Sessualizzazione del SNC nel periodo fetale e neonatale

È chiaro a tutti che ci sono molte differenze, non eclatanti ma visibili, nel modo in cui il cervello degli uomini e quello delle donne regolano i processi cognitivi, il linguaggio e soprattutto le emozioni. Tanto che, secondo alcuni, si potrebbe parlare di “cervello maschile” e “cervello femminile” e vi sarebbe una complementarietà tra i due generi, che avrebbe portato un vantaggio reciproco nell’ evoluzione e reso possibile il progresso della specie.

Differenze comportamentali vengono evidenziate in molte situazioni, a cominciare fin da bambini dal gioco e poi in tanti atteggiamenti, soprattutto quelli aggressivi. Le cause sono molteplici come l’educazione e i fattori ambientali, ma molti autorevoli studi hanno messo in evidenza come alla base vi sia un diverso funzionamento tra il cervello maschile e quello femminile con connessioni diverse tra le varie aree celebrali e di conseguenza con comportamenti strettamente correlati al genere.

In breve si può dire che i maschi hanno generalmente maggiori abilità motorie e spaziali mentre le femmine hanno generalmente maggiori capacità relazionali e sociali. «il cervello maschile è programmato per la comprensione, l’analisi e per l’elaborazione di sistemi, mentre quello femminile per l’empatia» (Simon Baron Cohen).

È stato dimostrato che le differenze di genere sono presenti già pochi mesi dopo la nascita, quando l’influenza sociale è molto limitata. Ciò ha portato a pensare che vi siano delle differenze neurofisiologiche ed anatomiche tra il cervello maschile e femminile, con diversi comportamenti che poi possono essere influenzati anche dall’educazione e dall’ambiente sociale.

Il morbo di Parkinson e la Sclerosi laterale amiotrofica sono più presenti nei maschi, mentre la depressione ed il morbo di Alzheimer sono più frequenti nelle donne: è possibile che queste e tante altre differenze di incidenza delle patologie tra uomo e donna possano dipendere da un diverso funzionamento del cervello? È possibile che l’inquinamento ambientale possa influire anche sulla differenziazione sessuale, sulle attitudini personali, sul carattere e sull’orientamento sessuale? Questi sono interrogativi emergenti nella società moderna e sono ancora molto scarsi gli studi che riguardano il SNC.

Da più di un secolo, con metodi sempre più appropriati, si sono studiate le differenze anatomiche tra il cervello dell’uomo e quello della donna. Ancora si discute se il cervello della donna sia più piccolo di quello dell’uomo, anche se ci sono lavori che dimostrano che, se consideriamo le differenti proporzioni corporee, non vi sarebbe nessuna differenza di grandezza.

Più interessanti sono i lavori che prendono in considerazione le differenze anatomiche di alcune aree cerebrali. L’Amigdala e l’Ipotalamo sono più grandi nell’uomo e bisogna considerare che l’Amigdala processa le emozioni mentre l’Ipotalamo regola le funzioni del Sistema Nervoso Autonomo e dell’attività ghiandolare. Nelle donne è invece maggiore il volume della corteccia prefrontale, che riguarda i comportamenti complessi con decisioni elaborate e la moderazione nella condotta sociale. Sempre nelle donne sono maggiori le dimensioni dell’Ippocampo, centro di controllo su emozioni e formazione dei ricordi, e delle aree cerebrali devolute al controllo del linguaggio. Studi neurofisiologici hanno confermato che a queste differenze corrispondono anche differenze funzionali. La donna elabora il linguaggio verbale contemporaneamente nei due emisferi, gli uomini solo nella parte sinistra. Per quanto riguarda l’Amigdala nell’uomo è attivata da stimoli che causano aggressività, innescando una risposta di tipo motorio mentre nella donna l’attivazione è dovuta ad emozioni, anche non forti, e, poiché l’attività dell’Amigdala favorisce l’immagazzinamento delle esperienze emotive, ne consegue una migliore capacità delle donne di immagazzinare e ricordare più a lungo gli stimoli sensoriali collegati a queste esperienze e questo forse gioca a loro sfavore in patologie come la Fibromialgia e la Sensibilità chimica multipla. Le connessioni dell’Amigdala sono diverse quindi tra maschi e femmine mentre sono simili tra maschi eterosessuali e donne lesbiche e ugualmente simili tra maschi gay e donne eterosessuali. Ci sono anche degli studi che evidenziano come la relazione all’esposizione ai feromoni umani attiva aree del cervello simili tra donne eterosessuali e maschi gay e ugualmente simili tra donne lesbiche e maschi eterosessuali. Le connessioni nel cervello maschile sono prevalentemente di tipo intra emisferico mentre quelle nel cervello femminile sono prevalentemente Inter emisferiche. Ciò fa supporre che il cervello maschile sia strutturato soprattutto per favorire la connessione tra percezione ed azione coordinata conseguente, mentre quello femminile, grazie alla maggiore connettività tra i due emisferi, sia avvantaggiato dalla fusione dell’analisi delle informazioni, tipica dell’emisfero sinistro, con l’analisi intuitiva, tipica dell’emisfero destro.

Queste differenze sono probabilmente legate alla nostra storia evolutiva, dove ciascun sesso aveva in passato un ruolo ben definito riguardo la sopravvivenza della specie. Gli uomini delle caverne si dedicavano alla caccia mentre le donne raccoglievano il cibo ed accudivano i figli. Ciò ha determinato una specializzazione diversa delle aree cerebrali per assecondare meglio il proprio ruolo. Questa però non è l’unica ipotesi, secondo alcuni ricercatori le differenze strutturali del cervello potrebbero esistere a prescindere dai ruoli storici del maschio e della femmina e sarebbero utili a compensare le differenze fisiologiche somatiche tra i sessi, dipendenti dagli ormoni gonadici, che, se incontrollate, potrebbero essere dannose.

Come si formano dunque queste differenze del SNC?

Ø Premessa sulla formazione degli organi sessuali

Durante la nostra vita intrauterina, fino alla sesta settimana di gestazione, le gonadi sono indifferenziate. Fino alla sesta settimana di gestazione quindi il feto è potenzialmente bisessuale, se si prescinde dal sesso genetico. A determinare la differenziazione sono i cromosomi sessuali XY, mediante il gene Sry che è presente nel cromosoma Y; la proteina Sry fa proliferare il midollo della gonade generando i testicoli mentre, in essenza di questa proteina, prolifera la corteccia delle gonadi generando le ovaie. A questo punto le gonadi iniziano la produzione degli ormoni androgeni, in elevata quantità se presenti i testicoli e di conseguenza tutte le cellule con recettori per gli androgeni avranno caratteri maschili, altrimenti, se presenti le ovaie, la produzione degli ormoni androgeni sarà molto bassa e quindi si svilupperanno nelle cellule i caratteri femminili.

Ormoni androgeni sono:

· il Testosterone che promuove la formazione dei genitali interni maschili

· il diidrotestosterone che promuove la formazione dei genitali esterni maschili e della prostata

· il fattore di regressione dei dotti di Müller che promuove la regressione dei genitali interni femminili.

Il testosterone è prodotto a partire dall’ottava settimana e, in quantità massimale, tra la decima e la ventesima settimana. La secrezione del testosterone è sotto il controllo della gonadotropina corionica (HCG) secreta dalle cellule sincizio trofoblastiche placentari e, successivamente della gonadotropina luteinizzante (LH) prodotta dall’ipofisi anteriore fetale. Si ritiene che, tra il secondo e quarto mese di gravidanza, l’HCG sia l’ormone responsabile della secrezione di testosterone, mentre nella restante gravidanza, intervengano con azione congiunta sia l’HCG che l’LH. A partire dall’undicesima settimana, l’ipofisi fetale, accanto all’LH produce anche FSH che ha un ruolo nel favorire lo sviluppo delle cellule di Sertoli e delle cellule germinali.

La classica progressione è la seguente:

Sesso Genetico (XX, XY) > Sesso Gonadico (formazione gonadi e secrezione ormonale) > Sesso Fenotipico.

Il Sesso fenotipico è l’espressione finale del processo di formazione sessuale e può essere condizionato però da patologie della secrezione ormonale, su base genetica, metabolica o epigenetica (interferenti endocrini), con talvolta un quadro fenotipico intersessuale o comunque anomalo.

Come avviene dunque la differenziazione sessuale del cervello e quindi del comportamento correlato al genere?

In assenza di androgeni la natura produce una femmina, anche a livello cerebrale. Sono dunque gli ormoni steroidei testicolari che mascolinizzano il cervello nella fase di sviluppo fetale e neonatale (periodo critico).

Negli esseri umani, ma anche in altre specie, esistono dei periodi critici, nei quali l’effetto sul Sistema Nervoso Centrale degli ormoni, in particolare il testosterone, possono avere importanti ripercussioni nel comportamento. Per esempio in neonate di ratto una sola iniezione di testosterone induce il comportamento maschile nell’adulto. Esistono quindi dei periodi critici, che variano da specie a specie, nei quali l’azione ormonale può condizionare per tutta la vita il comportamento. Il Testosterone, secreto dai testicoli e penetrato nel cervello, viene modificato (attraverso un processo chimico catalizzato dall’enzima aromatasi) in E2 (estradiolo), che si lega ai recettori specifici per gli estrogeni delle cellule cerebrali, con la conseguente regolazione genica che provoca mascolinizzazione e defemminizzazione. Quindi la mascolinizzazione del cervello dipende dall’estradiolo prodotto localmente. Gli ormoni femminili materni E2 non influiscono sulla differenziazione sessuale dell’encefalo (altrimenti avremmo tutti un cervello maschile), perché si legano all’alfa-feto proteina prodotta dal fegato fetale, e con questo legame viene impedita la penetrazione nel cervello di E2.

Non sono solo gli androgeni gonadici a penetrare nel cervello, anche gli ormoni surrenalici e tiroidei possono partecipare alla formazione ed in alcuni casi determinare alterazioni e patologie (per esempio il Cretinismo è dovuto a carenza di Iodio e conseguente ipotiroidismo durante il periodo fetale). Malattie tiroidee o adeno surrenaliche nella madre sarebbero correlate a omosessualità, transessualità ed autismo. (Ment Illn. 2017 Towards a further understanding of prenatal thyroid theory of homosexuality: Autoimmune thyroiditis, polycystic ovary syndrome, autism and low birth weight, Osman Sabuncuoglu)

Infine lo Stress materno può agire sulla programmazione del Sistema Nervoso Centrale attraverso meccanismi di tipo metabolico con la produzione di sostanze chimiche con effetto ormonale, con un meccanismo quindi di tipo epigenetico indotto da comportamenti sociali stressanti, soprattutto se prolungati, che possono avere conseguenze sulla differenziazione sessuale del sistema nervoso centrale se interessano una gestante durante il periodo critico di formazione del sistema nervoso centrale del feto.

Asse ipotalamo- ipofisi- surrene e stress

Stimolo stressogeno prolungato >>> IPOTALAMO >>> IPOFISI>>> Cortico surrenali >>> >>>Aumento Cortisolo >>>> Regioni frontali cerebrali

“L’aumento dello spessore corticale nelle aree frontali del cervello in bambini sottoposti all’esposizione ad alti livelli di cortisolo materno, dovuto alla presenza di un elevato numero di recettori del cortisolo nelle regioni frontali, suggerisce che il cortisolo sia in grado di promuovere la maturazione del cervello nel feto. Tuttavia, sembra che ci debba essere una “concentrazione ottimale “del cortisolo, dal momento che livelli estremamente elevati di questo ormone possono essere tossici per lo sviluppo del cervello”. (Gli effetti del cortisolo materno sullo sviluppo cerebrale del feto. https://www.psiconline.it/news-di-psicologia/gli-effetti-del-cortisolo-materno-sul-feto.html)

In conclusione la differenziazione sessuale cerebrale è quindi un esempio della plasticità del Sistema Nervoso Centrale, che ha quindi diverse alternative, che però si fissano nel periodo critico fetale e neonatale che sono poi difficilmente modificabili. Negli esseri umani resta comunque alta l’influenza sul comportamento, anche sessuale, indotta dalla tradizione culturale e dall’ambiente sociale. Un altro periodo critico è quello della pubertà, quando l’ipotalamo, stimolando la parte anteriore dell’ipofisi, induce il rilascio degli ormoni gonadotropi LH e FSH, in modo che le gonadi producano i relativi ormoni che sono responsabili della maturazione sessuale, della comparsa dei caratteri sessuali secondari e della capacità riproduttiva. Anche durante questo periodo si hanno comportamenti collegati alla stimolazione ormonale del Sistema Nervoso Centrale, la cosiddetta “Tempesta ormonale”, ma non in maniera così determinante e difficilmente modificabile come avviene durante il periodo critico fetale. Un adolescente esposto ad interferenti endocrini durante la pubertà può quindi andare incontro ad alterazioni della maturazione sessuale e della capacità riproduttiva.

Epigenetica ed errori della differenziazione sessuale del Sistema nervoso centrale

Oltre all’effetto epigenetico dello stress sulla gestante, con possibile induzione di errori della differenziazione sessuale del sistema nervoso centrale e di altri apparati, ci sono poi molte molecole, assunte come medicinali o presenti come inquinanti ambientali, soprattutto nel cibo e nell’acqua, che possono indurre alterazioni con meccanismo epigenetico. Queste sostanze possono danneggiare il sistema nervoso centrale ed altri apparati, soprattutto nel periodo critico fetale ed in quello adolescenziale. Prendono il nome di Interferenti endocrini o distruttori endocrini ed in particolare vengono chiamati xenoestrogeni e xenoandrogeni quelli che si legano ai recettori ormonali gonadici specifici, stimolandoli o inibendoli.

Tra questi uno dei più noti e dei più studiati è il Bisfenolo A, che provoca alterazioni dello sviluppo degli organi riproduttivi ed alterazioni dei comportamenti. È una sostanza usata come ammorbidente di tante materie plastiche ed usato quindi anche per i Biberon ed i giocattoli di plastica per neonati (ora proibito in Europa, ma in altre parti del mondo?). È stata riscontrata una maggiore sensibilità a questo inquinante nel sesso maschile e lavori sperimentali hanno documentato una caduta dello stimolo sessuale nel maschio esposto, mentre nelle donne è stato evidenziato un anticipo della pubertà. Sicuramente tutti gli interferenti endocrini che agiscono sui recettori del testosterone, del progesterone e degli estrogeni possono avere influenza negativa sulle ghiandole sessuali, sul comportamento e sulla capacità riproduttiva, con una riduzione della fertilità nelle zone inquinate. In questo senso anche i PFAS devono essere presi in seria considerazione, data l’evidenza di interferenze con i recettori del testosterone e del progesterone e dato che sia il Bisfenolo A che i PFAS sono inquinanti ubiquitari (POP, acronimo inglese di Persistent Organic Pollutants) e quindi i loro effetti si possono sommare nello stesso individuo.

BIBLIOGRAFIA

Per la Bibliografia vedere i seguenti siti dai quali è stata preso il materiale, talvolta con la trascrizione letterale del testo riguardante le conclusioni dei vari Autori, ai quali chiedo scusa, ma la completezza e la sintesi delle loro conclusioni era perfetta per l’esposizione di questo argomento.

· IL NOSTRO CERVELLO HA UN SESSO?

Michela Matteoli

Direttore dell’Istituto di Neuroscienze del CNR, Docente di Farmacologia presso Humanitas

University e Responsabile del Neurocenter di Humanitas Research Hospital.

· DIFFERENZIAZIONE SESSUALE

Università degli studi di Firenze

· AMBIENTE E CERVELLO

COME NASCONO LE DIFFERENZE TRA I SESSI

Giancarlo Panzica Professore ordinario di Anatomia Umana

Università degli Studi di Torino

Settimana del Cervello 2012

· Neuroanatomia funzionale e molecolare: implicazioni comportamentali per le differenze di genere

Journal of Psychopathology

· DETERMINISMO CELLULARE E SVILUPPO BIOLOGICO

Modulo area medica. L’orientamento sessuale

Dott.ssa TARABBIA CRISTINA

Medico Chirurgo – Specialista in Ginecologia Ostetricia

Professore Incaricato di Medicina di Genere – Università di Ferrara

· PRECURSORI BIOLOGICI ED IDENTITA’ DI GENERE

Interattivamente.org

· IL CERVELLO ARCOBALENO ORIENTAMENTO E IDENTITA’ DI GENERE

Psychiatry On line

· C.I.R.S.De - Università degli studi di Torino

Corso on line - Introduzione agli studi di genere

Modulo di II Livello – Corpo, norme e comportamenti sessuali

Lezione: Disordini della differenziazione sessuale - Roberto Lala, Ilaria Lesmo, Roberta De Nardi © 2012 1

Disordini della differenziazione sessuale

(Roberto Lala – Ospedale Infantile Regina Margherita, Torino;

Ilaria Lesmo - Università di Milano; Roberta De Nardi - Università di Torino)