovaires à l’utérus), et l’utérus. Le vagin se forme plus tard avec le développement des autres organes.
La mise en place du sexe phénotypique dépend donc de la combinaison des chromosomes sexuels X et Y chez l’embryon. La mise en place de l’appareil génital s’effectue à partir du stade fœtal, à partir duquel par ailleurs il est possible de déterminer le sexe du bébé lors d’une échographie. Les organes génitaux ne seront toutefois fonctionnels qu’à partir de la puberté.
