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mesodermo intermedio

El mesodermo intermedio o mesénquima intermedio es una sección estrecha del mesodermo (la capa germinal media ) ubicada entre el mesodermo paraxial y el mesodermo de la placa la...

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El mesodermo intermedio o mesénquima intermedio es una sección estrecha del mesodermo (la capa germinal media ) ubicada entre el mesodermo paraxial y el mesodermo de la placa lateral del embrión en desarrollo . [ 1 ] El mesodermo intermedio se desarrolla en partes vitales del sistema urogenital ( riñones , gónadas y sus respectivos tractos).

Formación temprana

Los factores que regulan la formación del mesodermo intermedio no se comprenden completamente. Se cree que las proteínas morfogenéticas óseas (BMP) especifican regiones de crecimiento a lo largo del eje dorsoventral del mesodermo y desempeñan un papel central en la formación del mesodermo intermedio. [ 2 ] La señalización Vg1/ Nodal es un regulador identificado de la formación del mesodermo intermedio que actúa a través de la señalización BMP. [ 3 ] El exceso de señalización Vg1/Nodal durante las primeras etapas de la gastrulación produce una expansión del mesodermo intermedio a expensas del mesodermo paraxial adyacente, mientras que la inhibición de la señalización Vg1/Nodal reprime la formación del mesodermo intermedio. [ 4 ] Se ha establecido un vínculo entre la señalización Vg1/Nodal y la señalización BMP, mediante el cual la señalización Vg1/Nodal regula la formación del mesodermo intermedio modulando los efectos inductores del crecimiento de la señalización BMP. [ 4 ]

Otros marcadores necesarios de la inducción del mesodermo intermedio incluyen el gen relacionado odd-skipped ( Osr1 ) y el gen paired-box-2 ( Pax2 ) que requieren niveles intermedios de señalización de BMP para activarse [ 3 ] Los marcadores de la formación temprana del mesodermo intermedio a menudo no son exclusivos del mesodermo intermedio. Esto puede verse en las primeras etapas de la diferenciación del mesodermo intermedio donde niveles más altos de BMP estimulan el crecimiento del tejido de la placa lateral, mientras que concentraciones más bajas conducen al mesodermo paraxial y la formación de somitas . [ 5 ] La expresión de Osr1, que codifica una proteína de unión al ADN con dedos de zinc , y del gen homeobox de tipo LIM ( Lhx1 ) se superpone al mesodermo intermedio así como a la placa lateral. Osr1 tiene dominios de expresión que abarcan toda la longitud del eje anteroposterior (AP) desde los primeros somitas. No es hasta la etapa del 4.º al 8.º somita que se identifican marcadores con mayor especificidad para el mesodermo intermedio, incluidos los genes Pax2/8 activados desde el 6.º somita (Bouchard, 2002). La expresión de Lhx1 también se restringe más al mesodermo intermedio. [ 1 ] Los análisis genéticos en estudios con animales muestran que la señalización de Lhx1 , Osr1 y Pax2/8 es fundamental en la especificación del mesodermo intermedio en sus derivados tempranos. [ 5 ]

Órganos y tejidos derivados

A medida que avanza el desarrollo, el mesodermo intermedio se diferencia secuencialmente a lo largo del eje anteroposterior en tres etapas sucesivas del sistema urogenital primitivo de mamíferos y aves , denominadas pronefros , mesonefros y metanefros respectivamente ( los embriones anamniotas solo forman un pronefros y un mesonefros). [ 2 ] El mesodermo intermedio se desarrollará finalmente en el riñón y partes de los sistemas reproductores masculino y femenino.

Riñones

Las estructuras renales primitivas incluyen el pronefros y el mesonefros, cuya complejidad, tamaño y duración pueden variar considerablemente entre las especies de vertebrados . [ 1 ] El riñón adulto, también denominado riñón metanéfrico , se forma en el extremo posterior del mesodermo intermedio tras la degeneración de estructuras renales previas menos complejas. [ 1 ]

Pronefros

Durante el desarrollo temprano (aproximadamente el día 22 en humanos ), el conducto pronefrítico se forma a partir del mesodermo intermedio, ventral a los somitas anteriores . Las células del conducto pronefrítico migran caudalmente mientras inducen al mesénquima adyacente a formar los túbulos de la estructura inicial similar a un riñón llamada pronefros. [ 6 ] Este proceso está regulado por los marcadores Pax2/8. [ 7 ] El pronefros es activo en las formas adultas de algunos peces primitivos y actúa como el sistema excretor primario en larvas anfibias y formas embrionarias de peces más evolucionados . [ 8 ] En mamíferos, sin embargo, los túbulos pronefríticos y la porción anterior del conducto pronefrítico degeneran en 3,5 semanas para ser sucedidos por el mesonefros, el riñón embrionario. [ 6 ]

Mesonefros

El mesonefros está constituido por un conjunto de nuevos túbulos formados a partir de los lados lateral y ventral de la cresta gonadal que se une a la cloaca . [ 5 ] El mesonefros funciona entre la sexta y la décima semana de vida embrionaria de los mamíferos como un riñón temporal, pero sirve como órgano excretor permanente de los vertebrados acuáticos. A las 8 semanas posteriores a la concepción , el mesonefros humano alcanza su tamaño máximo y comienza a involucionar, produciéndose la regresión completa en la semana 16. [ 6 ] A pesar de su transitoriedad, el mesonefros es crucial para el desarrollo de estructuras como el conducto de Wolff (o conducto mesonéfrico), que a su vez da origen a la yema ureteral del riñón metanéfrico. [ 9 ]

Metanefros

El riñón permanente de los amniotas , el metanefros, se desarrolla durante la décima semana en los embriones humanos y se forma por las interacciones recíprocas del blastema metanefrogénico (o mesénquima metanefrogénico) y la yema ureteral. [ 6 ] El factor neurotrófico derivado de la gónada (GDNF) secretado por el blastema metanefrogénico activa el receptor tirosina quinasa RET , a través del correceptor GFRα1 y desencadena el crecimiento de células positivas para Ret desde el conducto nefrítico hacia la señal de GDNF, promoviendo el crecimiento y la invasión de la yema ureteral. [ 1 ] Una vez que la yema invade el blastema metanefrogénico, se activa una señal permisiva en forma de proteínas Wnt que estimula la condensación de las células mesenquimales metanéfricas alrededor de las puntas de la yema ureteral, iniciando la polarización del blastema para generar las células epiteliales de partes de la nefrona : los túbulos proximales , las asas de Henle y los túbulos contorneados distales . [ 1 ] La yema ureteral secreta FGF2 (factor de crecimiento de fibroblastos 2) y BMP7 (proteína morfogenética ósea 7) para prevenir la apoptosis en el mesénquima renal. [ 2 ] El mesénquima en condensación secreta factores paracrinos que median la ramificación de la yema ureteral para dar origen al uréter y al conducto colector del riñón adulto. [ 10 ]

tumor de Wilms

El tumor de Wilms (WT), también conocido como nefroblastoma, es un tumor embrionario originado a partir de células blastémicas metanéfricas incapaces de completar la transición mesenquimal-epitelial (MET), un proceso crucial durante la diferenciación renal que implica la transición de una célula mesenquimal multipolar en forma de huso a un conjunto planar de células epiteliales polarizadas. [ 11 ] Como consecuencia, los WT tienen una histología trifásica compuesta por tres tipos celulares morfogénicamente distintos: células blastémicas indiferenciadas, células epiteliales y células estromales . [ 11 ] La vía de señalización Wnt/ β-catenina es crucial para iniciar la MET, donde específicamente la proteína WNT4 es necesaria para la inducción de vesículas renales epiteliales y la transición de células mesenquimales a epiteliales. [ 12 ] Los WT suelen ser el resultado de deleciones genéticas o mutaciones inactivadoras en WT1 (tumor de Wilms 1), lo que posteriormente inhibe la señalización Wnt/β-catenina y previene la progresión de MET. [ 11 ] [ 12 ]

Síndrome del conducto mülleriano persistente

El síndrome del conducto mülleriano persistente (SDMP) es un trastorno congénito del desarrollo sexual masculino y una forma de pseudohermafroditismo . Los varones con SDMP conservan órganos reproductores masculinos y genitales externos normales , pero también poseen órganos reproductores femeninos internos, como el útero y las trompas de Falopio . [ 13 ] El SDMP se debe principalmente a una mutación en el gen de la hormona antimülleriana (AMH) (SDMP tipo 1) o en el gen AMHR2 (SDMP tipo 2). En el SDMP tipo 1, la AMH no se produce, se produce en cantidades deficientes, es defectuosa o se secreta en el momento crítico incorrecto para la diferenciación masculina. El SDMP tipo 2 es el resultado de la insensibilidad del receptor de AMH a las moléculas de AMH. [ 14 ] En un porcentaje menor de casos, la causa del SDMP no se comprende completamente, pero está relacionada con malformaciones complejas de la región urogenital y los conductos paramesonéfricos durante el desarrollo gonadal masculino. [ 13 ]

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 Dressler, GR (dic. 2009). " Avances en la especificación, desarrollo y patrón tempranos del riñón" . Development . 136 (23): 3863– 3874. doi : 10.1242/dev.034876 . PMC 2778737. PMID 19906853 .  
  2. 1 2 3 Barak, Hila; Rosenfelder, Lea; Scultheiss, Thomas.M; Reshef, Ram (9 de marzo de 2005). " Especificación del destino celular a lo largo del eje anteroposterior del mesodermo intermedio" . Developmental Dynamics . 232 (4): 901– 904. doi : 10.1002/dvdy.20263 . PMID 15759277. S2CID 35055809 .  
  3. 1 2 Katsu, K; Tatsumi, N; Niki, D; Yamamura, K; Yokouchi, Y (1 de febrero de 2013). "Efectos multimodales de la señalización de BMP en la expresión de Nodal en el mesodermo de la placa lateral durante la formación del eje izquierda-derecha en el embrión de pollo" . Developmental Biology . 374 (1): 71– 84. doi : 10.1016/j.ydbio.2012.11.027 . PMID 23206893 . 
  4. 1 2 Fleming, BM; Yelin, R; James, RG; Scultheiss, TM (abril de 2013). "Un papel para la señalización Vg1/Nodal en la especificación del mesodermo intermedio" . Development . 140 ( 8): 1819– 1829. doi : 10.1242/dev.093740 . PMC 3621495. PMID 23533180 .  
  5. 1 2 3 Patel, SR; Dressler, GR (julio de 2013). " La genética y la epigenética del desarrollo renal" . Seminars in Nephrology . 33 (4): 314– 326. doi : 10.1016/j.semnephrol.2013.05.004 . PMC 3767926. PMID 24011574 .  
  6. 1 2 3 4 Gilbert, Scott F (2000). Biología del desarrollo (6.ª ed.). Sunderland (MA): Sinauer Associates. ISBN  0-87893-243-7.
  7. ↑ Bouchard, M; Souabni, A; Neubuser, A; Busslinger, M (15 de noviembre de 2002). "Especificación del linaje nefrítico por Pax2 y Pax8" . Genes & Development . 16 (22): 2958–2970 . doi : 10.1101/gad.240102 . PMC 187478. PMID 12435636 .  
  8. ↑ Wingert, RA; Davidson, AJ (2 de mayo de 2008). "El pronefros del pez cebra: un modelo para estudiar la segmentación de la nefrona" . Kidney International . 73 (10): 1120– 1127. doi : 10.1038/ki.2008.37 . PMID 18322540 . 
  9. ↑ Hannema, SE; Hughes, IA (2007). "Regulación del desarrollo del conducto de Wolff" . Hormone Research . 67 (3): 142– 151. doi : 10.1159/000096644 . PMID 17077643 . 
  10. ↑ Moritz, KM; Wintour, EM (febrero de 1999). "Desarrollo funcional del meso- y metanefros". Nefrología pediátrica ( Berlín, Alemania) . 13 (2): 171– 178. doi : 10.1007/s004670050587 . PMID 10229008. S2CID 10356536 .  
  11. 1 2 3 Carraro, DM; Ramalho, RF; Maschietto, M (23 de marzo de 2016). Tumor de Wilms . Utrecht, Países Bajos: Codon Publications. págs. 149–162 . ISBN  978-0-9944381-1-9.
  12. 1 2 Hastie, ND (15 de agosto de 2017). "Tumor de Wilms 1 (WT1) en el desarrollo, la homeostasis y la enfermedad" . Development . 144 (16): 2862– 2872. doi : 10.1242/dev.153163 . hdl : 20.500.11820/264c369d-27a6-4a25-9837-b4a9d2c861b8 . PMID 28811308 . 
  13. 1 2 Josso, N; Belville, C; Clemente, N; Picard, JY (5 de mayo de 2005). "Defectos de AMH y del receptor de AMH en el síndrome del conducto mülleriano persistente" . Human Reproduction Update . 11 (4): 351– 356. doi : 10.1093/humupd/dmi014 . PMID 15878900 . 
  14. ↑ Rey, R; Josso, N; Racine, C (12 de junio de 2016). Diferenciación sexual . South Dartmouth (MA): MDText.com, Inc.