Desarrollo embrionario del tracto urogenital

A pesar de los diferentes mecanismos de determinación sexual así como de los diferentes genes que disparan la cascada molecular que regula cada uno de estos mecanismos, la morfogénesis del tracto genital es conservada entre grupos como reptiles y mamíferos, resultando en ambos casos en un sistema genital fenotípicamente dimórfico que distingue a la hembra del macho y viceversa.

Funcionalmente el sistema urogenital puede dividirse en dos componentes completamente diferentes: el sistema urinario y el sistema genital. Sin embargo, anatómica y embriológicamente, están íntimamente relacionados. Ambos se desarrollan de una cresta mesodérmica común (mesodermo intermedio) a lo largo de la pared posterior de la cavidad abdominal e inicialmente los ductos excretores de los sistemas desembocan en una cavidad común que es la cloaca (Sadler, 1995; Loffler & Koopman, 2002). El sistema urinario en la mayoría de los vertebrados se forma en tres etapas, las cuales corresponden a tres sistemas excretores que se traslapan ligeramente y que se forman en sentido antero-posterior (Sadler, 1995). El pronefros es la primera estructura formada y de posición más anterior, la cual tiene una función excretora temporal en el embrión pero no persiste en el adulto. Durante la regresión del pronefros se empieza a formar el mesonefros, el cual también posee una función excretora temporal en algunas especies además de otras funciones importantes en el desarrollo del sistema urogenital (Sadler, 1995; Loffler & Koopman, 2002). Cuando los primeros túbulos excretores del mesonefros aparecen, se alargan rápidamente tomando forma de “S” y adquieren un glomérulo en uno de los extremos. Los túbulos forman la cápsula de Bowman y junto con el glomérulo forman el corpúsculo renal. Conforme el mesonefros se va desarrollando, éste forma un órgano largo y ovoide a cada lado de la línea media y mientras los túbulos caudales continúan su desarrollo, los túbulos y glomérulos en posición más anterior comienzan a mostrar cambios degenerativos, hasta que la mayoría desaparece, persistiendo sólo algunos de los túbulos de posición más caudal (Sadler, 1995). Finalmente y en la posición más posterior, se forma el metanefros que es la estructura que finalmente se desarrolla en el órgano excretor o riñón en el organismo adulto (Sadler, 1995; Loffler & Koopman, 2002).

1.2.8.1. Cresta genital y urogenital

La estructura que forman el mesonefros y la gónada en desarrollo se conoce como cresta urogenital, mientras que al primordio gonadal por si sólo, se le conoce como cresta genital. Una de las importantes funciones del mesonefros es la inducción del desarrollo gonadal, la cual se forma en la superficie ventral media del mesonefros de forma paralela a la línea media y se observa en ambos sexos como un engrosamiento del

epitelio celómico debido a la proliferación de células epiteliales que penetran en el mesénquima subyacente, formando los cordones medulares o cordones sexuales primitivos (Merchant-Larios et al., 1989; Sadler, 1995; Pieau et al., 1999). El desarrollo de la cresta genital es único, ya que es una estructura temprana que puede tener dos destinos completamente distintos: testículo u ovario, dependiendo de las señales moleculares que reciba, por lo que al principio de su desarrollo, la gónada se considera bipotencial. En el interior de la cresta genital (médula), existen tres principales tipos de células somáticas: las células de soporte, las células esteroidogénicas y las células estromáticas. Estos tipos celulares se originan localmente en la gónada indiferenciada bipotencial y cada una puede desarrollarse ya sea hacia la ruta de macho o de hembra para formar un testículo o un ovario (Loffler & Koopman, 2002; Wilhem & Koopman, 2006).

Las células de soporte dan origen a las células que rodean y promueven el desarrollo de las células germinales y se diferencian en células de Sertoli en el testículo y células granulosas en el ovario. Por su parte las células esteroidogénicas se diferencian en células de Leydig en el testículo y células de la teca en el ovario. Por último, las células estromáticas, que tanto en ovario como en testículo son responsables de la producción de matriz extracelular y de la formación de vasos sanguíneos (Loffler & Koopman, 2002). 1.2.8.2. Testículo

Una vez que se ha determinado el sexo y el embrión ha tomado la ruta de macho, los cordones medulares primitivos de la gónada continúan su proliferación volviéndose más conspicuos y de esta manera se forman los cordones testiculares o medulares (Merchant- Larios et al., 1989; Pieau et al., 1999; Wilhem & Koopman, 2006). Hacia el hilum de la gónada, estos cordones se disgregan en una red de pequeñas hileras de células que más tarde dan origen a la rete testis. Posteriormente los cordones medulares pierden contacto con el epitelio superficial ya que una capa de tejido conectivo fibroso los separa de éste. Esta capa se conoce como túnica albugínea y es característica de machos (Pieau et al., 1999; Wilhem & Koopman, 2006). Las células epiteliales que forman los cordones medulares comienzan a diferenciarse en las células de soporte del testículo o células de Sertoli las cuales rodean y promueven el desarrollo de las células germinales, formando

el primordio de los túbulos seminíferos (Wilhem & Koopman, 2006), pero no se diferencian como tal, hasta que estos adquieren un lumen (Sadler, 1995). Por su parte, las células esteroidogénicas del testículo, llamadas células de Leydig, se originan del mesénquima de la cresta genital y se localizan junto a los cordones testiculares y su diferenciación comienza poco después de las células de Sertoli. Una vez diferenciadas las células de Leydig comienzan a secretar testosterona, entonces el testículo es capaz de inducir la diferenciación de los ductos genitales así como de los genitales externos (Sadler, 1995; Wilhem & Koopman, 2006).

1.2.8.3. Ovario

Cuando el embrión se ha determinado hacia la ruta de hembra, el epitelio superficial de la gónada comienza a engrosarse debido a una proliferación de células epiteliales desarrollándose así el córtex del ovario. Por su parte, los cordones medulares se vuelven más delgados y comienzan a fragmentarse (Merchant-Larios et al., 1989; Pieau et al., 1999).

A medida que el córtex continua proliferando, se desarrolla una segunda generación de cordones, conocida como cordones corticales, que penetran el mesénquima subyacente pero permanecen cerca de la superficie (Sadler, 1995; Loffler & Koopman, 2002). Posteriormente estos cordones se disocian en clusters de células epiteliales aisladas, las cuales rodean un grupo de células germinales. Eventualmente, estas células epiteliales o pre-granulosas, forman un epitelio simple que separa estos clusters celulares, al rodear un sólo ovocito de manera individual. Simultáneamente se deposita una lámina basal en la periferia de las células pre-granulosas, separándolas del estroma formando así un folículo primordial. Se ha sugerido que las interacciones entre las células pre-granulosas y las células del estroma (pre-teca) son las responsables de la formación de la lámina basal que define la formación del folículo primordial (Loffler & Koopman, 2002). 1.2.8.4. Ductos genitales

Los ductos genitales son las estructuras que permiten que las células sexuales (óvulos o espermatozoides) pasen de las gónadas al exterior del cuerpo (Miller & Limpus, 2003). Los ductos genitales conocidos como ducto de Wollfian o mesonéfrico y ducto de Müller o paramesonéfrico, se originan por invaginación del epitelio superficial del

mesonefros. Los primordios de ambos ductos se forman sin importar el sexo del embrión durante el desarrollo del tracto urogenital, pero sólo uno de estos ductos persistirá como una estructura reproductora funcional (Sadler, 1995; Donahoe, 2001; Miller & Limpus, 2003).

En embriones macho, los testículos en desarrollo producen dos reguladores endocrinos esenciales. La testosterona, induce la diferenciación del ducto de Wolffian y la mayoría de las estructuras genitales internas del macho, incluyendo los vasos deferentes y el epidídimo, mientras que el ducto Mülleriano se atrofia bajo la acción de la hormona anti- Mülleriana (Amh, por sus siglas en ingés) (Sadler, 1995; Wilhem & Koopman, 2006). En ausencia de estos dos factores en la hembra, el ducto de Wolffian se degenera y el ducto Mülleriano da origen al oviducto, el útero y la parte superior de la vagina, en mamíferos (Loffler & Koopman, 2002); mientras que en reptiles sólo da origen al oviducto que conecta al ovario con la cloaca (Miller & Limpus, 2003).

El sistema de túbulos internos en el mesonefros no tiene ninguna función excretora en reptiles, sin embargo algunos de los túbulos anteriores se retienen en el macho para formar los vasos eferentes que conectan a la rete testis y a los túbulos seminíferos con el epidídimo (Miller & Limpus, 2003), mientras que en la hembra la gran mayoría de los túbulos mesonéfricos se atrofian (Sadler, 1995).