برخلاف تصورات رایج درباره تعیین جنسیت بر اساس ژنتیک، تحقیقات جدید نشان میدهد که عوامل محیطی مانند سطح آهن نیز می‌توانند در این فرایند نقش ایفا کنند. دانشمندان برای نخستین‌بار مشاهده کرده‌اند که کاهش آهن در بدن مادر ممکن است باعث شود جنین های نر، علیرغم ساختار ژنتیکی شان، اندام های جنسی مؤنث مانند تخمدان را تشکیل دهند. این کشف می‌تواند دیدگاه های فعلی درباره تعیین جنسیت را دگرگون کند.
جنسیت؛ تنها مسئله ای ژنتیکی نیست
برای سال ها باور عمومی و حتی علمی بر آن بود که جنسیت در پستانداران در لحظه لقاح و براساس ترکیب کروموزومی تعیین می شود. با این حال، پژوهش های نوین ثابت کرده اند که نقش عوامل محیطی را نمی‌توان نادیده گرفت. کمبود آهن، به عنوان یک فاکتور تغذیه ای مهم، اکنون به عنوان متغیری کلیدی در شکل گیری اندام های جنسی جنین ها مطرح شده است.
این یافته جدید، درک ما را از فرآیند پیچیده رشد جنسی در جنین به چالش می کشد و دریچه ای تازه به سوی درک عوامل تأثیرگذار بر آن باز می کند.
آغاز فرآیند تعیین جنسیت در جنین؛ بیش از یک معادله ژنتیکی
اگرچه کروموزوم های جنسی نقش مهمی در تعیین جنسیت دارند، اما این تنها آغاز ماجرا است. رشد جنسی در مراحل بعدی رشد جنینی، وابسته به فعال شدن یا نشدن ژن ها و سیگنال های مولکولی است که ممکن است تحت تأثیر شرایط درون رحمی قرار گیرند.
- در مراحل ابتدایی رشد جنین، اندام های تولید مثلی حالتی خنثی و تمایز نیافته دارند.
- وجود کروموزوم Y معمولاً با فعال شدن ژن SRY همراه است، که این ژن آغازگر رشد بیضه ها است.
- در صورت نبود ژن SRY یا غیرفعال بودن آن، مسیر رشد جنین به سمت تشکیل تخمدان ها پیش می رود.
- فعال سازی یا غیرفعال سازی این ژن، به عوامل پیچیده ای وابسته است که تنها به DNA محدود نمی شود.
ژن SRY؛ کلید اصلی در تعیین جنسیت نر
ژن SRY که بر روی کروموزوم Y قرار دارد، نقطه آغازگر رشد جنسی نر در پستانداران به شمار می رود. این ژن با فعال سازی مسیرهای خاصی، تولید بیضه ها را آغاز می کند و از تشکیل اندام های ماده جلوگیری می نماید.
- این ژن پروتئینی به نام فاکتور تعیین کننده بیضه تولید می کند.
- این فاکتور باعث سرکوب مسیر مؤنث و فعال شدن مجموعه ای از ژن های نرانه می شود.
- در نبود عملکرد صحیح این ژن، حتی جنین هایی با کروموزوم های XY ممکن است مسیر مؤنث شدن را طی کنند.
- عوامل محیطی ممکن است با اختلال در فعال سازی SRY، مسیر رشد جنسی را تغییر دهند.
کشف جدید: کمبود آهن و تأثیر آن بر ژن SRY
پژوهشگران با بررسی دقیق روی موش های باردار، برای نخستین بار نشان دادند که کمبود آهن می تواند مانع از فعال شدن ژن SRY شود. این اختلال عملکردی، منجر به تشکیل تخمدان در جنین های نر شده است؛ پدیده ای که پیش از این در پستانداران گزارش نشده بود.
- در این مطالعه، با استفاده از داروی دفراسیروکس، سطح آهن در بدن موش های باردار کاهش یافت.
- از ۷۲ جنین بررسی شده، چهار جنین دارای کروموزوم XY دارای دو تخمدان شدند.
- در یک مورد نیز جنینی با یک تخمدان و یک بیضه دیده شد.
- این یافته‌ها نشان دهنده حساسیت فرآیند تعیین جنسیت نسبت به سطح آهن بدن مادر هستند.
آزمایش های درون آزمایشگاهی؛ شواهد بیشتر از تأثیر کم خونی
برای اطمینان از نتایج، پژوهشگران آزمایش های مستقلی نیز در محیط آزمایشگاهی انجام دادند. در این آزمایش ها، سطح آهن در بافت های جنینی دستکاری شد تا تأثیر مستقیم آن بر فرآیند تعیین جنسیت بررسی شود.
- از میان ۳۹ جنین XY که در شرایط کم آهن کشت داده شدند، شش جنین دارای دو تخمدان شدند.
- یک مورد نیز با یک بیضه و یک تخمدان به دنیا آمد.
- این نتایج نشان می دهد که نقش آهن محدود به بدن مادر نیست، بلکه می‌تواند مستقیماً در سطح بافت جنینی اثرگذار باشد.
- مکانیسم این تأثیر به عملکرد آنزیم KDM3A مرتبط است که برای فعال سازی ژن SRY حیاتی است.
آنزیم KDM3A؛ پیوند بیوشیمیایی بین آهن و تعیین جنسیت
نقش آنزیم ها در تنظیم بیان ژن ها بسیار مهم است. KDM3A یکی از این آنزیم ها است که در فعال شدن ژن SRY نقش دارد و حضور آهن برای عملکرد صحیح آن ضروری است. کاهش آهن می تواند این مسیر را مختل کند.
- آهن به عنوان کوفاکتور آنزیم KDM3A عمل می کند.
- اختلال در عملکرد این آنزیم، به معنای عدم فعال شدن SRY و در نتیجه توقف فرآیند نر شدن جنین است.
- این مسیر، رابطه ای مستقیم بین فیزیولوژی بدن مادر و تعیین جنسیت جنین را نشان می دهد.
- این یافته ها پتانسیل‌های جدیدی برای درک بیماری های مرتبط با اختلالات جنسی فراهم می کنند.
آیا این نتایج درباره انسان نیز صدق می کند؟
پژوهش‌های انجام شده تاکنون فقط بر روی موش‌ها صورت گرفته است. با وجود این، شباهت‌های ساختاری و ژنتیکی بین موش‌ها و انسان‌ها ممکن است به ما در درک فرآیندهای مشابه در انسان ها کمک کند.
- هنوز مدارک مستقیمی در مورد تأثیر کمبود آهن بر تعیین جنسیت در انسان وجود ندارد.
- با این حال، این یافته ها زمینه ساز پژوهش های آینده در حوزه های زنان و زایمان و سلامت جنین هستند.
- این احتمال وجود دارد که کم خونی شدید در مادران، اثراتی فراتر از رشد عمومی جنین داشته باشد.
- تحقیقات آینده باید تأثیر این پدیده را در انسان ها بررسی کند.
نتیجه گیری
پژوهش های تازه نشان می دهند که عوامل محیطی مانند سطح آهن می توانند تأثیرات قابل توجهی بر تعیین جنسیت در مراحل ابتدایی رشد جنینی داشته باشند. این یافته، نگاه ما را به ساختار جنسیت و نقش تغذیه و محیط در آن، متحول می کند.
اگرچه برای تعمیم نتایج به انسان هنوز باید پژوهش های بیشتری انجام شود، اما همین میزان شواهد نشان دهنده اهمیت وضعیت سلامت و تغذیه مادر در شکل گیری ویژگی های اساسی جنین هستند. در دنیای پزشکی و زیست شناسی، شاید دیگر نتوان تعیین جنسیت را صرفاً به ترکیب کروموزومی نسبت داد.
