Desarrollo del Sistema Urogenital

El sistema urogenital puede dividirse en dos componentes por completo distintos: sistema urinario y sistema genital.

Las dos se desarrollan a partir de una cresta mesodérmica común (mesodermo intermedio) a lo largo de la pared posterior de la cavidad abdominal.

En un principio los conductos excretores de ambos sistemas entran en una cavidad común: la cloaca.

Sistemas renales

3 sistemas renales

1. Pronefros -> rudimentario y no funcional

final de 4 semana desaparecen

2. Mesonefros -> funciona durante corto tiempo

origen: mesodermo intermedio (segmentos torácicos y lumbares)

Aparecen cuando desaparece el pronefros.

Forman -> cápsula de browman, corpúsculo renal y conducto de Wolff.

A mitad del 2 mes -> forma cresta urogenital
Final del 2 mes -> se extinguieron

3. Metanefros -> forma el riñón permanente

Aparece -> 5 semana

Se desarrolla a partir de -> mesodermo metanéfrico

Sistema colector

se origina de la yema uretral

Yema uretral da origen a -> uréter, pelvis renal, cálices mayores y menores, y aprox 1 a 3 millones túbulos colectores.

Sistema excretor

túbulos colectores cubiertos por
casquete de tejido metanéfrico

Secretan vesículas renales -> glomérulos y nefronas

Alargamiento -> túbulo contorneado
proximal/distal y asa de Henle

Se desarrolla de dos fuentes

1. mesodermo metanéfrico que aporta unidades excretoras

2. yema uretral que crea el sistema colector

Regulación molecular del desarrollo del riñón

Diferenciación del riñón -> interacción
epitelio-mesenquimatosas

La diferenciación del riñón requiere interacciones epitelio-mesenquimatosas.

WT1 → por mesénquima. Factor de transcripción que da a este tejido la competencia de responder a la inducción procedente de la yema ureteral.
Mediante el mesénquima → controla la producción de factor neurotrófico derivado de la células gliales (GDNF) y el factor de crecimiento (HGF o Factor de transcripción).
A su vez, estimula la ramificación y crecimiento de las yemas ureterales.

Receptores de la cinasa tirosina se sintetizan en el epitelio de las yemas ureterales → para crear vías de señalización entre los dos tejidos.
RET para GDNF
Met para HGF

Factor de crecimiento de los fibroblastos 2 (FGF2) y de la Proteína morfogenética ósea 7 (BMP7) son sintetizadas por los yemas que inducen a mesénquima.
Ambos factores bloquean la apoptosis y estimulan la proliferación en el mesénquima metanéfrico manteniendo al mismo tiempo la producción de WT1.Factor de crecimiento de los fibroblastos 2 (FGF2) y de la Proteína morfogenética ósea 7 (BMP7) son sintetizadas por los yemas que inducen a mesénquima.
Ambos factores bloquean la apoptosis y estimulan la proliferación en el mesénquima metanéfrico manteniendo al mismo tiempo la producción de WT1.

Factor de crecimiento de los fibroblastos 2 (FGF2) y de la Proteína morfogenética ósea 7 (BMP7) son sintetizadas por los yemas que inducen a mesénquima.
Ambos factores bloquean la apoptosis y estimulan la proliferación en el mesénquima metanéfrico manteniendo al mismo tiempo la producción de WT1.

WNT9B y WNT6 → Conversión del mesénquima en epitelio para producir nefronas.

PAX2 → Favorece condensación del mesénquima previa a la producción de túbulos.
WNT4 → Hace que el mesénquima condensado se epitelice para formar túbulos.

Posición del riñón

El riñón:
Inicialmente en región pélvica → recibe su aporte arterial de una rama pélvica de la aorta.
Se desplaza a una posición más craneal en el abdomen → lo vascularizan las arterias que provienen de la aorta en niveles cada vez más altos.

Ascenso de riñón se da por la disminución de la curvatura corporal y el crecimiento del cuerpo en las regiones lumbar y sacra.

Función del riñón

Riñón definitivo formado por metanefros se vuelve funcional cerca de la 12 semana. Se envía la orina a la cavidad amniótica donde se mezcla con el líquido amniótico. El feto la ingiere y el líquido se recicla a través de los riñones.

Vejiga y uretra

Entre la 4 y 7 semana de desarrollo, la cloaca se divide en el seno urogenital en la parte anterior y en el conducto anal en la parte posterior.

El tabique urorrectal es una capa de mesodermo situada entre el conducto anal primitivo y el seno urogenital. La punta del tabique constituirá el cuerpo perianal, sitio donde se insertan varios músculos perianales.

Seno urogenital → 3 partes
Parte superior, más grande → vejiga urinaria
Estrecho → parte pélvica
En varones → da orígen a las partes prostáticas y membranosas de la uretra.
Parte fálica

A causa del ascenso de los riñones, los orificios de los uréteres se alejan en dirección craneal; los de los conductos mesonéfricos se acercan para entrar en la uretra prostática.
En varones → se convierten en conductos eyaculadores.

El epitelio del trígono de la vejiga (mucosa de la vejiga formada por la incorporación de los conductos) es de origen ectodérmico.

En ambos sexos, al final del 3 mes, el epitelio comienza a proliferar → produciendo excreciones que penetran la mesénquima circundante.
En varón → glándula prostática
En mujer → glándulas uretrales y parauretral

Gónadas

El sexo del embrión se decide por mecanismos genéticos en el momento de la fecundación. Las gónadas no adquieren características morfológicas masculinas o femeninas antes de la 7 semana del desarrollo.

En un principio aparecen como crestas genitales o gonadales. Se forman mediante la proliferación del epitelio y una condensación del mesénquima circundante. Las células germinales no aparecen en las crestas genitales antes de la 6 semana del desarrollo.

Las células germinales primordiales se originan en el epiblasto, migran a través de la línea primitiva y en la 3 semana se alojan entre las células endodérmicas de la pared del saco vitelino cerca del alantoides. Durante la 4 semana migran al mesenterio dorsal del intestino posterior. Llegan a las gónadas primitivas al comenzar la 5 semana e invaden las crestas genitales en la 6 semana. Si no alcanzan las crestas, no se desarrollan las gónadas.

Poco antes y durante la llegada de las células germinales primordiales, el epitelio de la cresta genital prolifera y las células epiteliales penetran en el mesénquima subyacente. Aquí se forman → cordones sexuales primitivos

Testículo

Si el embrión es genéticamente masculino → XY → influencia del gen SRY en cromosoma Y.

Los cordones sexuales primitivos siguen proliferando y penetran en lo profundo de la médula para constituir el testículo o cordones medulares. Al proseguir el desarrollo se forma la red testicular y la túnica albugínea.

En 4 mes, los cordones testiculares adquieren forma de herradura. Se componen de células germinales primitivas y las células sustentaculares o células de Sertoli.

Las células intersticiales de Leydig, procedentes de la mesénquima original de la cresta gonadal, están situadas entre los cordones testiculares.

Hacia la 8 semana, células de Leydig comienzan a producir testosterona y el testículo fluye hacia la diferenciación sexual de los conductos genitales y genitales externos.

Cordones testiculares permanecen sólidos hasta antes de la pubertad, dando origen a los túbulos seminíferos. Luego, se unen a los túbulos de la red testicular, que a su vez entra en los conductillos eferentes. Conectan la red testicular con el conducto mesonéfrico o de Wolff, que se convierte en el conducto deferente.

Ovarios

Embriones femeninos → dotación cromosómica: XX. Los cordones sexuales primitivos se disocian en grupos celulares irregulares. Desaparecerán y serán reemplazados por un estroma vascular que dará origen a la médula ovárica.

En la 7 semana crea una segunda generación de cordones → cordones corticales. En el 3 mes, los cordones se dividen en grupos aislados de células. Éstas continuarán proliferando y comenzarán a rodear cada ovogonio con células foliculares. Las dos (cordones corticales y células foliculares) constituyen el folículo primario.

Conductos genitales

Fase indinferenciada

Al inicio los embriones, tienen dos pares de conductos genitales → conductos mesonéfricos (de Wolff) y conductos paramesonéfricos (de Müller).

La punta caudal de ambos conductos se proyecta al interior de la pared posterior del seno urogenital y producen el tubérculo paramesonéfrico o de Müller. Los conductos mesonéfricos desembocan en el seno urogenital a ambos lados de tubérculo.

Conductos genitales en sexo masculino

La testosterona estimula el desarrollo de los conductos genitales. Derivan del sistema renal mesonéfrico.

Túbulos secretores entran en contacto con cordones de la red testicular y forman los conductillos eferentes del testículo. Los vestigios de los túbulos paragenitales se les da el nombre de paradídimo.

Conductos genitales en sexo femenino

En presencia de estrógeno y en ausencia de testosterona y de la hormona antimulleriana → los conductos paramesonéfricos se convierten en los principales conductos genitales de la mujer.

Al inicio se distinguen tres partes en cada conducto:
parte vertical craneal que desemboca en la cavidad abdominal
parte horizontal que cruza el conducto mesonéfrico
parte vertical caudal que se fusiona con la parte craneal

Tras descenso del ovario, las dos primeras partes se convierten en la tuba uterina o trompa de Falopio y las partes caudales se fusionan dando origen a la cavidad uterina.

Regulación molecular del desarrollo de los conductos genitales

Hombre

Gen SRY → factor de transcripción y el gen maestro del desarrollo testicular.
Actúa junto con el gen autosómico SOX9 → regulador de la transcripción que puede inducir la diferenciación testicular.

Al inicio, SRY o SOX9 → hacen que testículos secreten FGF9 → factor quimiotáctico cuya acción logra que los túbulos procedentes del conducto mesonéfrico entren en la cresta gonadal.
Sin esa penetración → no continúa la diferenciación de los testículos.

En seguida, SRY aumenta o disminuye (SOX9 como nexo) la producción de Factor de Esteroidogénesis 1 (SF1) → estimulan la diferenciación de las células de Sertoli y Leydig.
En células de Leydig, SF1 regula al alza los genes para las enzimas que sintetizan la testosterona.
Testosterona entra en células de los tejidos blancos → pueden permanecer intactas o bien convertirse en dihidrotestosterona por enzima 5-a reductasa.

SFI en combinación con SOX9 → elevan concentración de AMH → causan involución de los conductos paramesonéfricos (mullerianos).

Los complejos testosterona-receptor intervienen en la diferenciación de los conductos mesonéfricos para formar conductos deferentes, vesículas seminales, conductos eferentes y el epidídimo. Los complejos dihidrosterona-receptor modulan la diferenciación de los genitales masculinos.

Mujer

WNT4 → gen que determina el ovario → regula el alza de DAX1 que inhibe la función de SOX9.

Estrógenos intervienen en la diferenciación sexual y es bajo influencia que los conductos paramesonéfricos (mullerianos) son estimulados con el fin de formar las tubas uterinas, el útero, el cuello uterino, así como la vagina superior.

Vagina

La punta de los conductos paramesonéfricos entran en contacto con el seno urogenital; y aparecen a partir de la parte pélvica los bulbos senovaginales. Proliferan dando origen a la placa vaginal sólida.

La vagina tiene origen doble: la parte superior deriva de la cavidad uterina y la parte inferior del seno urogenital.

La luz de la vagina y del seno urogenital están separadas por una delgada placa tisular: el himen.

La mujer puede retener vestigios de túbulos excretores craneales y caudales en el mesovario → forman el epoóforo y paraoóforo.

Quiste de Gartner → Normalmente el conducto mesonéfrico desaparece, a excepción de una pequeña parte craneal en el epoóforo y una parte caudal que se localiza en la pared del útero o de la vagina.

Genitales externos

Fase indinferenciada

En 3 semana de desarrollo, células mesenquimatosas en la región de la línea primitiva migran alrededor de la membrana cloacal para formar un par de pliegues cloacales. En posición craneal con la membrana cloacal, cuando se unen forman el tubérculo genital. En la región caudal, se subdividen en pliegues uretrales anteriores y pliegues anales posteriores.

Las protuberancias genitales se vuelven más visibles a ambos lados de los pliegues uretrales.
En el masculinos → dará origen a protuberancias escrotales
En femeninas → darán origen a labios menores

Genitales externos en el sexo masculino

El desarrollo de los genitales externos en el varón está bajo la influencia de andrógenos secretados por testículos fetales. Se caracteriza por el rápido alargamiento del tubérculo genital que ahora se llama falo.

El falo tira los pliegues uretrales hacia adelante, y forman las paredes laterales del surco central.

Revestimiento epitelial del surco (origen endodérmico) constituye la placa uretral. Al final del 3 mes, los dos pliegues laterales se cierran sobre la placa uretral creando la uretra peniana.

Las protuberancias genitales → protuberancias escrotales → se desarrollan en región inguinal. Ambas están separadas por el tabique escrotal.

Genitales externos en el sexo femenino

Los estrógenos estimulan el desarrollo de los genitales externos en la mujer. El tubérculo genital se alarga y crea el clítoris. Los pliegues uretrales se convierten en labios menores. Las protuberancias genitales se agrandan para dar origen a los labios mayores. El surco urogenital se abre y produce el vestíbulo.