Močopohlavní systém - Vývoj Aleš Hampl cloaca Močopohlavní systém – Celkový obraz Močopohlavní systém – Připomenutí Močopohlavní systém – Intermediární mesoderm Močopohlavní systém – Časné formy ledvin- Pronephros Rekapitulace tří evolučních stádií vývoje ledvin v kraniokaudální sekvenci: •pronephros •mesonephros •metanephros Nefrotomy Vývod Nefrotomy • ve dni 22 v cevikální oblasti urogenitální lišty • skupiny 7 taž 10-ti epiteliálních buněk • napojeny na pronefrogenní vývod • nefunkční • mizí do 28. dne pronephros Pronefrogenní vývod The lumen of each nephrotome opens into the pronephric duct as well as into the body cavity. Glomeruli form as small vessels extend from the dorsal aortae. Myš D9 – ekvivalent D27 člověka Močopohlavní systém – Časné formy ledvin- Pronephros Močopohlavní systém – Časné formy ledvin- Mesonephros Mesonephros • kaudální pokračování nefrogenní lišty • thorakolumbární oblast • nesegmentovaný intermediární mesoderm • Ductus mesonephricus (párový) – Wolfův kanálek • exkreční kanálky – individuálně do D. mesonephricus • 36 to 40 tubulů na každé straně • Filtrační funkce – mesonephrická jednotka • mesonephros is most prominent when metanephros start to shape • then they diasappear fast • D. mesonephrici přetrvávají u samců Močopohlavní systém – Mesonephros – Další pohled Močopohlavní systém – Definitivní ledviny - Metanephros Ureterový pupen + Metanephrogennní blastém (mezenchym) Vyvíjí se od pátého týdne Větvení a prodlužování 14 to 15 x Močopohlavní systém – Definitivní ledviny - Metanephros Opakované větvení ureterového pupenu: • ureter • pánvička • kalichy a kalíšky • sběrací a vývodné kanálky Močotvorná složka = Funkční jednotka 1 to 1,4 milionů nefronů v jedné ledvině Nefrony X Sběrací k. + vývodný kanálek Odlišný vývojový základ Ductus papillares Bellini Area cribriformis Kalíšek Kůra Dřeň Nefron Sběracík+vývodnýkanálek ledvinné tělísko Močopohlavní systém – Metanephros - Nefrony • zakončení ureterových pupenů (sběrací kanálky) – „čepičky“ kondenzovaného mezenchymu • část čepičky se diferencuje do nephrogenního váčku • váčky se prodlužují • váčky se na jedné straně otevírají do sběracích kanálků • váčky se prodlužují a polarizují - lumen and bazální lamina • do oblasti vrůstají prekurzory endotelií - glomerulus • endotelie se spojujíc s větvení dorzální aorty – gromerulární cirkulace • moč se začíná tvořit v týdnu 10 Močopohlavní systém – Metanephros - Nefrony • asi 15 po sobě následujících populací nefronů směřujících periferně • nejperifernější nefrony jsou méně zralé Kortikální nefrony Juxtamedulární nefrony Močopohlavní systém – Metanephros - Nefrony Močopohlavní systém – Definitivní ledviny - Metanephros 5 weeks 6 weeks 8 weeks • ventral outpocketing of the hindgut • sac-like structure (respiration) • in umbilical cord • proximal part – URACHUS – continuos with bladder • URACHUS – transform to Lig. umbilicale medianum 4.5 weeks Močový systém - Měchýř Kloaka = Terminální část zadního střeva + allantois Simus urogenitalis Septum urogenitale Canalis analis Membr. urogenitalis Membrana analis PerineumKloaka Močový systém – Měchýř + Uretery + Uretra • alantois se rozšiřuje – močový měchýř • urachus – Lig. umbilicale medianum • kaudální části D. mesonephricus se zanořují do stěny měchýře – oddělují se – uretery + chámovody Zadní pohled Urachus Primitivní uretra Ureter Ureter Trigone Chámovod Močový systém – Vrozené anomálie 1. Ageneze 2. Duplikace 3. Anomálie tvaru 4. Abnormální pozice 5. Vrozená polycystická ledvina Podkovovitá ledvina Pohlavní systém Pohlavní dimorfismus – jedinec má pouze jeden typ pohlavních orgánů Genetické určení pohlaví: • Heterogametické (XY) – muž • Homogametické (XX) - žena Indiferentní st. Diferenciace do jednotlivých pohlaví 7. týdenOplození = Ustaveno genetické pohlaví (Barrovo tělíso) Pohlavní systém – 7 týdnů indeferentního stavu Gonády Externí genitál Sertoliho buňky Leydigovy buňky Není MIS Není testosteron Určení pohlaví Diferenciace pohlaví Sry gen – Sox family TF – na krátkém taménku Y chromozomu Default pathway Y chromozom rozhoduje XXY – muž X0 - žena Pohlavní systém – Sry gen Pohlavní systém – Sry gen Párování X a Y chromozomů v pseudoautozomální oblasti během meiózy Vzácný crossing-over vede ke translokaci SRY na X chromozom: XY žena + XX muž Pohlavní systém – Primordiální germinální buňky PGC - large spherical cells Primordiální geminální buňky (PGC) • poprvé rozeznatelné ve dni 24 • z extraembryonálního mezodermu • malá skupinka buněk mezi endodermálními buňkami žloutkového váčku • migrují dorzálním mezenteriem zadního střeva • migrují směrem k pohlavním lištám (plicae genitales) • proliferují během migrace • do pohlavních lišt dospějí v 6. týdnu gestace (1-2 tisíce) Muži PGC se přestávají dělit Ženy PGC vstupují do meiózyX určují somatické buňky pohlavních lišt Pohlavní systém – migrace PGC do základů gonád Pohlavní systém – základ gonád Steroidogennní mesoderm along the ventromedial border of the mesonephros Kaudální oblast = Pohlavní lišty Kraniální oblast = Adrenocortical primordia cells of coelomic epithelium + cells from mesonephric ridge Week 4 – Th6 to S2 cranial + caudal parts involute Week 6 – L3 to L5 become populated by PGC at week 6 Pohlavní systém – indiferentní gonáda (týden 6) Medulární provazce Pohlavní systém – Diferenciace varlat Konec 6-tého týdne Buňky medulárních provazců dávají vznik Sertoliho buňkám (meiosis-inhibiting factor, anti-mullerian substance, androgen binding factor) Vyvíji se tunica albuginea (sets barrier between coelomic epithelium and testis cords) Provazce – semenotvorné kanálky, přímé kanálky, rete testis Rete testis se spojuje s odvodnými kanálky (z mesonephros) (5th to 12th) 8 až 18 týden Vyvíji se Leydigovy buňky • from coelomic epithelia and mesonphros • produce testosteron • support development of Wolfian (mesonephric) duct • support development of external genitalia • PGC se akumulují v korové oblasti • PGC proliferují (až do 22. týdne) a potom vstupují do meiózy – zástava v profázi • Vyvíji se ovariální folikuly (přispění somatických buněk není jasné) • Přechodné rete ovarii se vyvíjí v medulární oblasti • Dřeň obsahuje pojivovou tkáň a vaskulaturu původem z mezonefros Pohlavní systém – Diferenciace vaječníků Pohlavní systém – Vývodné cesty – Indiferentní stádium Ductus paramesonephricus • vyvíjí se mezi dny 44 to 48 • kraniálně se otevírá do celomové dutiny Week 7 Wolffian Mullerian Pohlavní systém – Vývodné cesty – Muži Ductus mesonephricus (Wolfův) • Ductus epididymis (nadvarle) • Ductus deferens (chámovod) • Ductus ejaculatorius • Semenné váčky Ductus paramesonephricus (Mullerův) Zaniká v 8. týdnu (anti-M hormone) • Appendix testis (cranial part) • Utriculus prostaticus (caudal part) Mesonephros • Ductuli efferentes (odvodné kanálky) • Paradidymis (under the testis, nonfunctional) Pohlavní systém – Sestup varlat Gubernaculum – originates from caudal portion of genital ridge „Prerequisites + driving forces“ for the descent of testes: • testes enlargement • atrophy of mesonphros – allows for caudal movement • tension of gubernaculum • atrophy of paramesonephric ducts – move to unquinal canal • enlargement of processus vaginalis peritonei (6th month) • increased intraabdominal pressure ? By 26 weeks • the testes have descended retroperitoneally to the deep inguinal rings During 26th week • final descent through the inguinal canals into the scrotum – 2 to 3 days NOTES More than 97% of full-term newborn males have both testes in the scrotum During the first 3 months after birth, most undescended testes descend into the scrotum Spontaneous testicular descent does not occur after the age of one year Processus vaginalis Processus vaginalis Processus vaginalis obliterated NORMAL Remaing cyst = Hydrocele ABNORMAL Remanining connection ABNORMAL Pohlavní systém – Sestup varlat Duct. mesonephrici (Wolffovy) zaniká v 8. týdnu (absence testosteronu) • Gartnerovy cysty (kaudální část) Duct. paramesonephrici (Mullerovy) • vejcovody • děloha • vagína (první třetina) Mesonephros (+ Duct. mesonephrici) • Epoophoron (apendix ovária) • Paraophaoron Pohlavní systém – Vývodné cesty – Ženy Pohlavní systém – Vývodné cesty – Ženy Dorzální pohled Laterální pohled Mullerovy vývody fúzují a formují dělohu a proximální 1/3 vagíny Pohlavní systém – Vývodné cesty – Ženy Vaginální ploténka Pohlavní systém – Vývodné cesty – Anomálie They are derived from a complex mesodermal tissue located around cloaca. Week 8 Week 6 to 8 Genitální výběžek – Phallus Uretrální řasy – Plicae urogenitales Genitální valy – Tori genitales Orificium urogenitale primitivum ohraničeno: HORMONE-INDEPENDENT Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Indiferentní stádium Week 9 to 13 Weeks 12 + 13 are particularly critical = fůze uretrálních řas Genitální valy Genitální výběžek Uretrální řasy Clitoris Labia minora Labia majora Penis Urethra Scrotum MUŽ ŽENA Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – dimorfismus Influenced by dihydrotestosterone Influenced by testosterone Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Muži Genitální výběžek se prodlužuje – penis Genitální valy – scrotum Uretrální řasy – laterální stěny uretrální rýhy Ventrální epitel uretrálních řas – vlastní uretra Corpora cavernosa se vyvíjí z mezenchymu Scrotal raphe (šev) Urethral raphe (šev) Anus Scrotum Uretrální ploténka Fůze uretrálních řas + lumen – uretra vytvořena Uretrální rýha Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Muži • ectodermal ingrowth forms a cellular ectodermal cord Penis body Ektodermální čep Glans penis Spongy urethra Coronary groove Surface ectoderm Spongy urethra Spongy urethra Developing septum Vyůstění močové trubice Distal part of spongy urethra Předkožka Pars glandis urethrae • the cord grows towards the root of the penis to meet the spongy urethra • the cord canalizes • circular ingrowth of ectoderm occurs at the periphery of the glans penis (week 12) • circular ingrowth breaks down forming prepuce (for some time adherent to the glans penis, hard to retract at birth) Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Ústí uretry Normal midline raphe Raphe off center Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Hypospadie uretra a vagina se otevírají do vestibula = vzniká ze sinus urogenitalis uretra se vyvíjí z urogenitálního sinu – ekvivalent prostatické uretry muže Pohlavní systém – Zevní pohl. orgány – Ženy Placenta 1 Syncytiotrofoblast invaduje do okolního stromatu Functions 1) transport (voda, kyslík, oxid uhličitý, živiny, protilátky, chem. látky = léky, odpadní látky, …) 2) metabolismus (syntéza glykogenu, cholesterol, mastné kyseliny) 3) produkce hormonů steroidy: progesteron, estrogeny – udržení gravidity peptidy: lidský choriový gonadotropin, lidský placentární laktogen, relaxin, leptin, růstové faktory = přechodně existující orgán Implantace Placenta 2 Choriové klky – prstovité výběžky embryonální tkáně, které přicházejí do kontaktu s kravácejícím endometriem Deciduální buňky – fibroblasty endometria (velké, kubické, velmi aktivní proteosyntéza) Placenta – silný disk tvořený choriovými klky a deciduálními buňkami (vytvořena na začátku 4. měsíce) Placenta 3 Decidua basalis – mezi embryem a myometriem Decidua capsularis – mezi embryem a a děložní dutinou (postupně se ztenčuje) Pupečník Pupečník Placenta 4 • pars fetalis – choriová ploténka, choriové klky (úponové, volné = terminální) • pars materna – decidua basalis • intervilózní prostory – vznikají postupnou expanzí lakun diskovitá 15 – 20 cm 400 – 600 g Choriová ploténkaVolné klky Úponové klky Intervilózní postory Discoidalis + Hemochorialis Bazální ploténka Placenta 5 Pupečníkové arterie – odkysličená krev Pupečníková véna – okysličená krev Maternální arterie Maternální vény Placenta 6 Pars fetalis Úponové klky Pars materna Choriová ploténka Volné klky Amniový epitel (ektoderm) Placenta 7 50 Choriová ploténka Úponový klk Volné (terminální) klky (průřezy) 51 Mescher, 2010 Placenta 8 – Volné klky Maternální krev Syncytiotrofoblast Extraembryonální vaskulatura Děkuji za pozornost ! Dotazy a komentáře na: ahampl@med.muni.cz