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17- BdS, Derivati Mesoderma Intermedio - Coggle Diagram
17- BdS
Derivati Mesoderma Intermedio
Mesoderma allo stadio di neurula
4 regioni
notocorda, parassiale
(segmentato :somiti)
intermedio, laterale
I diversi tipi di mesoderma sono specificate da un gradiente di attività di BMP (più alto lateralmente) e di Noggin (più alto al centro)
Sviluppo del rene
:one: Compare il dotto nefrico.
Questo induce il mesenchima adiacente a formare il pronefro ( o tubuli del rene primitivo)
I tubuli del pronefro e la parte anteriore del dotto nefrico degenerano, mentre la parte posteriore rimane componente del sistema escretore durante lo sviluppo (dotto di Wolff)
:two: Mentre il pronefro degenera, il dotto nefrico induce una nuova serie di tubuli più caudalmente (il mesonefro). Anche questo degenera successivamente.
Nel mesonefro si formano cellule ematopoietiche, e nei maschi anche epididimo e dotti deferenti.
:three: Il rene definitivo, il metanefro, si origina dal mesenchima metanefrogeno (indotto dal dotto nefrico) che a sua volta induce un’invaginazione nel dotto nefrico a formare la gemma ureterica (precursore di dotti collettori e ureteri).
Una volta formata, la gemma ureterica induce il mesenchima metanefrogeno a formare i nefroni del rene.
Il mesoderma intermedio si specifica in funzione dell'interazione con il mesoderma parassiale
Geni master del rene: Geni Hox :arrow_forward: Pax2 e Lim1
Specifici geni HOX (Hoxb4) sono espressi nel mesoderma intermedio a partire dal VI somite (inizio tronco)
Hoxb4 induce i fattori trascrizionali Pax2 e Lim1 che sono necessari si per la transizione mesenchima-epitelio (MET) del mesenchima metanefrogeno che per la formazione gemma ureterica
Espressione forzata di Pax2 nel mesoderma presomitico induce mesoderma intermedio (induzione di Lim1 e formazione del rene)
Induzione reciproche dei tessuti renali in via di sviluppo
La gemma uretrica (
G
) e mesoderma metanefrogeno (
M
)
M
induce
G
a ramificarsi :arrow_right: G induce M a fare MET per formare noduli epiteliali che formeranno il nefrone
Se si separano M e G nessuno dei due genera la struttura attesa
I noduli formati da M degradano la lamina basale della gemma per formare una struttura tubulare continua
Si possono distiguere 6 principali eventi
:one: Formazione dell'epitelio uretrico e del mesenchima metanefrogeno
Sono ambedue indotti da WNT e FGF a cui sono esposti per tempi diversi.
Il dotto ureterico si forma da cellule che migrano prima attraverso la stria primitiva e sono esposte brevemente a WNT e più a lungo a FGF.
Il mesenchima metanefrogeno origina da cellule che migrano più tardi e sono esposte più a lungo a WNT e meno a FGF.
:two: Il mesenchima metanefrogeno secerne GDNF per indurre la gemma ureterica a formarsi
L’acido retinoico tramite Pax2 regola l’espressione di GDNF nel mesenchima metanefrogeno e il suo recettore RET nel dotto nefrico. L’azione di GDNF serve a bloccare l’azione inibitoria dell’ activina (famiglia TGF) sulla proliferazione del dotto nefrico
Cellule esprimenti Ret (recettore di GDNF, in blu) sono quelle che nella gemma ureterica rispondono al segnale prodotto dal mesenchima (cellule in verde non esprimono Ret e non rispondono)
:three: La gemma ureterica secerne FGF2 e BMP7 per impedire l'apoptosi del mesenchima e per indurre l'aggregazione delle cellule
:four: GDNF prodotto dal mesenchima induce anche la ramificazione dalla gemma ureterica e le fa esprimere WNT, che a sua volta agisce sul mesenchima facendo produrre più GNDF e sostenerne la proliferazione
:five: Proteine WNT 9b e 11
Prodotte dalla gemma ureterica inducono l'aggregazione delle cellule mesenchimali
Il mesenchima una volta addensato produce WNT4 che in maniera autocrina induce la transizione mesenchima-epitelio per la formazione del nefrone (mediata da LIM1)
:six: Differenziamento del nefrone e formazione dell'uretere
Cellule mesenchimali del cappuccio che avvolgono la gemma sono i precursori di tutte le cellule del nefrone.
Inoltre stimolano l’ulteriore ramificazione della gemma producendo FGF7 e tramite segnali BMP inducono la formazione dell’uretere che presenta un epitelio impermeabile (espressione di uroplachine) e cellule muscolari lisce che permettono di spingere l’urina nella vescica.
Inoltre i nefroni si devono connettere ai dotti collettori andando a degradare la matrice extracellulare.
:nine: :question: L'uretere si inserisce nella vescica
La vescica e l’uretra si formano dalla cloaca, una struttura transitoria dell’apparato digerente (che deriva dall’endoderma) che è poi divisa da un setto in seno urogenitale e retto.
Nelle femmine il dotto nefrico (dotto di Wolff) degenera sostituito dal
dotto di Muller, mentre nei maschi forma l’epididimo e i dotti deferenti.
