27.3: Desarrollo de los Sistemas Reproductivos Masculinos y Femeninos

Objetivos de aprendizaje

• Explicar cómo los tejidos bipotenciales se dirigen a convertirse en órganos sexuales masculinos o femeninos
• Nombrar los sistemas de conductos rudimentarios en el embrión que son precursores de órganos sexuales internos masculinos o femeninos
• Describir los cambios hormonales que provocan la pubertad y las características sexuales secundarias de hombres y mujeres

El desarrollo de los sistemas reproductivos comienza poco después de la fecundación del óvulo, con gónadas primordiales comenzando a desarrollarse aproximadamente un mes después de la concepción. El desarrollo reproductivo continúa en el útero, pero hay pocos cambios en el sistema reproductivo entre la infancia y la pubertad.

Desarrollo de los Órganos Sexuales en el Embrión y el Feto

Las hembras son consideradas el sexo “fundamental”, es decir, sin mucha indicación química, todos los huevos fertilizados se convertirían en hembras. Para convertirse en un hombre, un individuo debe estar expuesto a la cascada de factores iniciada por un solo gen en el cromosoma Y masculino. A esto se le llama SRY (región R ex determinante S del cromosoma Y). Debido a que las hembras no tienen un cromosoma Y, no tienen el gen SRY. Sin un gen SRY funcional, un individuo será femenino.

Tanto en embriones masculinos como femeninos, el mismo grupo de células tiene el potencial de desarrollarse en gónadas masculinas o femeninas; este tejido se considera bipotencial. El gen SRY recluta activamente otros genes que comienzan a desarrollar los testículos, y suprime genes que son importantes en el desarrollo femenino. Como parte de esta cascada provocada por SRY, las células germinales en las gónadas bipotenciales se diferencian en espermatogonia. Sin SRY, se expresan diferentes genes, se forman oogonias y se desarrollan folículos primordiales en el ovario primitivo.

Poco después de la formación de los testículos, las células de Leydig comienzan a secretar testosterona. La testosterona puede influir en los tejidos que son bipotenciales para convertirse en estructuras reproductivas masculinas. Por ejemplo, con la exposición a la testosterona, las células que podrían convertirse ya sea en el glande del pene o en el clítoris del glande forman el glande del pene. Sin testosterona, estas mismas células se diferencian en el clítoris.

No todos los tejidos del tracto reproductivo son bipotenciales. Las estructuras reproductivas internas (por ejemplo el útero, las trompas uterinas y parte de la vagina en las hembras; y el epidídimo, el conducto deferente y las vesículas seminales en los machos) se forman a partir de uno de los dos sistemas de conductos rudimentarios en el embrión. Para una función reproductiva adecuada en el adulto, un conjunto de estos conductos debe desarrollarse adecuadamente, y el otro debe degradarse. En los machos, las secreciones de las células sustentáculas desencadenan una degradación del conducto femenino, llamado conducto mülleriano. Al mismo tiempo, la secreción de testosterona estimula el crecimiento del tracto masculino, el conducto Wolffian. Sin tal secreción celular sustentacular, se desarrollará el conducto mülleriano; sin testosterona, el conducto Wolffian se degradará. Así, la descendencia en desarrollo será hembra. Para mayor información y una figura de diferenciación de las gónadas, buscar contenido adicional sobre el desarrollo fetal.

El desarrollo sexual adicional ocurre en la pubertad

La pubertad es la etapa de desarrollo en la que los individuos llegan a madurar sexualmente. Aunque los resultados de la pubertad para niños y niñas son muy diferentes, el control hormonal del proceso es muy similar. Además, aunque el momento de estos eventos varía entre individuos, la secuencia de cambios que ocurren es predecible para adolescentes masculinos y femeninos. Como se muestra en la Figura\(\PageIndex{1}\), una liberación concertada de hormonas del hipotálamo (GnRH), la hipófisis anterior (LH y FSH) y las gónadas (ya sea testosterona o estrógeno) es responsable de la maduración de los sistemas reproductivos y del desarrollo de características sexuales secundarias, que son cambios físicos que cumplen funciones auxiliares en la reproducción.

Los primeros cambios comienzan alrededor de los ocho o nueve años cuando la producción de LH se vuelve detectable. La liberación de LH ocurre principalmente por la noche durante el sueño y precede a los cambios físicos de la pubertad por varios años. En niños prepúberes, la sensibilidad del sistema de retroalimentación negativa en el hipotálamo y la hipófisis es muy alta. Esto significa que concentraciones muy bajas de andrógenos o estrógenos retroalimentarán negativamente sobre el hipotálamo y la hipófisis, manteniendo baja la producción de GnRH, LH y FSH.

A medida que un individuo se acerca a la pubertad, ocurren dos cambios en la sensibilidad. El primero es una disminución de la sensibilidad en el hipotálamo y la hipófisis a la retroalimentación negativa, lo que significa que se necesitan concentraciones cada vez más grandes de hormonas esteroides sexuales para detener la producción de LH y FSH. El segundo cambio en la sensibilidad es un aumento en la sensibilidad de las gónadas a las señales de FSH y LH, lo que significa que las gónadas de los adultos responden más a las gonadotropinas que las gónadas de los niños. Como resultado de estos dos cambios, los niveles de LH y FSH aumentan lentamente y conducen al agrandamiento y maduración de las gónadas, lo que a su vez conduce a la secreción de niveles más altos de hormonas sexuales y al inicio de la espermatogénesis y foliculogénesis.

Además de la edad, múltiples factores pueden afectar la edad de inicio de la pubertad, incluyendo la genética, el ambiente y el estrés psicológico. Una de las influencias más importantes puede ser la nutrición; los datos históricos demuestran el efecto de una nutrición mejor y más consistente en la edad de la menarquia en niñas en Estados Unidos, que disminuyó de una edad promedio de aproximadamente 17 años de edad en 1860 a la edad actual de aproximadamente 12.75 años en 1960, como sigue siendo hoy. Algunos estudios indican un vínculo entre el inicio de la pubertad y la cantidad de grasa almacenada en un individuo. Este efecto es más pronunciado en las niñas, pero se ha documentado en ambos sexos. La grasa corporal, correspondiente a la secreción de la hormona leptina por las células adiposas, parece tener un papel importante en la determinación de la menarquia. Esto puede reflejar en cierta medida los altos costos metabólicos de la gestación y la lactancia. En las niñas que son delgadas y altamente activas, como las gimnastas, a menudo hay un retraso en el inicio de la pubertad.

Figura\(\PageIndex{1}\): Hormonas de la Pubertad. Durante la pubertad, la liberación de LH y FSH de la hipófisis anterior estimula a las gónadas para producir hormonas sexuales tanto en adolescentes varones como en mujeres.

Signos de pubertad

Las diferentes concentraciones de hormonas esteroides sexuales entre los sexos también contribuyen al desarrollo y función de las características sexuales secundarias. En la Tabla se listan ejemplos de características sexuales secundarias\(\PageIndex{1}\).

Tabla\(\PageIndex{1}\): Desarrollo de las características sexuales secundarias

Macho	Hembra
Aumento del tamaño de la laringe y profundización de la voz	Deposición de grasa, predominantemente en pechos y caderas
Aumento del desarrollo muscular	Desarrollo mamario
Crecimiento de vello facial, axilar y púbico, y aumento del crecimiento del vello corporal	Ampliamiento de la pelvis y crecimiento del vello axilar y púbico

A medida que una niña llega a la pubertad, típicamente el primer cambio que es visible es el desarrollo del tejido mamario. A esto le sigue el crecimiento del vello axilar y púbico. Un brote de crecimiento normalmente comienza aproximadamente a la edad de 9 a 11 años, y puede durar dos años o más. Durante este tiempo, la estatura de una niña puede aumentar 3 pulgadas al año. El siguiente paso en la pubertad es la menarquia, el inicio de la menstruación.

En los niños, el crecimiento de los testículos suele ser el primer signo físico del inicio de la pubertad, al que le sigue el crecimiento y pigmentación del escroto y el crecimiento del pene. El siguiente paso es el crecimiento del vello, incluyendo axilas, pubis, pecho y vello facial. La testosterona estimula el crecimiento de la laringe y el engrosamiento y alargamiento de las cuerdas vocales, lo que hace que la voz baje en tono. Las primeras eyaculaciones fértiles suelen aparecer aproximadamente a los 15 años de edad, pero esta edad puede variar ampliamente entre los niños individuales. A diferencia del crecimiento temprano observado en las hembras, el brote de crecimiento masculino ocurre hacia el final de la pubertad, aproximadamente a la edad de 11 a 13 años, y la estatura de un niño puede aumentar hasta 4 pulgadas al año. En algunos varones, el desarrollo puberal puede continuar hasta principios de los 20.

Revisión del Capítulo

Los sistemas reproductivos de machos y hembras comienzan a desarrollarse poco después de la concepción. Un gen en el cromosoma Y del macho llamado SRY es crítico para estimular una cascada de eventos que simultáneamente estimulan el desarrollo de los testículos y reprimen el desarrollo de las estructuras femeninas. La testosterona producida por las células de Leydig en el testículo embrionario estimula el desarrollo de los órganos sexuales masculinos. Si la testosterona no está presente, se desarrollarán órganos sexuales femeninos.

Mientras que las gónadas y algunos otros tejidos reproductivos se consideran bipotenciales, el tejido que forma las estructuras reproductivas internas proviene de conductos que se desarrollarán solo en estructuras masculinas (Wolffianas) o femeninas (Müllerianas). Para poder reproducirse como adulto, uno de estos sistemas debe desarrollarse adecuadamente y el otro debe degradarse.

Un mayor desarrollo de los sistemas reproductivos ocurre en la pubertad. El inicio de los cambios que ocurren en la pubertad es el resultado de una disminución de la sensibilidad a la retroalimentación negativa en el hipotálamo y la glándula pituitaria, y un aumento en la sensibilidad de las gónadas a la estimulación de FSH y LH. Estos cambios conducen a aumentos de estrógeno o testosterona, en adolescentes femeninos y masculinos, respectivamente. El aumento de las hormonas esteroides sexuales conduce a la maduración de las gónadas y otros órganos reproductivos. El inicio de la espermatogénesis comienza en los niños y las niñas comienzan a ovular y menstruar. Los aumentos en las hormonas esteroides sexuales también conducen al desarrollo de características sexuales secundarias como el desarrollo mamario en niñas y el crecimiento de vello facial y laringe en niños.

Preguntas de Enlace Interactivo

El género de un bebé se determina en la concepción, y los diferentes genitales de los fetos masculinos y femeninos se desarrollan a partir de los mismos tejidos en el embrión. Vea esta animación que compara el desarrollo de estructuras de los sistemas reproductivos femenino y masculino en un feto en crecimiento. ¿Dónde se localizan los testículos la mayor parte del tiempo gestacional?

Respuesta: Los testículos se localizan en el abdomen.

Preguntas de revisión

P ¿Qué controla si un embrión desarrollará testículos u ovarios?

A. glándula pituitaria

B. hipotálamo

Cromosoma C. Y

D. presencia o ausencia de estrógeno

Respuesta: C

P. Sin expresión de SRY, un embrión desarrollará ________.

A. Estructuras reproductivas masculinas

B. Estructuras reproductivas femeninas

C. sin estructuras reproductivas

D. estructuras reproductivas masculinas 50 por ciento del tiempo y estructuras reproductivas femeninas 50 por ciento del tiempo

Respuesta: B

P. ¿El momento de la pubertad puede estar influenciado por cuál de las siguientes?

A. genes

B. estrés

C. cantidad de grasa corporal

D. todo lo anterior

Respuesta: D

Preguntas de Pensamiento Crítico

P. Identificar los cambios de sensibilidad que ocurren en el hipotálamo, hipófisis y gónadas cuando un niño o niña se acerca a la pubertad. Explique cómo estos cambios conducen a los aumentos de las secreciones de hormonas esteroides sexuales que impulsan muchos cambios puberales.

A. A medida que un individuo se acerca a la pubertad, ocurren dos cambios en la sensibilidad. El primero es una disminución de la sensibilidad en el hipotálamo y la hipófisis a la retroalimentación negativa, lo que significa que se necesitan concentraciones cada vez más grandes de hormonas esteroides sexuales para detener la producción de LH y FSH. El segundo cambio en la sensibilidad es un aumento en la sensibilidad de las gónadas a las señales de FSH y LH, lo que significa que las gónadas de los adultos responden más a las gonadotropinas que las gónadas de los niños. Como resultado de estos dos cambios, los niveles de LH y FSH aumentan lentamente y conducen al agrandamiento y maduración de las gónadas, lo que a su vez conduce a la secreción de niveles más altos de hormonas sexuales y al inicio de la espermatogénesis y foliculogénesis.

P. Explicar cómo se desarrollan las estructuras reproductivas internas femeninas y masculinas a partir de dos sistemas de conductos diferentes.

A. Las estructuras reproductivas internas se forman a partir de uno de los dos sistemas de conductos rudimentarios del embrión. La secreción de testosterona estimula el crecimiento del tracto masculino, el conducto Wolffian. Las secreciones de células sustentáculas desencadenan una degradación del tracto femenino, el conducto mülleriano. Sin estos estímulos, se desarrollará el conducto mülleriano y el conducto de Wolffian se degradará, dando como resultado un embrión femenino.

P. Explicar lo que ocurriría durante el desarrollo fetal a un individuo XY con una mutación causante de un gen SRY no funcional.

A. Si el gen SRY no fuera funcional, el individuo XY sería genéticamente un macho, pero desarrollaría estructuras reproductivas femeninas.

Glosario

Ducto Mülleriano

sistema de conductos presente en el embrión que eventualmente formará las estructuras reproductivas femeninas internas

pubertad

etapa de la vida durante la cual un adolescente masculino o femenino se vuelve anatómica y fisiológicamente capaz de reproducirse

características sexuales secundarias

características físicas que están influenciadas por las hormonas esteroides sexuales y tienen papeles de apoyo en la función reproductiva

Conducto Wolffian

sistema de conductos presente en el embrión que eventualmente formará las estructuras reproductivas masculinas internas