DEZVOLTAREA
SISTEMULUI GENITAL
v Din punct de vedere al dezvoltării însă (filo-‐ şi ontogene9c) evoluţia acestor două sisteme
demonstrează multe tangenţe. Sistemul genital
apare şi se dezvoltă în strânsă legătură cu
sistemul urinar.
v Anatomic, sistemul de reproducere sau genital este cons9tuit din organele genitale masculine si organele genitale feminine.
v Organele genitale masculine sunt reprezentate de cele două glande genitale, tes9culele, de conducte seminale, de glande seminale şi organele genitale externe.
v Organele genitale feminine sunt reprezentate de glandele sexuale – ovarele , căile genitale sau organele genitale interne (tubele uterine, uterul şi vagina) şi organele genitale externe.
v Deşi sexul gene9c este stabilit la fer9lizare dezvoltarea sistemului genital urmează două
stadii: un prim stadiu – indiferent – în9ns pe
durata primelor şase săptămâni de viaţă
embrionară şi un al doilea stadiu de
diferenţiere care debutează în săptămâna a
şaptea.
DEZVOLTAREA GONADELOR
• Etapa indiferentă – Celulele germina9ve primordiale migrează în decursul săptămânii a cincea de la nivelul sacului vitelin – gonocitele embrionare – originea ectodermală.
– În 9mpul săptămânii a şasea celulele din
mezonefros şi epiteliul celomic invadează
mezenchimul în regiunea viitoarei gonade
pentru a forma cordoane sexuale primi9ve,
care vor îmbrăca celulele germina9ve
primordiale.
– ductele paramezonefrice Müller – prezente la ambele sexe.
• Extremităţile caudale ale ductelor paramezo-‐nefrice cresc apoi pentru a se conecta cu uretra pelvină.
• Extremităţile inferioare ale ductelor paramezo-‐nefrice aderă una de cealaltă chiar înainte de a contacta uretra pelvină.
• Extremităţile superioare ale ductelor para-‐mezonefrice, se deschid în celom.
Dezvoltarea sistemului genital. Etapa indiferentă (după Larsen, 1997).
Aorta dorsală
Cordoane sexuale primitive
Duct mezonefric
Duct paramezonefric
Mezonefros
Duct mezonefric Duct paramezonefric
Gonada
Metanefros
Metanefros
DEZVOLTAREA SISTEMULUI GENITAL MASCULIN
• Etapa de diferenţiere
• Dezvoltarea gonadei masculine
– Primul eveniment în dezvoltarea genitală masculină îl cons9tuie aşadar elaborarea proteinei TDF (tes9s determining factor) în interiorul celulelor cordoanelor sexuale.
– Sub influenţa acestui factor celulele din cordoanele sexuale primi9ve ale regiunii medulare încep să se diferenţieze înspre celule Sertoli.
– În 9mpul săptămânii a şaptea celulele Sertoli diferenţiate se organizează pentru a forma cordoanele tes9culare.
– Cordoanele tes9culare situate distal de prezump9vii tubi seminiferi vor primi de asemenea lumen şi se vor diferenţia la pubertate într-‐un grup de ducte subţiri denumite rete tes9s -‐ reţea tes9culară. Din momentul în care aceş9 tubi reziduali drenează în ductul mezonefric acesta devine duct sperma9c.
– La sexul (gene9c) masculin gena purtătoare a factorului de determinare al tes9culului este exprimată în celulele cordoanelor sexuale determinând producerea factorului de determinare a tes9culului (TDF).
– La sexul (gene9c) feminin această genă lipseşte şi nu se produce TDF.
TDF
Celulele cordoanelor sexuale ale medularei se diferenţiază în celule Sertoli şi secretă hormonul antimüllerian AMH în timp ce celulele din cordoanele sexuale ale corticalei degenerează.
AMH
TDF determină diferenţierea celulelor mezenchimale din creasta gonadală spre celule Leydig care secretă testosteron.
AMH induce degenerarea ductelor paramezonefrice.
Testosteron Dihydrotestosteron
În timpul vieţii fetale testosteronul induce diferenţierea masculină (inclusiv a ductelor genitale şi a creierului).
La pubertate testosteronul determină canalizarea tubilor seminiferi, sperma-‐togeneza ca şi caracterele sexuale primare şi secundare.
În timpul vieţii fetale conversia testosteronului spre dihydrotestosteron determină diferenţierea organelor genitale externe spre penis şi scrot precum şi dezvoltarea şi diferenţierea altor structuri masculine (prostata).
Succesiunea evenimentelor dezvoltării sistemului genital masculin
Diferenţierea morfologică a sistemului genital masculin
Duct paramezonefric degenerat Tubi mezonefrici
Cordoane sexuale medulare
Duct mezonefric
Apendice epididimar Apendice testicular
Viitorii tubi seminificeri Reţeaua testiculară
Tunica albuginee
Duct deferent Epididim
Paradidim
Allan-‐toida
Utricul prostatic (restal ductului paramezonefric
Tunica albuginee
• În 9mpul săptămânii a şaptea tes9culul începe să se rotunjească şi să se concentreze reducând suprafaţa de contact cu mezonefrosul. Un strat de ţesut conjunc9v ce va forma tunica albuginee separă cordoanele sexuale cor9cale în involuţie de epiteliul celomic.
• Deşi mecanismul in9m nu este încă pe deplin elucidat pare a fi clar faptul că directul contact între celulele pre-‐Sertoli şi celulele germina9ve primordiale din interiorul cordoanelor sexuale ale medularei joacă un rol cheie în dezvoltarea gameţilor masculini.
• Când celulele pre-‐Sertoli încep diferenţierea lor morfologică, în acelaşi 9mp încep să secrete un hormon glicoproteic denumit hormon an9-‐Müllerian (AMH). Acest hormon mai este cunoscut şi drept substanţă inhibitoare a ductelor Müller (MIS). Porţiunea proteică a acestui hormon este asemănătoare cu transforming growth factor-‐β, o moleculă implicată într-‐o varietate de procese ale dezvoltării inclusiv inducţia mezodermală şi angiogeneza.
• La embrionii de sex masculin AMH secretat de celulele pre-‐Sertoli determină involuţia rapidă a ductelor Müller între săptămânile a şaptea şi a opta.
• Dezvoltarea componentei endocrine a gonadei masculine
– În săptămânile a noua şi a zecea sunt diferenţiate celulele Leydig pe seama celulelor mezenchimale din interiorul crestei gonadale. Diferenţierea acestor celule endocrine este probabil rezultatul acţiunii proteinei SRY asupra celulelor pre-‐Sertoli. Celulele Leydig produc hormonul steroid masculin – testosteronul. În acest stadiu 9mpuriu al dezvoltării secreţia de testosteron este reglată de către un hormon pep9dic (gonadotropina chorionică) secretat de placentă dar, mai târziu, pe parcursul dezvoltării, gonadotropinele hipofizare secretate de fătul masculin vor controla androgenii.
• Dezvoltarea căilor spermaFce extratesFculare
– Ductul mezonefric şi tubii mezonefrici dau naştere ductului deferent şi, respec9v ductelor eferente. Între săptămânile 8 şi 12 secreţia iniţială de testosteron s9mulează transformarea ductelor mezonefrice în ducte deferente.
• Pe parcursul săptămânii a noua, 5 până la 12 tubi mezonefrici fac contact în regiunea epididimului cu cordoanele viitoarei reţele tes9culare.
• Tubi mezonefrici denumiţi epigenitali (din cauza poziţiei lor în raport cu epididimul) îşi vor defini9va contactul cu reţeaua tes9culară pe parcursul lunii a treia.
• După defini9varea acestui contact tubii mezonefrici epigenitali vor fi denumiţi ducte eferente.
• Dezvoltarea glandelor anexe ale sistemului genital masculin
– Veziculele seminale înmuguresc din ductele mezonefrice pe parcursul săptămânii a zecea chiar lângă tangenţa acestora la uretra pelvină. De aceea porţiunea ductelor deferente situată distal de fiecare veziculă seminală va fi numită duct ejaculator.
– Prostata începe să se dezvolte de asemenea în săptămâna a zecea sub forma unui mănunchi de evaginări endodermale care înmuguresc din uretra pelvină Această manieră de creştere (sub forma unor evaginări spre înafară a lumenului uretrei) este probabil induse de mezenchimul înconjurător. Ac9vitatea induc9vă a acestui mezenchim este posibil să fie corelată cu conversia testosteronului în dihydrotestosteron.
– Glandele bulbo-‐uretrale apar ca muguri endodermali pereche la nivelul uretrei imediat inferior de prostată. Ca şi în cazul prostatei mezenchimul ce anturează mugurii endodermali sa va diferenţia spre componentele conjunc9ve şi musculare ale glandelor bulbo-‐uretrale.
DEZVOLTAREA SISTEMULUI GENITAL FEMININ
• Dezvoltarea gonadei feminine
– La embrionii cu sexul gene9c feminin cordoanele sexuale primi9ve medulare degenerează şi mezoteliul crestei genitale formează cordoane sexuale cor9cale secundare. Aceste cordoane sexuale secundare vor îmbrăca celulele germina9ve primordiale pentru a forma celulele foliculilor ovarieni.
– La feţii feminini celule germina9ve se diferenţiază în ovogonii şi întră în prima diviziune meio9că (ca ovocite primare) înainte de a dezvolta interacţiuni strânse cu viitoarele celule foliculare. Apoi celulele foliculare întrerup până la pubertate dezvoltarea celulelor germina9ve care vor rămâne ca atare.
Morfologia evolutivă a gonadei feminine
Chiste Gardner (vestigii ale ductului mezonefric)
Duct paramezonefric în dezvoltare
Duct mezonefric degenerat
Cordoane sexuale corticale (derivate din cordoanele sexuale secundare)
Ovogonii
Celule foliculare Oviduct Epoophoron
Paroophoron
Fimbria
Ovogonii Celule foliculare
Paroophoron
• Dezvoltarea căilor genitale feminine
– Ductele mezonefrice şi tubii mezonefrici necesită testosteron pentru dezvoltare. De aceea, la subiecţii cu sex gene9c feminin, ei dispar rapid cu excepţia câtorva ves9gii.
• In contrast, ductele paramezonefrice se dezvoltă, nefiind inhibate.
– Extremităţile lor inferioare aderă una la cealaltă înainte de a a9nge peretele posterior al uretrei pelvine care, la acest nivel, formează prezintă o uşoară îngroşare denumită tuberculul sinusului. De îndată ce extremităţile inferioare ale ductelor paramezonefrice fuzionează cu tuberculul sinusului, aceste ducte vor începe să fuzioneze şi în sens cranial as^el că vor forma un tub cu un singur lumen. Acest tub denumit canal genital sau canal uterovaginal va forma porţiunea superioară a vaginei şi uterul.
• Porţiunile nefuzionate, superioare, ale ductelor paramezonefrice devin tubele uterine iar deschiderile lor superioare, în formă de pâlnie, vor forma infundibulul tubei.
• Deoarece canalul uterovaginal este format în decursul lunii a treia ţesutul endodermal la nivelul tuberculului sinusal con9nuă să se îngroaşe formând o pereche de muguri denumiţi bulbi sinuvaginali. Aceste structuri dau naştere porţiunii inferioare a vaginei (în proporţie de 20%).
• Porţiunea cea mai inferioară a canalului uterovaginal se închide printr-‐un bloc de ţesut denumit placă vaginală.
• Placa vaginală se alungeşte din luna a treia până în luna a cincea şi se canalizează printr-‐un proces de descuamaţie pentru a forma lumenul porţiunii inferioare a vaginei. De îndată ce se formează placa vaginală, extremitatea inferioară a vaginei se alungeşte iar joncţiunea sa cu sinusul urogenital migrează caudal.
• O membrană endodermală separă temporar lumenul vaginei de cavitatea sinusului urogenital defini9v -‐ resturile ei persistă ca himenul vaginei.
Dezvoltarea căilor genitale feminine (după Larsen, 1997)
Săptă-‐mâna a noua
Tuberculul sinusului
Duct paramezonefric
Canal genital
Bulb sinuvaginal
Bulb sinuvaginal
Săptă-‐mâna a zecea
Săptă-‐mâna 20
Chiste Gartner Ligament larg
Hymen
Canal genital Bulb sinuvaginal
DEZVOLTAREA ORGANELOR GENITALE EXTERNE
• Etapa indiferentă
– Dezvoltarea 9mpurie a organelor genitale externe este similară la ambele sexe. La începutul săptămânii a cincea o pereche de muguri denumiţi plici cloacale se dezvoltă de fiecare parte a membranei cloacale.
– Aceste plici se întâlnesc anterior membranei cloacale pentru a forma o proeminenţă mediană denumită tubercul genital.
– Fuziunea septului urorectal cu membrana cloacală în săptămâna a şaptea formează perineul care divide membrana cloacală într-‐o membrană urogenitală (anterioară) şi o membrană anală (posterioară).
– Porţiunea plicei cloacale care limitează membrana urogenitală este acum denumită plica uretrală (sau genitală sau urogenitală) iar porţiunea ce străjuieşte membrana anală este denumită plica anală. O altă pereche de muguri, mugurii labioscrotali apar de fiecare parte a plicilor uretrale.
– Cavitatea sinusului urogenital defin9v se ex9nde sub forma unui şanţ uretral (sau genital, sau uro-‐genital) limitat de endoderm.
– Acest şanţ devine temporar umplut -‐ se canalizează -‐ un şanţ şi mai adânc.
• În săptămâna a şaptea ruperea membranei
urogenitale deschide cavitatea sinusului urogenital
lichidului amnio9c. Tuberculul genital se alungeşte
pentru a forma falus-‐ul şi un primordiu al glandului
clitorisului şi glandului penisului este separat printr-‐
un şanţ coronar. Aspectul organelor genitale este
similar la sexul masculin şi feminin până în
săptămâna 12 şi precizarea sexului în funcţie de
aparenţă până la această vârstă este dificilă.
Stadiul indiferent al dezvoltării organelor genitale externe
Tubercul genital Plică cloacală Membrane cloacală
Plica urogenitală
Membrane urogenitală
Membrane urogenitală
Membrana anală
Perineu
Plica anală
Debutul săptămânii a şaptea Săptămâna a şasea Finele săptămânii a şaptea
Eminenţa labioscrotală
Plica urogenitala
• Stadiul de diferenţiere
– efectele dihydrotestosteronului – plicile labioscrotale fuzionează pe linia mediană pentru a forma scrotul iar plicile uretrale, de asemenea fuzionează, pentru a include uretra peniană
– uretra peniană este iniţial terminată orb.
– În absenţa dihydrotestosteronului la embrionii de sex feminin perineul primi9v nu se alungeşte şi plicile labioscrotale şi uretrale nu fuzionează de-‐a lungul liniei mediane.
– Falusul se înclină inferior devenind clitoris iar sinusul urogenital defini9v devine ves9bulul vaginei. Plicile uretrale devin labii mici şi eminenţele labioscrotale devin labii mari.
Diferenţierea organelor genitale externe masculine
Invaginaţie epitelială
Endoderm Ţesut uretral Placa uretrală Plica uretrală
Uretra peniană
Săptăm
âna
6 –
săptăm
âna
7 Săptăm
âna 14
Luna a treia
Uretra peniana
Diferenţierea organelor genitale externe feminine
Labia mică
Labia mare
Glandul clitorisului
• Descinderea gonadei
– În 9mpul vieţii embrionare şi fetale tes9culele şi ovarele descind din poziţia lor originală (nivelul toracic 10).
– La ambele sexe descinderea gonadei depinde de un cordon ligamentar denumit gubernaculum.
– Capătul superior al acestui cordon este ataşat la gonadă iar extremitatea inferioară lăţită, etalată (bulbul gubernacular) este ataşat fasciei între muşchii oblici extern şi intern în regiunea eminenţelor labioscrotate.
• Dezvoltarea canalului inghinal
– Canalul inghinal se dezvoltă la ambele sexe. El este o evaginaţie caudală a peretelui abdominal ce se formează când procesul vaginal creşte inferior împingând spre exterior o evaginaţie.
– La sexul masculin canalul inghinal se ex9nde în interiorul scrotului şi permite descinderea tes9culului.
– Şi la sexul feminin se formează un canal inghinal complet dar nu joacă nici un rol în dezvoltarea sistemului genital. Procesul vaginal în mod normal degenerează.
• Mişcarea tes9culelor prin canal este facilitată de creşterea presiunii abdominale determinată de creşterea viscerelor abdominale. În luna a noua, chiar înaintea termenului, tes9culele sunt complet intrate în sacul scrotal şi gubernaculum este redus la o bandă mică ligamentoasă ataşând polul inferior al tes9culului la scrot. Acţiunea testosteronului şi a altor androgeni pare a fi importantă pentru această fază secundară a descinderii tes9culare.
• Descinderea ovarului
– Ca şi la embrionul masculin şi embrionul feminin dezvoltă un gubernaculum ex9ns iniţial de la polul inferior al gonadei la fascia subcutanată a viitoarelor plici labioscrotale şi, mai târziu, penetrând peretele abdominal ca parte a canalului inghinal complet format. La femei gubernaculul nu se scurtează, deformează ori involuează. Indiscutabil el determină descinderea ovarului în 9mpul lunii a treia dar şi antrenarea sa într-‐o plică peritoneală denumită ligamentul larg al uterului.
ANOMALIILE SISTEMULUI GENITAL
• Multe defecte congenitale ale dezvoltării
sistemului genital sunt determinate prin
mutaţii ori anomalii cromozomiale, fie ale
cromozomilor sexuali fie ale celor autosomi.
• PseudohermafrodiFsmul
– Pseudohermafrodiţ i i prezintă gonade şi cromozomii sexuali caracteris9ci unui sex şi, în acelaşi 9mp, organe genitale externe sugerând caracterele celuilalt sex. Indivizii care au formula cromozomială (46, XY) şi organe genitale externe feminizate sunt numiţii bărbaţi pseudoherma-‐frodiţi, iar subiectele cu formula cromozomială (46, XX) ce demonstrează o virilizare a organelor genita le externe sunt denumite femei pseudohermafrodite.
• Pseudohemafrodiţii masculini pot fi caracterizaţi printr-‐o incompletă fuzionare a plicilor uretrale sau labioscrotale.
• Hypospadias-‐ul este cea mai comună manifestare a pseudohermafrodi9smului masculin. Semnificând deschiderea uretrei pe faţa ventrală a penisului, această anomalie apare la aproxima9v 0,5% din toţi nou-‐născuţii vii.
• Hypospadias penoscrotal este o anomalie mult mai complexă exprimând lipsa de fuziune nu numai a plicilor uretrale ci şi ale celor labioscrotale.
• Sindromul de feminizare tesFculară
– Acest sindrom are drept cauză anormalitatea receptorilor pentru androgeni. Dacă receptorii pentru androgeni sunt deficienţi ori absenţi fătul de sex masculin prezintă nivele normale sau ridicate ale hormonilor steroizi masculini dar ţesuturile ţintă nu sunt sensibile la aceş9a şi dezvoltarea se desfăşoară ca şi cum androgenii ar fi absenţi.
– Ca şi în cazurile de deficienţă primară de testosteron tes9culele sunt prezente şi AMH este produs aşa încât ductele paramezonefrice involuează cu toate că o vagină terminată orb se poate forma.
– Dezvoltarea este deal^el feminină.
• PseudohermafrodiFsmul feminin
– puţin frecventă.
– Femeile pseudohermafrodite sunt gene9c de sex feminin, posedă ovare dar organele lor genitale externe sunt virilizate prin expunerea la un nivel anormal de hormoni sexuali steroizi în 9mpul dezvoltării fetale.
– În multe cazuri -‐ hiperplazia glandelor suprarenale în perioada fetală.
– proges9nelor cu componente virilizante pentru prevenirea avorturilor spontane.
• Hipogonadismul primar – Este o afecţiune congenitală determinată de un defect gonadal. În
hipogonadismul primar hipotalamusul şi hipofiza sunt indemne şi produc nivele ridicate ale gonadotropinelor circulante dar gonadele nu răspund printr-‐o secreţie sporită de steroizi sexuali.
– Multe cazuri de hipogonadism primar sunt asociate cu una sau două anomalii cromozomiale majore, în 9mp ce câteva au origine idiopa9că (necunoscută).
– La bărbaţi hipogonadismul primar este de obicei o componentă a sindromului Klinefelter care apare la aproxima9v 1 din 500 nou-‐născuţi masculini.
– Sindromul Klinefelter este determinat de o varietate de anomalii ale cromozomilor sexuali implicând prezenţa unui cromozom X suplimentar dobândit ca urmare a nondisjuncţiei în 9mpul gametogenezei sau a clivajului 9mpuriu.
– Kario9pul cel mai comun este 47,XXY.
• Hipogonadismul secundar
– Este cauzat de defecte ale hipotalamusului sau hipofizei anterioare. Indivizii prezentând hipogonadism secundar demonstrează nivele scăzute ale gonadotropinelor ca şi ale steroizilor sexuali.
– Mai frecvent, cauza este o insuficienţă de GnRH (factor de eliberare a gonadotropinelor) eliberat de hipotalamus ca în sindrom Kallmann şi sindromul eunucilor “fer9li” la bărbaţi.