Parliamo di sesso

Cos’è il sesso?

Ormai anche i bambini sanno che il modo in cui siamo fatti dipende dal nostro genoma, ovvero quella parte del DNA che codifica per proteine, e non solo quella, come vedremo. Recentemente si è scoperto infatti che non solo tutto il genoma in qualche modo è coinvolto nel fare di noi quello che siamo ma entrano in gioco anche una serie di fattori esterni, detti epigenetici.

Complicato?

Rendiamolo semplice. Pensiamo alla cucina di un ristorante. Abbiamo una serie di strumenti per cucinare, come pentole, mestoli e fornelli; abbiamo dei libri di ricette o dei cuochi esperti che sanno come preparare i vari piatti; abbiamo gli ingredienti e abbiamo le ordinazioni da parte dei clienti. Lo scopo è produrre piatti gustosi. Questi piatti gustosi sono le proteine. Noi siamo fatti di proteine, ovvero sono i mattoni con cui siamo costruiti, ma le proteine non sono solo i componenti del nostro organismo ma alcune ne regolano il funzionamento e altre fanno da messaggeri di segnali all’interno del nostro corpo. Altre ancora infine regolano persino la produzione di altre proteine. Un po’ più complicato che primo, secondo e contorno, ma per ora rimaniamo sulla metafora della cucina.

Il genoma che codifica per proteine sono le ricette. In pratica ci dice come produrre i vari piatti. Quello che non codifica, detto a volte DNA spazzatura, è lo chef che decide di volta in volta quali ricette applicare e come. Enzimi e altre molecole come i vari tipi di RNA sono gli strumenti, ovvero padelle, coltelli e mestoli. Le ordinazioni ed eventuali eventi esterni, come la sostituzione di un ingrediente perché quello previsto era finito o la richiesta improvvisa di una variante per un piatto perché il cliente è celiaco, sono i fattori epigenetici, ovvero sostanze ed eventi esterni che influiscono sulla produzione delle proteine.

Fin qui tutto chiaro? Ricapitoliamo: noi siamo fatti a priori in base a determinate istruzioni, ma poi ci sono diversi fattori che intervengono e che possono sviluppare varianti rispetto alle istruzioni fornite dai nostri geni. Queste variazioni si chiamano mutazioni e a volte avvengono per fattori interni o a causa di fattori esterni. Ad esempio, un cuoco legge male una ricetta, ovvero un RNA trascrive erroneamente una sequenza del DNA. Oppure qualcuno ruba un ingrediente dalla cucina oppure versa in un pentolino un ingrediente che non c’entra nulla col piatto che stiamo cucinando, ovvero un raggio cosmico colpisce il DNA e lo danneggia oppure una droga assunta produce una sostanza che impedisce al DNA di srotolarsi, essere letto e quindi di produrre una certa proteina.

Ora noi sappiamo anche, e anche questo si studia fin dai primi anni di scuola, che in natura vige il criterio della selezione naturale: il più adatto vince, ovvero trasmette i propri geni alle generazioni future. Non il più forte o il più bello: il più adatto all’ambiente. Ma l’ambiente cambia in continuazione e quindi oggi sopravvive quello con la pelle scura e carica di melanina, domani sopravvive quello con la pelle chiara perché la tribù si è spostata dall’Africa al Nord Europa. Diverse condizioni ambientali, diverse possibilità di sopravvivenza. Non del singolo individuo, ovviamente, ma della specie. Il singolo può sopravvivere anche in condizioni ambientali avverse ma questa cosa ha un costo, per cui alla fine si preferisce adottare un profilo genetico diverso, se no si rischia che l’intera specie si estingua.

Ma come avviene il cambiamento? Abbiamo detto che ogni tanto avvengono delle mutazioni nel nostro DNA: alcune non sono compatibili con la vita, ovvero non permettono lo sviluppo di un altro individuo; altre producono modifiche serie allo stesso, ad esempio si nasce con un dito in più in una mano o con una sindrome mentale; altre ancora producono cambiamenti del tutto sostenibili, come alterarci il colore degli occhi in una situazione in cui non sarebbe dovuto venir fuori quella tonalità, oppure far sì che si sia intolleranti a un certo nutriente. Alcune di queste mutazioni, ogni tanto e su base meramente statistica, rendono più adatti certi individui al cambiamento dell’ambiente esterno e questo fa sì che quella mutazione si trasmetta alle generazioni future.

Facciamo un breve riassunto? Le mutazioni producono varianti di un organismo; alcune varianti non sopravvivono, altre sono irrilevanti, altre ancora permettono a quell’organismo di sopravvivere a un cambiamento dell’ambiente mentre gli organismi “vecchi” non ce la fanno. Semplice, no?

E il sesso?

Ci arrivo. Dato che cambiare è bello, ovvero in termini di sopravvivenza della specie, il cambiamento crea quel livello di diversità che permette a qualche individuo di sopravvivere anche a cambiamenti rilevanti e quindi evitare che la sua specie si estingua, la natura ha pensato bene, per far produrre un individuo nuovo, di mescolare un po’ le carte.

In pratica ogni organismo ha delle cellule che sono state designate alla riproduzione di nuovi organismi. Queste cellule si chiamano gameti. Ogni gamete porta con sè una parte più o meno ampia del ricettario di quell’individuo. Il sesso serve a mescolare i gameti, ovvero a prendere un po’ di ricette da una parte, un po’ dall’altra, e fare un individuo che non è uguale né a uno, né all’altro dei genitori.

In realtà questo vale per organismo complesso come siamo noi. Se consideriamo tutti gli organismi presenti sulla Terra, le tecniche di ricombinazione del genoma sono estremamente varie e fantasiose, tanto che alcune ci potrebbero persino sembrare del tutto aliene. Ma questa è un’altra storia. Se volete divertirvi, andate a studiare il “sesso” nei protozoi.

Ora, molti organismi eucarioti unicellulari producono gameti di uguali dimensioni (isogamia), ma nella maggior parte degli organismi multicellulari la riproduzione sessuale ha portato all’evoluzione di gameti maschili e femminili di dimensioni diverse (anisogamia) e spesso alla formazione di due sessi distinti. Tutti quanti noi sappiamo infatti quanto sia diverso un ovulo femminile da uno spermatozoo maschile.

E qui arriviamo al punto: anche se il risultato dello sviluppo sessuale è fortemente conservato (maschio o femmina), esistono numerosi meccanismi che possono determinare lo sviluppo di un individuo come maschio o femmina. In pratica, non esiste uno schema binario assoluto che suddivide gli organismi di questo tipo in maschi e femmine, ma un ventaglio molto più ampio di possibilità, anche se gli estremi, ovvero maschio tipico e femmina tipica, sono statisticamente quelli più frequenti.

Questi schemi si chiamano fenotipi sessuali.

Consideriamo ora solo gli esseri umani. Nella nostra specie il sesso è determinato dai cromosomi sessuali, ovvero XX per le femmine e XY per i maschi, dove i cromosomi X e Y portano numeri e set di geni radicalmente diversi. Pensate che mentre sul cromosoma X ci sono circa un migliaio di geni, su quello Y, quello “maschile”, ce ne sono solo poche decine. E qui andiamo un po’ più in profondità, ovvero abbandoniamo la nostra cucina per essere un po’ più tecnici. Sarebbe difficile fare altrimenti.

Il primo punto da acquisire è che la maggior parte dei geni sui cromosomi sessuali non sono direttamente coinvolti nel determinare il sesso di un individuo. Per lungo tempo si è pensato che questo aspetto fosse legato alla presenza di un singolo locus, ovvero il gene SRY sul cromosoma Y, detto “maschio-limitante”. Come purtroppo succede spesso in genetica, non è così semplice.

Studi recenti hanno dimostrato che l’ipotesi che vedeva la “femmina” come il modello base e il maschio come una variante di quel modello, in realtà non è corretto. Esistono infatti geni che promuovono attivamente lo sviluppo delle ovaie e sopprimono il programma testicolare. Così, la vecchia visione per la quale si è maschi se è presente il cromosoma Y e femmine altrimenti, è stata sostituita da uno schema più articolato in cui i cromosomi sessuali dicono una cosa ma le gonadi, ovvero ovaie e testicoli, ne raccontano un’altra.

Si parla così di “differenze dello sviluppo del sesso”, ovvero DSD. Sotto riporto una tabellina che mostra ben 9 fenotipi diversi invece dei classici 2, ovvero maschi e femmine. Non entrerò nello specifico di quali geni siano coinvolti in cosa perché è un argomento molto tecnico. Diciamo solo che le nuove tecnologie di sequenziamento del DNA e la biologia cellulare stanno rivelando che ognuno di noi è, a livelli differenti, un mosaico di cellule geneticamente distinte, alcune con un sesso che potrebbe non corrispondere a quello del resto del loro corpo. Alcuni studi, poi, suggeriscono che il sesso di ogni cellula possa influenzare il comportamento generale dell’individuo attraverso una rete complessa di interazioni molecolari.

Fonte: B. Y. C. Ainsworth, “Sex Redefined,” Nature, vol. 518, pp. 288–291, 2015.

Fenotipo sessuale	Cromosomi	Gonadi	Genitali
Maschio tipico	XY	Testicoli	Interni ed esterni maschili
Differenze lievi	XY	Testicoli	Interni ed esterni maschili
Differenze moderate	XY	Testicoli	Esterni maschili, ipospadia
46,XY DSD	XY	Tessuto ovarico e testicolare	Spesso “ambigui”
DSD ovotesticolare	XY, XX o un misto	Piccoli testicoli	“ambigui”
46,XX DSD testicolare	XX	Ovaie	Esterni maschili
Moderate variazioni	XX	Ovaie	Esterni maschili e interni femminili
Sottili variazioni	XX	Ovaie	Esterni e interni femminili
Femmina tipica		Ovaie	Interni ed esterni femminili

Attenzione: non stiamo parlando di identità di genere, ovvero di una visione, anche non binaria, che ha un’origine sociale e soggettiva. Parliamo di sesso, ovvero di qualcosa di oggettivo e scientificamente rilevabile. In pratica, non solo esistono individui che non sono solo maschi o solo femmine, ma ognuno di noi potrebbe contenere cellule con genomi di sesso differente da quello prevalente che ha determinato le caratteristiche del nostro corpo. Questo è un dato di fatto e quindi non è questione di opinioni, dato che adesso sappiamo “leggere” il DNA umano.

Concludendo, abbiamo scoperto che:

1. i cromosomi X e Y non sono più i soli fattori che determinano il sesso di un individuo;
2. non esistono solo due fenotipi ma un ventaglio abbastanza ampio, che determina le caratteristiche delle gonadi, dei genitali, la produzione di ormoni e quindi in ultima analisi la struttura scheletrica e muscolare di un individuo, così come altre caratteristiche fisiologiche e morfologiche;
3. anche in individui il cui sesso ha una fenotipizzazione tipica, ovvero è chiaramente maschio o femmine, alcune cellule e persino organi del suo corpo potrebbero portare informazioni genetiche relative al sesso discordanti con il suo fenotipo.

Quindi il sesso è un po’ più complicato di come siamo abituati a pensarlo.