Hoe vreemd het ook lijkt, als het op de kwaliteit van je sperma aankomt, is het misschien het 'vrouwelijke' chromosoom dat de lakens uitdeelt.
X markeert de plek voor mannelijke vruchtbaarheid
Onvruchtbaar? Geef moeder de schuld
Door Neil Osterweil Uit de dokter archieven
16 juli 2001 -- De beroemde dichter Alexander Pope verklaarde dat "de juiste studie van de mensheid de mens is". Maar wat een man precies is hangt af van de definitie die je kiest. Krijger? Niet meer uitsluitend een mannelijke rol. Leider? Ja, maar vrouwen zijn ook leiders. Jager-verzamelaar? Sorry, jongens, zoals de oude tv-reclame zei, vrouwen brengen het spek mee naar huis en bakken het in een pan.
Dus dat laat biologie vrij veel over. Gelukkig kunnen we nog steeds rekenen op de oude geslachtschromosomen, Ms. X en Mr. Y, of niet? Zeker, het X-chromosoom heeft bijna 3000 genen, vergeleken met een miezerige twee of drie dozijn op het Y-chromosoom. Maar je hebt nog steeds een Y nodig om een man te maken, toch? Technisch gezien, ja, maar het lijkt erop dat er zelfs hier onenigheid is.
The Mysteries of Maleness
Het Human Genome Project begint een aantal verrassende aanwijzingen te onthullen over de rol die het Y-chromosoom in de loop der tijd heeft gespeeld, en nu zijn er aanwijzingen dat het X-chromosoom ook een sleutelrol zou kunnen spelen bij de ontwikkeling van sperma. Volgens Jeremy Wang, PhD, van het Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge, Mass, zouden sommige gevallen van onvruchtbaarheid bij mannen wel eens X-chromosoom-gerelateerde aandoeningen kunnen blijken te zijn, die van moeder op zoon worden overgedragen.
"Dit is net zoiets als kleurenblindheid, hemofilie -- dat zijn X-gebonden aandoeningen; de afwijking wordt door de moeder doorgegeven. Dus het is mogelijk dat mannelijke onvruchtbaarheid wordt doorgegeven door de moeder. De moeder heeft één defect gen, het andere is van het Y-type [bijgedragen door het sperma van de vader], en het kan worden doorgegeven aan haar zoon, en haar zonen zijn onvruchtbaar," zegt Wang, een postdoctoraal medewerker in het laboratorium van David Page, MD, professor in de biologie aan het Massachusetts Institute of Technology en onderzoeker aan het Howard Hughes Medical Institute aan het Whitehead, dat verbonden is met MIT.
Page en collega's hebben gen-detective gespeeld en de 300 miljoen jaar oude geschiedenis van het Y-chromosoom doorgespit op zoek naar aanwijzingen voor de mysteries van mannelijkheid, voortplanting en onvruchtbaarheid, en wat zij hebben gevonden is genoeg om het conventionele denken over geslacht en de bijdragen van moeder en vader binnenstebuiten te keren.
X en Y: From Then to Now
Voor degenen die een beetje roestig zijn op Genetica 101, kan een korte herhaling op zijn plaats zijn. Elke normale cel in het menselijk lichaam heeft 46 chromosomen: 22 paar autosomen - "gewone" chromosomen die identiek zijn bij mannen en vrouwen - en twee geslachtschromosomen. Vrouwen hebben twee X-en, en mannen hebben een X en een Y, en dat is meestal genoeg om het verschil te maken.
Maar 300 miljoen jaar geleden, toen onze voorouders nog op hun buik door moerassen kropen, waren er nog geen geslachtschromosomen.
"Het blijkt dat ooit, de X en de Y hetzelfde waren. Het waren de twee leden van een heel gewoon paar autosomen," zei Page op een recent Whitehead seminar. "Ik zal beweren dat 300 miljoen jaar geleden, toen we reptielen waren, we mannetjes en vrouwtjes hadden, we bestonden als mannetjes en vrouwtjes. De mannetjes maakten sperma, de vrouwtjes maakten eitjes, maar we hadden geen geslachtschromosomen, we hadden alleen gewone chromosomen, en ons geslacht werd waarschijnlijk bepaald -- of we ons als reptielachtig embryo als mannetje of als vrouwtje ontwikkelden -- door de temperatuur waarbij we, als ei, werden uitgebroed."
Sindsdien, toen de mensheid zich evolutionair omhoog werkte, lijken de genen die de spermatogenese regelen - de aanmaak van sperma - zo essentieel te zijn geworden voor de soort, dat ze steeds opnieuw zijn gekopieerd en van de tuinvariant autosomen naar de "nieuw" gecreëerde geslachtschromosomen zijn overgeheveld.
"Je begon met een voorouderlijk gen in vliegen en wormen dat nodig was voor spermatogenese. Dat werd vervolgens gedupliceerd in hogere dieren. En dan zeer recent in Oude Wereld apen en mensen, was er een duplicatie op de Y, en dat Y-gen zelf werd meervoudig gedupliceerd," zegt Steven A. Wassermen, PhD, professor in de biologie aan de Universiteit van Californië in San Diego. "Wat er met name bij de mens lijkt te zijn gebeurd, is dat je deze genen op het Y-chromosoom hebt gebracht die verantwoordelijk zijn voor de spermatogenese en daarom onderhevig zijn aan seksuele selectie.
Girl Power
Volgens Page komt ongeveer de helft van de genen op het Y-chromosoom tot expressie - dat wil zeggen, wordt actief - bij het maken van sperma in de testikels.
"Het blijkt dat dit een medisch gevolg heeft," zegt Page. "Het blijkt dat de meest bekende oorzaak van spermatogeen falen, van mannelijke onvruchtbaarheid, deletie is, de afwezigheid van een deel van het Y-chromosoom. Er zijn verschillende delen van het Y-chromosoom, [en] het weglaten van een van die delen zal de spermaproductie stilleggen. Dit zijn veel voorkomende oorzaken van het falen van spermatogenie in menselijke populaties."
Maar hier is de klap op de vuurpijl die een paar fragiele mannelijke ego's kan kwetsen, zegt Wang: Het blijkt dat het Y-chromosoom slechts een deel van het verhaal is. Hij ontdekte dat bij muizen en mannen het X-chromosoom ongeveer 10 genen blijkt te dragen die belangrijk zijn bij het bepalen van de productie van primitieve cellen in het zich ontwikkelende embryo die later de productie of afwezigheid van sperma zullen bepalen. Dat zijn ongeveer drie spermamakende genen op het "vrouwelijke" chromosoom voor elke één op het mannelijke.
"Dit verandert onze manier van denken: Voorheen dacht iedereen op dit gebied dat het Y-chromosoom een zeer belangrijke rol speelt in de spermatogenese, zo niet een monopolie, maar niemand dacht na over het X-chromosoom," vertelt Wang aan Arts. "Deze bevindingen veranderen dat volledig: Het X-chromosoom speelt niet alleen een rol, het lijkt erop dat het de belangrijkste rol speelt."
Maar hoewel dit alles misschien een beetje contra-intuïtief is, is het eigenlijk goed nieuws, omdat het nieuwe wegen voor onderzoek opent, zegt een onderzoeker die gespecialiseerd is in mannelijke onvruchtbaarheid.
"Genetisch werk is nog in de beginfase voor welke ziekte je ook te maken hebt, en onvruchtbaarheid is ook een ziektetoestand," zegt Erol Olen, MD, hoofd van de divisie mannelijke onvruchtbaarheid en seksuele disfunctie in het New England Medical Center in Boston. "Op dit moment is het meer voor educatie, meer om de patiënten te laten weten dat: 'Kijkend naar uw genen, is het zeer onwaarschijnlijk dat we sperma terugkrijgen als we een of andere interventie doen.' Maar idealiter is dit iets waarbij we in de toekomst kunnen zeggen: 'Nou, deze genen lijken geen signalen te produceren, en als we je dit of dat kunnen geven en ze op de een of andere manier aan kunnen zetten, kunnen we op die manier misschien de spermatogenese verhogen."
