sviluppo dell`apparato urinario

sviluppo dell’apparato urogenitale
•Il sistema o apparato urogenitale può
essere suddiviso funzionalmente in
sistema urinario (escretore) e sistema
genitale (riproduttivo)
•anatomicamente ed embriologicamente
i due sistemi sono strettamente correlati
•Il sistema urogenitale si sviluppa dal
mesoderma intermedio che si estende
lungo la parete dorsale del corpo
dell’embrione
Evoluzione del mesoderma intermedio
• Il mesoderma intermedio perde la sua connessione con i
somiti
• forma un sollevamento longitudinale del mesoderma che
è definito cresta urogenitale (una a destra e una a
sinistra dell’asse mediano dell’embrione)
• La parte della cresta urogenitale che da luogo agli
abbozzi del sistema urinario è conosciuta come
cordone nefrogenico
• La parte della cresta urogenitale che si trova sul
lato mediale della cresta urogenitale a livello
lombare forma la cresta genitale o cresta gonadica)
sviluppo del Rene
• Il sistema urinario è costituito da:
– reni: mantengono il volume e la composizione dei fluidi corporei
secernendo l’urina
– ureteri, vescica ed uretra: specializzati per l’escrezione o il
temporaneo stoccaggio dell’urina
• Durante la vita intrauterina compaiono tre distinti sistemi
escretori
• Pronefro: non è funzionalmente attivo
– dopo la sua formazione va incontro rapidamente a regressione
completa
• Mesonefro: serve come organo escretore temporaneo
– va incontro a cambiamenti degenerativi
– nel maschio persistono la parte caudale dei tubuli mesonefrici e
il dotto mesonefrico
• Metanefro: diventa il rene definitivo
pronefro
• Il pronefro compare precocemente a partire dalla terza-quarta
settimana dello sviluppo
• Inizialmente è costituito da strutture cellulari solide segmentate
(nefrotomi) originate dal mesoderma intermedio della regione
cervicale
• Queste diventano strutture tubulari (tubuli pronefrici)
• I tubuli pronefrici nella loro porzione laterale confluiscono in
successione (cranio caudale) l’uno nell’altro costituendo il dotto
del pronefro
dotto del pronefro
• decorre in direzione caudale
• si apre nella parete laterale della cloaca (ultima parte
dell’intestino posteriore)
• Nell’uomo lo sviluppo del pronefro non da luogo alla formazione
di strutture (glomeruli) funzionalmente attive
• Già all’inizio della quinta settimana i nefrotomi rudimentali
vanno incontro a completa regressione
il mesonefro
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Il mesonefro si forma nel mesoderma intermedio (cordone
nefrogenico) caudalmente rispetto ai segmenti pronefrici in una fase
immediatamente successiva dello sviluppo (quarta settimana)
Si estende dal primo segmento toracico fino ai segmenti lombo-sacrali
con esclusione degli ultimi 3
ciascun segmento del cordone nefrogenico si differenzia in una
vescicola nefrogenica
Ogni vescicola si allunga a formare un’ansa a forma di S ( tubulo
nefrogenico primitivo)
L’estremità mediale di ogni ansa ad S forma la capsula di Bowman
(entra nella costituzione di un glomerulo simile a quelli del rene
adultoàglomerulo = capsula di Bowman + gomitolo di capillari)
la componente vascolare (i capillari) del glomerulo mesonefrico,
proviene da ramificazioni segmentarie dell’aorta dorsale
l’estremità laterale di ogni ansa ad S entra nel dotto mesonefrico
(dotto di Wolff)
Il dotto di Wolff rappresenta l’omologo del precedente dotto del
pronefro e a sua volta confluisce nella cloaca
Nell’uomo il mesonefro assume una funzione attiva e permette la
formazione di un’urina ipotonica per un certo periodo (all’incirca fino al
5° mese)
Evoluzione del mesonefro
• il mesonefro ha un destino diverso nei due sessi:
– Nella femmina: è in gran parte riassorbito
– nel maschio:
• alcuni tubuli mesonefrici posti in vicinanza
degli abbozzi delle gonadi persistono
–danno luogo alla formazione dei
condottini efferenti del testicolo
• alcuni tratti del dotto mesonefrico persistono
come parti dell’apparato genitale (da origine
a dotto dell’epididimo, dotto deferente,
vescicole seminifere e dotto eiaculatore)
Metanefro o rene definitivo
•
Il metanefro origina da due abbozzi mesodermici:
1) la gemma ureterale (diverticolo metanefrico)
– proliferazione dorsale del dotto mesonefrico di Wolff situata
in vicinanza alla sua entrata nella cloaca
– dalla gemma ureterale si sviluppa il sistema collettore del
rene: (uretere, pelvi renale calici maggiori e minori, dotti
collettori)
2) il mesoderma metanefrico (blastema metanefrogenico)
– Il mesoderma metanefrico si sviluppa dalla porzione sacrale
del cordone nefrogenico (ultimi tre segmenti di mesoderma
intermedio)
– All’inizio il blastema è formato da un tessuto simile ad un
ammasso epiteliale di cellule
– dal blastema metanefrogenico si sviluppa il sistema di
secrezione (Nefroni) del rene
Evoluzione della gemma ureterale
• assume la forma di un diverticolo diretto verso l’alto
e indietro
• la gemma ureterale allungandosi da luogo
all’uretere
• La gemma termina a fondo ceco
• svasandosi leggermente da luogo alla formazione
della cosiddetta ampolla (termine usato per definire
le terminazioni delle ramificazioni successive della
gemma ureterale)
• La gemma penetra nel mesoderma metanefrico
che la incappuccia dorsalmente
• l’ampolla della gemma ureterale va incontro a una
serie di ripetute biforcazioni (divisioni dicotomiche)
Pelvi, calici e dotti collettori
• Le prime divisioni (2-3) danno origine alla pelvi
renale
• i rami derivati dalle prime divisioni si ampliano e
fondono le loro pareti
• i rami derivati dalle divisioni successive danno luogo
alla formazione dei calici maggiori e minori con lo
stesso meccanismo di ampliamento e fusione
• le ramificazioni più tardive della gemma si
addentrano nel tessuto derivato dal blastema
nefrogenico,
• non si fondono più tra loro
• formano i dotti collettori
• I dotti collettori si irradiano all’interno del blastema
verso la periferia dei futuri reni
Evoluzione del blastema
• Le ampolle dei dotti collettori (terminazioni delle
ramificazioni della gemma ureterale) influenzano
il mesoderma metanefrico
• Il mesoderma metanefrico si differenzia in
vescicole nefrogeniche
• le vescicole nefrogeniche si trasformano in
tubuli a forma di S
• I tubuli ad S danno luogo alle parti secretorie del
metanefro chiamate nefroni
• Essi rappresentano le unità funzionali del rene
[Un nefrone consiste del glomerulo (capsula di
Bowman + capillari provenienti da ramificazioni
dell’arteria renale), del tubulo contorto
prossimale, dell’ansa di Henle e del tubulo
contorto distale]
Evoluzione delle vescicole nefrogeniche
• alcune cellule del blastema si dispongono nell’insenatura
della S
• danno luogo alla formazione di numerosi capillari
• i capillari si collegano a ramificazioni dell’arteria renale
• lo strato epiteliale derivato dal tubulo ad S più vicino ai
capillari, li riveste e forma l’epitelio viscerale della Capsula
di Bowman
• Il tubulo ad S si allunga
• forma i vari segmenti del tubulo renale (tubulo contorto
prossimale, ansa di Henle e tubulo contorto distale)
• ad un certo punto dello sviluppo avviene Ia fusione tra
tubulo distale di ciascun nefrone e ciascuna ampolla del
sistema dei dotti collettori
• A questo punto il secreto di ciascun nefrone (urina) può
passare nel sistema escretore (dotti collettori, calici minori e
maggiori, pelvi, ureteri, vescica, uretra)
Risalita e rotazione del rene
Il metanefro o rene definitivo si forma nella
regione pelvica
• Tra la sesta e l’ottava settimana dello sviluppo il
metanefro sale alla regione lombare
• Ciò si verifica a causa della crescita
sproporzionata delle regioni sacrale e lombare
• Durante l’ascesa a livello addominale il rene
ruota medialmente di circa 90°
• Inizialmente l’ilo renale (zona da cui fuoriesce
l’uretere) guarda ventralmente
• dopo l’ascesa e la rotazione, è diretto in senso
anteromediale
Ureteri vescica urinaria e uretra
• Gli ureteri si formano dalla regione caudale della
gemma ureterale a seguito del suo allungamento
• la vescica urinaria e l’uretra derivano dal seno
urogenitale primitivo (parte ventrale della cloaca)
e dal mesenchima splancnico adiacente
• la crescita del setto urorettale divide la cloaca,
porzione terminale dell’intestino posteriore, nel
retto primitivo situato dorsalmente e nel seno
urogenitale primitivo posto ventralmente
• Lo stesso setto raggiunge la membrana cloacale
e la divide in due: membrana urogenitale al
davanti e membrana anale situata posteriormente
Suddivisione del seno urogenitale
• Il seno urogenitale è suddiviso in:
• 1) zona superiore o zona urinaria (la parte che da
origine alla vescica urinaria e alla prima porzione
dell’uretra
• 2) zona inferiore o zona genitale situata al di sotto
dello sbocco dei dotti mesonefrici
La zona genitale può essere ulteriormente distinta
in due porzioni:
• Segmento pelvico: ha un decorso verticale e
decorre dalla vescica agli abbozzi dei genitali
esterni
• Segmento fallico: ha decorso orizzontale e si
mette in stretto rapporto con gli abbozzi dei
genitali esterni (tubercolo genitale)
sviluppo della vescica
• la vescica urinaria origina dal seno
urogenitale e dalle porzioni caudali dei
dotti mesonefrici di Wolff
• Inizialmente la volta del seno urogenitale
è in continuità con l’allantoide
• più tardivamente l’appendice craniale
dell’allantoide diventa l’uraco che è
destinato al riassorbimento
• A questo punto la porzione craniale del
seno urogenitale è a fondo cieco
• La porzione caudale si continua con
l’uretra che sfocia all’esterno
Trigono vescicale
• Durante la divisione della cloaca le porzioni
caudali dei dotti mesonefrici vengono
incorporate nella parete della futura vescica
• In questo modo danno luogo alla
formazione di una porzione triangolare della
parete della vescica denominata trigono
• Il trigono è quindi originato dalle porzioni
dei dotti mesonefrici incorporate nella
parete vescicale
• A seguito di ciò gli ureteri accedono
direttamente nella vescica urinaria
Evoluzione dei dotti mesonefrici
• Nella femmina la porzione dei dotti mesonefrici
non compresa nel trigono vescicale viene
riassorbita quasi completamente
• Nel maschio i dotti mesonefrici permangono e
costituiscono le vie spermatiche
– L’ultima porzione delle vie spermatiche
confluisce nell’uretra (via di deflusso
all’esterno dell’urina) in prossimità del vertice
anteriore del trigono vescicale