Развитие почки у позвоночных

Производные промежуточной мезодермы (Мочеполовая система позвоночных: почки и гонады).

Общая схема развитие почек (млекопитающих): пронефрос,

Взаимные индуцирующие воздействия зачатка мочеточника (эпителиальной формы)- ЗМ и метанефрогенной мезенхимы- ММ-. Зачаток мочеточника индуцирует образование из мезенхимы эпителиальных агрегатов и далее канальцы (затем нефроны), а ММ заставляет зачаток мочеточника ветвиться и удлиняться, превращаясь в собирательные почечные трубочки (в дальнейшем

Формирование метанефроса (его элементарного компонента - нефрона) может быть представлено в виде 8 -и этапов взаимных индукционных воздействий между зачатком мочеточника (ЗМ) и метанефрогенной мезенхимой (ММ), содержащей также клетки нервного гребня

1 этап. Образование и активация в ММ -факторов транскрипции Hox11(a,c,d) и WT1, что делает её компетентной к индукции ЗМ, в противном случае – апоптоз.

2 этап. Под воздействием WT1 в ММ секретируется GDNF (glial derived neurotrophic factor), а в ЗМ активируются его рецепторы (Ret- рецептор и GFR-a) и Wnt11. Это стимулирует образование и ветвление собирательных почечных трубочек ЗМ.

3 этап. ЗМ секретирует FGF2 и BMP7, предотвращающие апоптоз клеток ММ. Вместо апоптоза клетки ММ усиленно пролиферируют. Кроме того, FGF2 индуцирует начало конденсации ММ, что способствует превращению мезенхимы в эпителиальную ткань и поддерживает в клетках экспрессию WT1.

4 этап. FGF2, Wnt6 из ЗМ способствуют дальнейшей конденсации клеток ММ. Фактор LIF (leukemia inhibitor factor) ЗМ ускоряет эпителизацию клеток (исходно ММ), способствуя выработке в ММ белков клеточной поверхности (Е-кадгерина) и внеклеточного матрикса (ВКМ) эпителиального типа (коллаген IV типа, ламинин).

Преобразуется и цитоскелет. В этих клетках активно

5 этап. Wnt4 активизируясь в ММ действует в аутокринной манере для завершения мезинхимно-эпителиального перехода. Из сформировавшихся почечных канальцев (изогнутых) и гломерул ММ образуется нефрон, важность LIM-факторов в ММ для эпителизации. Формируется связь гломерулы с артериолами («чудесная сеть» капилляров для фильтрации крови). Около миллиона нефронов в каждой почке

6 этап. Сигналы из ММ индуцирует ветвление эпителиального ЗМ: образование путём ветвления из зачатка мочеточника собирательных почечных трубочек, сливающихся с с почечными канальцами нефронов. Важность для ветвления факторов ММ 1) GDNF, 2) TGF-1 (ускоряет синтез ВКМ и угнетает металлопротеиназы), 3) BMP4 – препятствует ветвлению, ограничивая его область, по-видимому за счёт частичного апоптоза (возможно активизирует металлопротеиназы переваривать базальную мембрану), 4) коллагена XVIII, характерного для ветвления эпителия ЗМ.

7 этап. Образование в месте контакта собирательной почечной трубочки ЗМ и почечного канальца ММ небольшого скопления клеток ММ (шапочки), способных быстро пролиферировать и стимулировать дальнейшее ветвление ЗМ. Кроме того клетки конденсата (шапочки) секретируют ретиноиды.

8 этап. Окончательные этапы формирования юкстагломерулярного аппарата (связь нефронов с почечными трубочками, тех с сосочковыми протоками, далее малые почечные чашки, лоханка). Формирование коркового и мозгового вещества почек.

Морфогенез путём ветвления. Участие в в формировании метанефроса паракринных факторов- GDNF, HFG, транскрипционных факторов-WT1 и др., а также металлопротеиназ. Важность GNDF метанефрогенной мезенхимы и его рецептора Ret для ветвления зачатка мочеточника (нефротического протока).

Излишки GDNF увеличивают степень ветвления зачатка мочеточника мыши

Излишки TGF-бета1 блокируют ветвление на периферии мезенхимы, а излишки активина нарушают картину ветвления у основания, делая её нестабильной

Мезодерма боковой пластинки -

зачатки сердца, кровеносной и кроветворной систем.

Спецификация кардиогенной мезодермы к образованию трёх клеточных типов

Выбор пути дифференцировки клетками мезодермы боковой пластинки куриного зародыша в зависимости

от позиции вдоль передне-задней оси