DESARROLLO DEL APARATO URINARIO

 El sistema urogenital se origina en el mesodermo intermedio (MI). El MI se especifica por 
señales poco conocidas del mesodermo paraxil, expresando Pax-2. En la especificación 
también influyen los gradientes de BMP y sus antagonistas en la hoja mesodérmica. 
 El desarrollo del riñón tiene 3 fases. Primero, el MI sufre una metamerización (formación de 
estructuras repetitivas a los lados de la línea media, a partir de un solo tejido). Estas 
metámeras reciben el nombre de nefrotomos. En la región más cefálica del MI, los nefrotomos 
se conectan lateralmente con un conducto pronéfrico, que crece en dirección a la cloaca, 
formando el pronefros (riñón primitivo). El pronefros se forma en 4º semana, y degenera 
rápidamente, luego de inducir la formación del mesonefros. 
 El mesonefros se halla en la región media del embrión, y está compuesto por el conducto 
mesonéfrico (de Wolff) y varios túbulos mesonéfricos que se conectan con él. A medida que 
son inducidos más túbulos hacia caudal, los túbulos mesonéfricos más cefálicos van 
desapareciendo. En el varón algunos permanecen, ya que formarán los conductos deferentes  
y los conductillos eferentes del testículo. 
 El MI más caudal no se metameriza, no forma nefrotomos. Es un mesénquima que 
interactúa con el conducto de Wolff para formar el riñón metanéfrico definitivo. Esta región de 
MI se denomina mesénquima metanefrogénico. 
 El mesénquima metanefrogénico induce al conducto de Wolff a formar un brote, el brote 
ureteral. Esta interacción epitelio-mesenquimática es particular, ya que las dos poblaciones 
celulares involucradas son mesodérmicas. El brote ureteral invade al mesénquima 
metanefrogénico, y este responde condensándose a su alrededor y comenzando a 
diferenciarse. Al condensarse, recibe el nombre de blastema nefrogénico. Este blastema 
origina estroma y parénquima renal. Sufre una transición de mesénquima a epitelio para formar 
el sistema tubular de la nefrona, que luego se conectará con el sistema de tubos colectores 
derivados del brote ureteral, formando así la unidad funcional del riñón, el túbulo urinífero 
(nefrona + tubo colector). 
 El desarrollo del riñón implica una serie de interacciones recíprocas entre el mesénquima 
metanefrogénico y el brote ureteral. El mesénquima induce al brote a alargarse y ramificarse, y 
los extremos de las ramificaciones inducen al mesénquima a agregarse y a epitelializarse para 
formar la nefrona. 
1) El mesénquima metanefrogénico secreta GDNF (factor neurotrófico derivado de la línea 
celular glial), que induce la formación del brote ureteral en el conducto de Wolff. El conducto es 
competente para responder a GDNF debido a que en esa región tiene una alta concentración 
de receptores RET. La delimitación del campo metanéfrico en el conducto de Wolff está dada 
por la expresión de BMP-4, que inhibe al RET. BMP-4 se expresa en todo el conducto de Wolff 
pero inhibe su expresión en la zona del mesénquima metanefrogénico. 
2) Una vez formado el brote ureteral, éste expresa FGF y Wnt-4. FGF evita la muerte de las 
células mesenquimáticas, las induce a proliferar y las mantiene indiferenciadas. Wnt-4, junto 
con otras proteínas, hace que el mesénquima metanefrogénico que rodea al extremo del brote 
se agregue, formando el blastema nefrogénico, y que posteriormente se epitelialice. 
3) Mientras esto sucede, el brote ureteral comienza a invadir al blastema nefrogénico. La alta 
concentración de receptores RET se mantiene en la punta del brote (ya que debe seguir 
creciendo), pero las partes más distales pierden gran parte de sus receptores. Así se estabiliza 
el tubo a medida que se va formando. De forma similar a la ramificación bronquial, las células 
de la punta comienzan a secretar BMP, que antagoniza las señales de ramificación (GDNF) 
enviadas por el mesénquima.  
4) Las células mesenquimáticas condensadas, que forman blastema, no siguen expresando 
GDNF. El GNDF que sí expresa el mesénquima metanefrogénico (no condensado) induce la 
ramificación del brote ureteral en las zonas donde hay alta concentración de receptores RET y 
baja concentración de BMP.  
5) Alrededor de cada nueva ramificación del brote ureteral se crea entonces una “caperuza” de 
mesénquima condensado (blastema nefrogénico), que formará la nefrona. 
 La formación de una nefrona involucra a tres poblaciones celulares: células epiteliales del 
brote ureteral, células mesenquimáticas del blastema nefrogénico, y células endoteliales 
vasculares. 34 
 En el mesénquima del blastema se forma una hendidura, lo que hace que adopte una 
forma de “coma”. Las células que se hallan en la concavidad de la coma se epitelializan, 
formando una luz, y comienzan a diferenciarse: son los precursores de los podocitos. 
 Debajo de esas células, en la concavidad de la coma, crecen las células endoteliales que 
formarán el glomérulo. Estas células están conectadas con ramas de la aorta dorsal, y sus 
membranas basales forman, junto a las de los futuros podocitos, la barrera de filtrado 
glomerular. 
 Más tarde, el blastema adopta una forma de “S”, ya que se forma una nueva hendidura en 
él. En cada porción de la S hay una expresión molecular distinta, que definirá el segmento de la 
nefrona que originará cada una de ellas. El extremo glomerular de la S (donde se hallan los 
futuros podocitos) formará la cápsula de Bowman. La parte intermedia originará el túbulo 
contorneado proximal, y el otro extremo formará el túbulo contorneado distal. La diferenciación 
de la nefrona empieza desde el glomérulo, luego por el túbulo proximal y finalmente el distal, 
pasando por la formación del asa de Henle, que llega hasta la médula renal. 
 Mientras ocurren estas especializaciones, las células del blastema rompen la membrana 
basal de los conductos del brote ureteral y se fusionan con ellos. Así surge la conexión entre la 
nefrona y el sistema de tubos colectores originados del brote ureteral. 
 La cloaca está dividida en sen urogenital y recto, por el tabique urorrectal. El seno 
urogenital se continúa con la alantoides, cuya base, muy amplia, se conecta con el seno, 
mientras que su prolongación tubular se extiende hasta el pedículo vitelino. La base de la 
alantoides se expande y origina la vejiga. Su extremo distal eventualmente se oblitera y origina 
el uraco, que une la vejiga con el ombligo. La desembocadura del seno urogenital (zona de 
entrada de los conductos mesonéfricos) representa la futura uretra. Los uréteres, originados de 
los brotes ureterales, se abren en la pared posterior de la vejiga, mediante una serie de 
procesos no del todo comprendidos que podrían incluir el crecimiento de la vejiga y la presión 
de los riñones al desplazarse hacia la parte superior de cavidad abdominal. 
MALFORMACIONES 
- Agenesia renal: Es la ausencia de uno o los dos riñones, pudiendo o no existir uréteres. Se 
debe a una mala interacción del brote ureteral con el mesénquima metanefrogénico, tal vez 
debido a mutaciones en genes clave como Pax-2, WT-1 o Wnt-4. En caso de agenesia 
unilateral la malformación es compatible con la vida, pero el único riñón existente estará 
hipertrofiado. Durante el embarazo, la agenesia renal se manifiesta con oligohidramnos, ya que 
no hay producción de orina por el feto. Al haber menos líquido amniótico, se reduce la 
amortiguación que éste le proporciona al feto contra la presión de la pared uterina. Esto 
provoca, en casos de agenesia renal bilateral, la cara de Potter (nariz aplanada, barbilla 
retrognática, gran espacio interpupilar, orejas grandes y de implantación baja y dedos afilados) 
como consecuencia de la presión ejercida por el útero sobre el feto. 
- Duplicación renal: Puede ser desde una doble pelvis renal, hasta un riñón extra, incluyendo 
duplicaciones ureterales. Todos los casos se asocian con una separación excesiva entre las 
ramificaciones del brote ureteral. 
- Riñón en herradura: Los riñones se hallan fusionados por el polo inferior, lo que causa que 
no puedan abandonar la pelvis porque la arteria mesentérica inferior le bloques el camino. 
- Riñón poliquístico: Enfermedad autonómica recesiva en la que se observan muchos quistes 
en el parénquima renal. No se conoce bien la patogenia, aunque se cree que puede deberse a 
una falta de conexión entre los tubos colectores y las nefronas. 
- Fístulas, quistes o senos del uraco: Si una parte de la luz de la alantoides no se oblitera, 
puede quedar una comunicación entre la vejiga y el ombligo. 
- Extrofia vesical: La vejiga protruye de la pared abdominal. Suele asociarse a una hipoplasia 
del mesodermo somático que forma la pared abdominal ventral, por lo que sería más bien una 
malformación de las paredes corporales. 
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