Промежуточная мезодерма эмбрионов млекопитающих: развитие и роль в патогенезе опухолей почек.
Intermediate mesoderm
Промежуточный мезодерм эмбрионов млекопитающих: формирование, регуляция сигнальными путями Vg1/Nodal и BMP, роль генов Osr1 и Lhx1. Развитие эмбриогенеза.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Слой клеток эмбрионов млекопитающих
Layer of cells in mammalian embryos
Промежуточная мезодерма или промежуточный мезенхим – узкий участок мезодермы (одного из трех основных зародышевых листков), расположенный между параксиальной мезодермой и боковой пластинкой развивающегося эмбриона. Vg1/Нодальная сигнализация является установленным регулятором формирования промежуточной мезодермы, действующим через сигнализацию BMP. Избыточная Vg1/Нодальная сигнализация на ранних стадиях гаструляции приводит к расширению промежуточной мезодермы за счет соседней параксиальной мезодермы, в то время как ингибирование Vg1/Нодальной сигнализации подавляет формирование промежуточной мезодермы. Установлена связь между Vg1/Nodal сигнализацией и BMP сигнализацией, посредством которой Vg1/Nodal сигнализация регулирует формирование промежуточной мезодермы, модулируя эффекты стимуляции роста, индуцируемые BMP сигнализацией. Экспрессия Osr1, кодирующего белок, связывающий ДНК с цинковыми пальцами, и гена гомеобокса типа LIM (Lhx1) перекрывается с промежуточной мезодермой, а также с боковой пластинкой. Osr1 имеет области экспрессии, охватывающие всю длину передне-задней (AP) оси, начиная с первых сомитов. Только на 4-8 сомитной стадии выявляются маркеры с большей специфичностью к промежуточной мезодерме, включая гены Pax2/8, активируемые с 6-го сомита (Bouchard, 2002). Экспрессия Lhx1 также становится более ограниченной промежуточной мезодермой. Генетические исследования на животных показали, что сигнализация Lhx1, Osr1 и Pax2/8 критически важна для спецификации промежуточной мезодермы в ее ранние производные. Этот процесс регулируется маркерами Pax2/8. Пронефрос активен у взрослых особей некоторых примитивных рыб и действует как основная выделительная система у личинок амфибий и эмбриональных форм более развитых рыб. Однако у млекопитающих пронефрические канальцы и передняя часть пронефрического протока дегенерируют через 3,5 недели, уступая место мезонефросу – эмбриональной почке.
Intermediate mesoderm or intermediate mesenchyme is a narrow section of the mesoderm (one of the three primary germ layers) located between the paraxial mesoderm and the lateral plate of the developing embryo. Vg1/Nodal signalling is an identified regulator of intermediate mesoderm formation acting through BMP signalling. Excess Vg1/Nodal signalling during early gastrulation stages results in expansion of the intermediate mesoderm at the expense of the adjacent paraxial mesoderm, whereas inhibition of Vg1/Nodal signalling represses intermediate mesoderm formation. A link has been established between Vg1/Nodal signalling and BMP signalling, whereby Vg1/Nodal signalling regulates intermediate mesoderm formation by modulating the growth inducing effects of BMP signalling. Osr1, which encodes a zinc finger DNA binding protein, and LIM type homeobox gene (Lhx1) expression overlaps the intermediate mesoderm as well as the lateral plate. Osr1 has expression domains encompassing the entire length of the anterior posterior (AP) axis from the first somites. It is not until the 4th 8th somite stage that markers with greater specificity to the intermediate mesoderm are identified including Pax2/8 genes activated from the 6th somite (Bouchard, 2002). Lhx1 expression also becomes more restricted to the intermediate mesoderm. Genetic analyses in animal studies show that Lhx1, Osr1 and Pax2/8 signalling are all critical in specification of the intermediate mesoderm into its early derivatives. This process is regulated by Pax2/8 markers. The pronephros is active in adult forms of some primitive fish and acts as the primary excretory system in amphibious larvae and embryonic forms of more advanced fish. In mammals however, the pronephric tubules and the anterior portion of the pronephric duct degenerates in 3.5 weeks to be succeeded by the mesonephros, the embryonic kidney.
Метанефрос
Постоянная почка амниот, метанефрос, развивается на 10-й неделе у эмбрионов человека и формируется в результате взаимных взаимодействий метанефрогенной бластемы (или метанефрогенной мезенхимы) и почечного почка.
The permanent kidney of amniotes, the metanephros, develops during the 10th week in human embryos and is formed by the reciprocal interactions of the metanephrogenic blastema (or metaneophrogenic mesenchyme) and the ureteric bud.
Опухоль Вилма
Опухоль Уилмса (ОУ), также известная как нефробластома, является эмбриональной опухолью, происходящей из метанефрических бластемальных клеток, не способных завершить мезенхимально-эпителиальный переход (МЭТ) – важнейший процесс в дифференцировке почки, включающий переход от многополярной веретеновидной мезенхимальной клетки к плоской структуре из поляризованных эпителиальных клеток. Вследствие этого, ОУ характеризуется трифазной гистологией, состоящей из трех морфологически различных типов клеток: недифференцированных бластемальных клеток, эпителиальных клеток и клеток стромы. ОУ часто возникает в результате генетических делеций или инактивирующих мутаций в гене WT1 (пухль Вильма 1), что впоследствии ингибирует Wnt/β-катенин сигнальный путь и препятствует прогрессированию МЭТ. Первичная причина синдрома постоянной мужской муллеровой структуры (ПММС) – мутация в гене антимюллерова гормона (АМГ) (ПММС типа 1) или гене AMHR2 (ПММС типа 2). При ПММС типа 1 АМГ либо не продуцируется, либо продуцируется в недостаточном количестве, либо является дефектным, либо секретируется в неподходящее критическое время для дифференцировки мужского пола. ПММС типа 2 обусловлен нечувствительностью рецептора АМГ к молекулам АМГ. В меньшем проценте случаев причина ПММС полностью не выяснена, но связана со сложными пороками развития урогенитальной области и парамезонефральных протоков в процессе развития мужских гонад.
Wilms' tumor (WT), also known as nephroblastoma, is an embryonic tumor originating from metanephric blastemal cells that are incapable of completing the mesenchymal epithelial transition (MET), a crucial process during kidney differentiation involving the transition from a multipolar, spindle shaped mesenchymal cell to a planar assembly of polarized epithelial cells. As a consequence, WTs have a triphasic histology composed of three morphogenically distinct cell types: undifferentiated blastemal cells, epithelial cells, and stromal cells. WTs are often a result of a genetic deletions or inactivating mutations in WT1 (Wilms tumor 1), which subsequently inhibits Wnt/βcatenin signalling and prevents MET progression. PMDS is primarily caused by a mutation in the anti Müllerian hormone (AMH) gene (PMDS Type 1) or AMHR2 gene (PMDS Type 2). In PMDS Type 1, AMH is either not produced, produced in deficient quantities, defective, or secreted at the wrong critical time for male differentiation. PMDS Type 2 is a result of AMH receptor insensitivity to AMH molecules. In a smaller percentage of cases, the cause of PMDS is not fully understood but is related to complex malformations of the urogenital region and paramesonephric ducts during male gonadal development.