Desenvolvimento dos Sistemas Renais

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SISTEMAS RENAIS
♥ Formam-se três sistemas renais que se
sobrepõem levemente em uma sequência
craniocaudal durante a vida intrauterina: pronefro,
mesonefro e metanefro.
- Pronefro: rudimentar e não é funcional; mesonefro:
funciona por um intervalo curto de tempo durante o
período fetal inicial, metanefro origina os rins
♥ Início da 4° semana, o pronefro é representado
por sete a dez sólidos grupos de células na região
cervical
- Eles se originam a partir de unidades excretórias
vestigiais, os nefrótomos, que regridem antes que se
formem outros mais caudais.
- Até o final da quarta semana, todos os indícios do
sistema pronéfrico desapareceram.
Cortes transversais, mostrando a formação dos túbulos néfricos. A. 21
dias. B. 25 dias. Formação dos glomérulos externos e internos e na
conexão aberta entre a cavidade intraembrionária e o túbulo néfrico.
♥ O mesonefro e os ductos mesonéfricos são
derivados do mesoderma intermediário oriundo da
região dos segmentos torácicos superiores até os
lombares superiores (L3)
- Início da 4° semana: regressão do sistema pronéfrico,
aparecem os 1° túbulos excretores do mesonefro que
se alongam rapidamente, formam uma alça em feitio
de “S” e envolvem o tufo de capilares que formará o
glomérulo em sua extremidade medial
♥ Ao redor do glomérulo, os túbulos formam a
cápsula de Bowman, e, em conjunto, essas
estruturas constituem o corpúsculo renal.
♥ Lateralmente, o túbulo desemboca no ducto
coletor lateral, conhecido como ducto
mesonéfrico ou wolffiano
♥ Na metade do 2° mês, o mesonefro forma um
grande órgão ovoide de cada lado da linha média
♥ Pelo fato de a gônada em desenvolvimento se
encontrar em seu lado medial, a crista formada
por ambos os órgãos é a crista urogenital
♥ Enquanto os túbulos caudais ainda estão se
diferenciando, os túbulos craniais e os glomérulos
apresentam alterações degenerativas; no final do
segundo mês, a maioria deles desapareceu.
♥ No homem, alguns túbulos caudais e o ducto
mesonéfrico persistem e participam na formação
do sistema genital; nas mulheres, desaparecem.
A. Correlação do mesoderma intermediário dos sistemas pronéfrico,
mesonéfrico e metanéfrico. Nas regiões cervical e torácica superior, o
mesoderma intermediário é segmentado; nas regiões torácica inferior,
lombar e sacral, ele forma uma massa tecidual sólida, não segmentada,
o cordão nefrogênico. Repare no ducto coletor longitudinal, formado
inicialmente pelo pronefro e, mais tarde, pelo mesonefro (ducto
mesonéfrico). B. Túbulos excretórios dos sistemas pronéfrico e
mesonéfrico em um embrião de 5 semanas.
A. Corte transversal através da crista urogenital na região torácica
inferior de um embrião de 5 semanas, formação de um túbulo
excretório do sistema mesonéfrico. Aparecimento da cápsula de
Bowman e da crista gonadal. O mesonefro e as gônadas estão ligados
à parede abdominal posterior por um mesentério urogenital largo. B.
Relação entre a gônada e o mesonefro. O ducto mesonéfrico (ducto
wolffiano) corre ao longo da face lateral do mesonefro.
♥ O metanefro ou rim permanente, aparece na 5°
semana, unidades excretórias se desenvolvem a
partir do mesoderma metanéfrico
- O desenvolvimento do sistema de ductos é diferente
dos outros sistemas renais.
SISTEMA COLETOR
♥ Se desenvolvem a partir do broto ureteral, um
brotamento do ducto mesonéfrico próximo a sua
entrada na cloaca
♥ O broto penetra o tecido metanéfrico, que tem a
forma de capuz na sua porção distal, e se dilata,
formando a pelve renal primitiva, e se divide nas
porções cranial e caudal -> cálices maiores
♥ Cada cálice forma dois novos brotos enquanto
penetra o tecido metanéfrico, os quais continuam
a se subdividir até que tenham formado 12 ou
mais gerações de túbulos
- Enquanto isso, na periferia, mais túbulos se formam
até o final do quinto mês.
♥ Os túbulos de segunda ordem aumentam e
absorvem os da terceira e da quarta gerações,
formando os cálices menores da pelve renal.
♥ Com a progressão do desenvolvimento, os
túbulos coletores da quinta geração e das
gerações subsequentes se alongam
consideravelmente e convergem para o cálice
menor, formando a pirâmide renal
♥ O broto ureteral dá origem ao ureter, à pelve
renal, aos cálices maiores e menores e a
aproximadamente 1 a 3 milhões de túbulos
coletores.
Relação entre intestino posterior e cloaca no final da quinta semana. O
broto ureteral penetra no mesoderma metanéfrico (blastema).
Desenvolvimento da pelve renal, dos cálices e dos túbulos coletores
dos metanefros. A. Sexta semana. B. No final da sexta semana. C.
Sétima semana. D. Recém-nascido. Repare no formato piramidal dos
túbulos coletores que penetram o cálice menor.
SISTEMA EXCRETÓRIO
♥ Cada túbulo coletor recém-formado é coberto
em sua extremidade distal por um capuz de
tecido metanéfrico
- as células desse capuz formam pequenas vesículas,
vesículas renais, que dão origem a pequenos túbulos
com formato de “S”
♥ Capilares crescem na reentrância da extremidade
proximal do “S” e se diferenciam em glomérulos.
♥ Esses túbulos, junto com seus glomérulos,
formam os néfrons, ou unidades excretórias.
♥ A extremidade proximal de cada néfron forma a
cápsula de Bowman, que tem um glomérulo
penetrado profundamente nela
- Extremidade distal forma uma conexão aberta com
um dos túbulos coletores, e estabelece comunicação
entre a cápsula de Bowman e a unidade coletora.
♥ O alongamento contínuo do túbulo excretor
resulta na formação do túbulo proximal convoluto,
da alça de Henle e do túbulo convoluto distal
♥ O rim se desenvolve a partir de duas origens:
(1) mesoderma metanéfrico -> unidades excretórias;
(2) broto ureteral -> sistema coletor.
♥ A produção de urina começa após a
diferenciação dos capilares glomerulares, por volta
da décima semana.
♥ No nascimento, os rins têm uma aparência
lobulada, mas essa lobulação desaparece durante
o primeiro ano de vida, como resultado do
crescimento contínuo dos néfrons
Desenvolvimento de uma unidade excretória metanéfrica. Setas, o local
onde a unidade excretória (azul) estabelece uma comunicação aberta
com o sistema coletor (amarelo), permitindo o fluxo de urina do
glomérulo para os ductos coletores.
REGULAÇÃO MOLECULAR
DO DESENVOLVIMENTO RENAL
♥ Envolve interações epiteliomesenquimais.
- o epitélio do broto ureteral do mesonefro interage
com o mesênquima do blastema metanéfrico
♥ O mesênquima expressa WT1, fator de
transcrição que confere competência para esse
tecido responder à indução pelo broto ureteral.
- Regula a produção do fator neurotrófico derivado da
glia (GDNF) e do fator de crescimento de hepatócitos
(HGF) pelo mesênquima e essas proteínas estimulam
a ramificação e o crescimento dos brotos ureterais
♥ Os receptores tirosinoquinase RET, para GDNF, e
MET, para HGF, são expressos pelo epitélio dos
brotos ureterais, estabelecendo vias de sinalização
entre os dois tecidos.
♥ Os brotos induzem o mesênquima via fator de
crescimento de fibroblasto 2 (FGF2) e proteína
morfogenética óssea 7 (BMP7)
- Esses fatores de crescimento inibem processos de
morte por apoptose e estimulam a proliferação das
células do mesênquima metanéfrico, além de manter a
produção de WT1.
♥ A conversão do mesênquima em um epitélio para
a formação dos néfrons também é mediada pelos
brotos ureterais por intermédio da expressão de
WNT9B e de WNT6, que aumentam a expressão
de PAX2 e de WNT4 no mesênquima
metanéfrico.
♥ PAX2 promove a condensação preparatória do
mesênquima para a formação do túbulo, e o
WNT4 faz com que o mesênquima condensado
forme o epitélio e dê origem aos túbulos
♥ Ocorrem modificações na matriz extracelular:
fibronectina, colágeno I e colágeno são
substituídos por laminina e por colágeno do tipo
IV, característicos de lâmina basal epitelial, são
sintetizadas as moléculas de adesão celular
sindecana e caderina-E, essenciais para a
condensação do mesênquima em epitélio.
Genes envolvidos com a diferenciação renal. A. WT1, expresso pelo
mesênquima, permite que esse tecido responda à indução pelo broto
ureteral. O fator neurotrófico derivado da glia(GDNF) e o fator de
crescimento do hepatócito (HGF), também produzidos pelo
mesênquima, interagem por intermédio de seus receptores,
respectivamente, RET e MET, no epitélio do broto ureteral para
estimular o crescimento do broto e manter as interações. Os fatores
de crescimento do fibroblasto do tipo 2 (FGF2) e da proteína
morfogenética óssea do tipo 7 (BMP7) estimulam a proliferação do
mesênquima e mantêm a
expressão de WT1. B. WNT9B e WNT6 secretados pelos ramos do
broto ureteral promovem a regulação de PAX2 e de WNT4 no
mesênquima circunjacente. Esses genes, por sua vez, fazem com que
o mesênquima se transforme em epitélio (PAX2) e forme túbulos
(WNT4). Também ocorrem alterações na matriz extracelular, de modo
que laminina e colágeno IV formam uma membrana basal (laranja) para
as células epiteliais.
POSIÇÃO DO RIM
♥ Inicialmente na região pélvica, desloca-se para uma
posição mais cranial no abdome.
♥ Essa ascensão do rim é causada pela diminuição
na curvatura corporal e pelo crescimento do
corpo nas regiões lombar e sacral
♥ Na pelve: metanefro recebe sua irrigação arterial
a partir de uma ramificação pélvica da aorta.
♥ Durante sua ascensão para o nível abdominal, são
vascularizados por artérias que se originam na
aorta em níveis continuamente mais altos.
♥ Os vasos mais baixos em geral degeneram, mas
alguns podem permanecer.
Ascensão dos rins. Repare na mudança de posição entre os sistemas
mesonéfrico e metanéfrico. O sistema mesonéfrico degenera quase
completamente, e apenas alguns remanescentes persistem em
contato próximo com a gônada. Tanto no embrião masculino quanto
no feminino, as gônadas descem de seus níveis originais para uma
posição muito mais baixa.
FUNÇÃO RENAL
♥ O rim definitivo se torna funcional por volta da 12°
semana.
♥ A urina é depositada na cavidade amniótica e se
mistura ao líquido amniótico que é engolido pelo
feto e reciclado pelos rins.
♥ Durante a vida fetal, os rins não são responsáveis
pela excreção de escórias metabólicas, uma vez
que a placenta realiza essa função.