Capítulo 13 Sistema Urogenital O sistema urogenital pode ser dividido em sistema urinário (excretor) e sistema genital (reprodutor), que estão intimamente associados. Esse sistema origina-se do mesoderma intermediário, que se estende ao longo da parede dorsal do corpo do embrião. Durante o dobramento do embrião no plano horizontal, esse mesoderma é deslocado para uma posição ventral. Uma elevação longitudinal do mesoderma a crista urogenital forma-se de ambos os lados da aorta dorsal, dando origem a partes do sistema urinário (cordão ou crista nefrogênica) e genital (crista genital ou gonadal). Desenvolvimento do sistema urinário O sistema urinário começa a desenvolver-se antes do sistema genital. Desenvolvimento dos rins e ureteres Nos embriões humanos, forma-se três “tipos” de rins: Pronefro: rudimentar e não funcional; análogo aos rins dos peixes primitivos; Mesonefro: bem desenvolvido e funciona por um curto período de tempo; análogo aos rins dos anfíbios; Metanefro: torna-se os rins permanentes. Pronefro Estrutura transitória, não funcional, que surge no início da quarta semana. São acúmulos de células e estruturas tubulosas, tortuosas, na região do pescoço. Os ductos pronéfricos correm caudalmente e se abrem na cloaca. O pronefro degenera rapidamente, mas a maioria dos ductos pronéfricos permanece e é utilizada pelo próximo conjunto de rins. Mesonefro Órgão excretor, grande e alongado; aparece no fim da quarta semana, caudalmente ao pronefro rudimentar. É bem desenvolvido e funciona como rim interino até a formação do rim permanente. Consiste em glomérulos e túbulos mesonéfricos que se abrem no ducto mesonéfrico (originalmente, o ducto pronéfrico), que se abre na cloaca. Degenera no final do primeiro trimestre, mas seus túbulos tornam-se os ductos eferentes do testículo e, no homem, os ductos mesonéfricos dão origem a várias estruturas. Metanefro O metanefro, ou rim permanente, inicia seu desenvolvimento no começo da quinta semana e seu funcionamento cerca de quatro semanas mas tarde. A formação da urina continua durante toda a vida fetal é excretada na cavidade amniótica onde se mistura com o fluido amniótico. Os produtos de excreção são transferidos para o sangue materno para serem eliminados. O rim permanente forma-se de duas fontes: O divertículo metanéfrico, ou broto do ureter: origina-se do ducto mesonéfrico; A massa metanéfrica do mesoderma intermediário: deriva da porção caudal do cordão nefrogênico. Ambos são de origem mesodérmica. O divertículo metanéfrico é o primórdio do ureter, pelve renal, cálices e túbulos coletores. O divertículo penetra no mesoderma metanéfrico e induz a formação da massa metanéfrica do mesoderma intermediário. O pedículo do divertículo torna-se o ureter e sua extremidade cefálica expandida forma a pelve renal. Os túbulos coletores retos dividem-se repetidas vezes. As quatro primeiras gerações de túbulos aumentam de tamanho e tornam-se confluentes, formando os grandes cálices, e as quatro gerações seguintes coalescem, formando os pequenos cálices. As gerações restantes formam os túbulos coletores. A extremidade de cada túbulo coletor arqueado induz acúmulos de células mesenquimais a formarem pequenas vesículas metanéfricas (alongam-se e tornam-se os túbulos metanéfricos). As extremidades proximais dos túbulos renais são invaginadas por glomérulos. Cada túbulo contorcido distal entra em contato com um túbulo coletor arqueado, e os túbulos tornam-se confluentes. Um túbulo urinífero consiste em duas partes: Um néfron, derivado da massa metanéfrica do mesoderma; Um túbulo coletor, derivado do divertículo metanéfrico. A ramificação do divertículo metanéfrico depende da indução pelo mesoderma metanéfrico e a diferenciação do néfron depende da indução pelos túbulos coletores. Os rins fetais subdividem-se em lobos. Essa lobulação diminui no fim do período fetal. Usualmente, essa lobulação desaparece durante a infância por causa do aumento do número e crescimento dos néfrons. A termo, cada rim contém de 800.000 a 1.000.000 de néfrons. O aumento do tamanho do rim após o nascimento resulta principalmente do alongamento dos túbulos contorcidos proximais e do aumento do tecido intersticial. A formação dos néfrons está completa no nascimento a termo. A maturação funcional dos rins ocorre após o nascimento. A filtração glomerular começa em torno da nona semana fetal. Mudanças de posição dos rins Inicialmente, os rins metanéfricos estão colocados na pelve, um junto ao outro, ventralmente ao sacro. Com o crescimento do abdome e da pelve, deslocam-se para o abdome e afastam-se um do outro. Assumem sua posição de adulto por volta da nona semana, devido principalmente ao crescimento do corpo do embrião, caudal aos rins. Acabam por assumir uma posição retroperitoneal sobre a parede posterior do abdome. No início, o hilo do rim está voltado ventralmente; entretanto, com sua “ascensão”, passa por uma rotação medial de quase 90o. Na nona semana, o hilo está voltado ântero-medialmente. Mudanças na irrigação sanguínea dos rins Inicialmente, as artérias renais são ramos das artérias ilíacas comuns. Ao ascenderem mais, os rins são irrigado pela extremidade distal da aorta. Ao ascenderem ainda mais, eles recebem novos ramos da aorta. Normalmente, os ramos caudais involuem e desaparecem. A ascensão cessa quando entram em contato com as adrenais na nona semana. Os rins recebem seus ramos arteriais mais cefálicos da aorta abdominal; esses ramos tornam-se as artérias renais permanentes. A artéria renal direita é mais longa e, com freqüência, mais superior. Desenvolvimento da bexiga O septo urorretal divide a cloaca em um seio reto, dorsal, e outro urogenital, ventral. O seio urogenital é dividido em três partes: Uma parte vesical, cefálica, contínua com o alantóide; Uma parte pélvica, média, que forma a uretra no colo da bexiga e a parte prostática da uretra, nos homens, e toda a uretra nas mulheres; Uma parte fálica, caudal, que cresce em direção ao tubérculo genital. A bexiga origina-se principalmente da parte vesical do seio urogenital, mas a região do trígono origina-se das extremidades caudais dos ductos mesonéfricos. O epitélio da bexiga deriva do endoderma da parte vesical do seio urogenital. As outras camadas da parede formam-se do mesênquima esplâncnico adjacente. Durante o desenvolvimento, o alantóide se contrai e torna-se um cordão fibroso, espesso, o úraco, que se estende do ápice da bexiga até o umbigo (no adulto, é representado pelo ligamento umbilical mediano). Ao crescer, a bexiga incorpora as porções distais dos ductos mesonéfricos em sua parede dorsal contribuem para a formação do conjuntivo do trígono da bexiga. Com a absorção dos ductos mesonéfricos, os ureteres passam a abrir-se separadamente na bexiga. Em parte por causa da tração exercida pelos rins, durante sua ascensão, os orifícios dos ureteres movem-se superolateralmente e os ureteres penetram obliquamente através da base da bexiga. Os orifícios dos ductos mesonéfricos movem-se um junto ao outro e penetram na parte prostática da uretra, e as extremidades caudais tornam-se os ductos ejaculadores. Nas mulheres, as extremidades distais dos ductos mesonéfricos degeneram. Nas crianças, a bexiga fica no abdome. Começa a deslocar-se para a pelve maior por volta dos 6 anos, mas somente vai para a pelve menor na puberdade. O ápice da bexiga é contínuo com o ligamento umbilical mediano, que fica entre os ligamentos umbilicais mediais, que são os resquícios fibrosos das artérias umbilicais. Formação da uretra O epitélio da maior parte da uretra masculina e toda a uretra feminina deriva do endoderma do seio urogenital. No homem, a parte distal da uretra deriva da placa da glande (da uretra) ectodérmica , que se origina a partir da ponta da glande do pênis e vai se encontrar com a parte da uretra esponjosa derivada da parte fálica do seio urogenital. Consequentemente, o epitélio da parte terminal da uretra deriva do ectoderma superficial. O conjuntivo e o músculo liso da uretra, em ambos os sexos, derivam do mesênquima esplâncnico adjacente. Formação do sistema genital Características morfológicas masculinas e femininas só começam a desenvolver-se na sétima semana. No início, o sistema genital dos dois sexos é semelhante; por isso, o período inicial do desenvolvimento genital é chamado de estágio indiferenciado do desenvolvimento sexual. Formação das gônadas As gônadas derivam de três fontes: Mesotélio (epitélio do mesoderma) que reveste a parede posterior do abdome; Mesênquima (conjuntivo do embrião) subjacente; Células germinativas primitivas. As gônadas indiferenciadas Os estágios iniciais do desenvolvimento das gônadas ocorrem durante a quinta semana, quando se forma uma área espessada do mesotélio do lado medial do mesonefro. A proliferação desse epitélio e do mesênquima subjacente produz a crista gonadal (genital). Os cordões sexuais primitivos penetram rapidamente no mesênquima subjacente. A gônada indiferenciada é constituída por um córtex e por uma medula. Nos embriões XX, o córtex da gônada indiferenciada se diferencia em ovário, e a medula regride. Nos embriões XY, a medula se diferencia no testículo e o córtex regride, exceto alguns resquícios vestigiais. Células germinativas primitivas As células sexuais primitivas (grandes e esféricas) aparecem no início da quarta semana, entre as células endodérmicas do saco vitelino, perto da origem do alantóide. Depois, migram ao longo do mesentério dorsal do intestino posterior até as cristas gonadais. Durante a sexta semana, penetram no mesênquima subjacente e são incorporadas pelos cordões sexuais primários. Determinação do sexo O sexo cromossômico e genético é estabelecido na fertilização. Antes da sétima semana, as gônadas dos dois sexos são indiferenciadas. No desenvolvimento do fenótipo masculino, somente o braço curto do cromossomo Y é crítico para a determinação do sexo. Dois cromossomos X são necessários para o desenvolvimento do fenótipo feminino. O cromossomo Y tem um efeito testículo-determinante sobre a medula da gônada indiferenciada. É o TDF, regulado pelo cromossomo Y, que determina a diferenciação (os cordões sexuais primários se diferenciam nos túbulos seminíferos). A ausência de um cromossomo Y resulta na formação do ovário. O tipo de gônada presente determina, então, o tipo de diferenciação sexual que vai ocorrer nos ductos genitais e na genitália externa. É o testosterona, produzido pelo testículo fetal, que determina a masculinidade. A diferenciação sexual feminina não depende de hormônios. Desenvolvimento dos testículos O TDF induz os cordões sexuais primitivos a se condensarem e penetrarem na medula da gônada indiferenciada, onde se ramificam e se anostomosam, formando a rede testicular. A ligação dos cordões sexuais os cordões seminíferos com o epitélio da superfície é perdida com a formação de uma cápsula fibrosa espessa, a túnica albugínea. Gradualmente, o testículo em desenvolvimento se separa do mesonefro em degeneração e fica suspenso por seu próprio mesentério, o mesorquídeo. Os cordões seminíferos tornam-se os túbulos seminíferos, túbulos retos e a rede testicular. Os túbulos seminíferos separam-se do mesênquima, que dá origem às células intersticiais. Por volta da oitava semana, começam a secretar testosterona (estimulada pela gonadotrofina coriônica, que chega ao nível máximo entre a 8a e 12a semana) e androstenediona, que induzem a diferenciação masculina. O testículo fetal (células de Sertoli) também produz o hormônio antimülleriano (AMH), que inibe o desenvolvimento dos ductos paramesonéfricos (de Müller). Os túbulos seminíferos permanecem maciços até a puberdade, quando começam a adquirir luz. As paredes dos túbulos seminíferos é composta por: Células de Sertoli: células de sustentação derivadas dos epitélio da superfície do testículo; constituem a maior parte do epitélio seminífero do testículo fetal; Espermatogônias: células espermáticas primitivas derivadas das células germinativas primitivas. A rede testicular torna-se contínua com 15 a 20 túbulos mesonéfricos, que se tornam os ductos eferentes, que se ligam ao ducto mesonéfrico, que se torna o ducto do epidídimo. Formação dos ovários O desenvolvimento das gônadas nos embriões femininos é lento. O ovário só é identificável histologicamente por volta da 10a semana. Os cordões sexuais primitivos penetram na medula e formam uma rede do ovário rudimentar. Normalmente, essa estrutura e os cordões primitivos degeneram e desaparecem. Durante o período fetal inicial, cordões sexuais secundários (cordões corticais) se projetam da superfície do ovário em desenvolvimento para dentro do mesênquima subjacente. Ao crescerem, incorporam células germinativas. Com cerca de 16 semanas, esses cordões começam a se romper, formando os folículos primitivos. Durante a vida fetal, ocorrem, ativamente, mitoses nas ovogônias, produzindo milhares de folículos primitivos. Não se formam ovogônias após o nascimento; as que permanecem crescem tornando-se ovócitos primários antes do nascimento. O epitélio da superfície fica separado dos folículos do córtex por uma delgada cápsula fibrosa, a túnica albugínea. Ao se separar do mesonefro, o ovário fica suspenso pelo mesovário, que constitui seu mesentério. Formação dos ductos genitais Os embriões, masculinos ou femininos, possuem dois pares de ductos genitais: os ductos mesonéfricos (de Wolff desenvolvimento do sistema reprodutor masculino) e os ductos paramesonéfricos (de Müller sistema reprodutor feminino). Durante a 5a e 6a semana, o sistema genital está em um estágio indiferenciado (os dois ductos estão presentes). Na oitava semana, sob a influência da testosterona produzida pelos testículos fetais, a parte proximal de cada ducto mesonéfrico forma o epidídimo; o restante forma o ducto deferente e o ducto ejaculador. Nos fetos femininos, os ductos mesonéfricos desaparecem quase completamente. Os ductos paramesonéfricos formam-se, em ambos os lados, de invaginações longitudinais do mesotélio, sobre os aspectos laterais dos mesonefros. As bordas dessas invaginações aproximamse umas das outras e se fundem, formando os ductos paramesonéfricos. As extremidades cefálicas abrem-se na cavidade peritoneal. Os ductos paramesonéfricos passam caudalmente, até alcançarem a futura região pélvica do embrião e se fundem formando o primórdio uterovaginal. Essa estrutura tubular se projeta na parede dorsal do seio urogenital e produz uma elevação o tubérculo do seio (de Müller). Formação dos ductos e glândulas genitais masculinos As células de Sertoli começam a produzir MIS com 6 a 7 semanas. As células intersticiais começam a produzir testosterona na 8a semana, que estimula os ductos mesonéfricos a formarem os ductos genitais masculinos, enquanto o MIS leva os ductos paramesonéfricos a desaparecem. O mesonefro desaparece, mas alguns túbulos mesonéfricos persistem e se transformam nos ductos eferentes, que se abrem no ducto mesonéfrico, que se transforma no epidídimo nessa região. Distalmente ao epidídimo, o ducto mesonéfrico adquire um revestimento de músculo liso e torna-se o ducto deferente. Uma evaginação lateral da extremidade caudal de cada ducto mesonéfrico dá origem à vesícula seminal. A parte do ducto mesonéfrico situada entre o ducto desta glândula e a uretra torna-se o ducto ejaculador. Próstata Evaginações endodérmicas surgem da parte prostática da uretra e penetram no mesênquima que a circunda. Surge o epitélio glandular da próstata e o mesênquima associado se diferencia no denso estroma e no músculo liso da próstata. Glândulas Bulbouretrais Originam-se de pares de evaginações da parte esponjosa da uretra. As fibras de músculo liso e o estroma se diferenciam do mesênquima adjacente. Formação dos ductos e glândulas genitais femininos O desenvolvimento sexual feminino não depende da presença de ovários ou hormônios. As tubas uterinas originam-se das partes cefálicas, não fundidas, dos ductos paramesonéfricos. As porções caudais, fundidas, desses ductos formam o primórdio uterovaginal (dá origem ao útero e à parte superior da vagina). O estroma do miométrio e do endométrio deriva do mesênquima esplâncnico adjacente. A fusão dos ductos paramesonéfricos une as duas dobras peritoneais que formam os ligamentos largos e os dois compartimentos peritoneais a bolsa retouterina e a bolsa uterovesical. Lateralmente ao útero, o mesênquima prolifera e se diferencia, formando o paramétrio, composto de conjuntivo frouxo e de músculo liso. Formação da vagina O epitélio vaginal deriva do endoderma do seio urogenital, enquanto a parede fibromuscular se forma do mesênquima circundante. O contato do primórdio uterovaginal com o seio uterovaginal, formando o tubérculo sinovaginal, induz a formação de um par de evaginações os bulbos sinovaginais (se estendem do seio urogenital até a extremidade caudal do primórdio uterovaginal), que se fundem e formam a placa da vagina. Mais tarde, as células do centro dessa placa desaparecem, formando a luz da vagina. As células da periferia formam o epitélio vaginal. A maioria dos pesquisadores acredita que o revestimento de toda a vagina deriva da placa vaginal. Até o final da vida fetal, a luz da vagina está separada da cavidade do seio urogenital pelo hímen, formado pela invaginação da parede posterior desse seio. Usualmente, o hímen se rompe durante o período pré-natal e persiste como uma delgada dobra da membrana mucosa junto da entrada do orifício da vagina. Glândulas genitais auxiliares da mulher Brotos crescem da uretra, penetram no mesênquima circundante e formam as glândulas uretrais e as glândulas parauretrais. Evaginações do seio urogenital formam as glândulas vestibulares maiores. Desenvolvimento da genitália externa Características sexuais distintas começam a aparecer na 9a semana, mas a genitália somente fica totalmente diferenciada na 12a semana. Na início da 4a semana, o mesênquima em proliferação forma o tubérculo genital, em ambos os sexos, na extremidade cefálica da membrana cloacal. As intumescências labioescrotais e as pregas urogenitais formam-se logo após, em ambos os lados da membrana cloacal. A seguir, o tubérculo genital alonga-se, formando o falo. As membranas anal e urogenital se rompem aproximadamente uma semana depois de formarem o ânus e o orifício urogenital, respectivamente. No feto feminino, a uretra e a vagina abrem-se no vestíbulo da vagina. Desenvolvimento da genitália externa do homem A masculinização da genitália externa é induzida pela testosterona produzida pelos testículos fetais. O falo cresce para tornar-se o pênis e as pregas urogenitais formam as paredes do sulco uretral (forrado de células endodérmicas: placa uretral, que se projeta da porção fálica do seio urogenital) sobre a superfície ventral do pênis. As pregas urogenitais fundem-se formando a uretra esponjosa. O ectoderma da superfície funde-se formando a rafe peniana e envolvendo a uretra esponjosa dentro do pênis. Uma invaginação do ectoderma na ponta da glande do pênis forma a placa da glande (uretral), que cresce em direção da raiz do pênis para unir-se à uretra esponjosa. Isto completa a porção terminal da uretra e desloca o orifício externo desta para a ponta da glande do pênis. Durante a 12a semana, uma invaginação circular forma-se na periferia da glande do pênis. Quando esta invaginação se rompe, ela forma o prepúcio. Os corpos cavernosos e o esponjoso do pênis são formados pelo mesênquima do pênis. As intumescências labioescrotais crescem uma em direção à outra e se fundem, formando o escroto. A linha de fusão dessas pregas persiste como a rafe do escroto. Desenvolvimento da genitália externa na mulher A feminização da genitália externa parece estar relacionada com os estrógenos produzidos pela placenta e ovários do feto. O crescimento do falo cessa gradualmente e torna-se o clitóris, mas as pregas urogenitais não se fundem, exceto na parte posterior, onde se unem para formar o frênulo dos pequenos lábios. As partes não fundidas das pregas urogenitais formam os pequenos lábios. As pregas labioescrotais fundem-se na parte posterior para formar a comissura labial posterior e, na parte anterior, a comissura labial anterior e o monte pubiano. A maior parte das pregas labioescrotais permanece sem fundir-se, formando os grandes lábios. Formação dos canais inguinais Os canais inguinais são o caminho por onde os testículos descem de sua posição intra-abdominal para o escroto. Formam-se em ambos os sexos. Com a degeneração do mesonefro, um ligamento o gubernáculo desce do pólo inferior da gônada, de ambos os lados do abdome, passa obliquamente no local do futuro canal inguinal. Caudalmente, se prende à superfície interna das intumescências labioescrotais (futuras metades do escroto ou dos grandes lábios). O processo vaginal, uma evaginação do peritôneo, forma uma hérnia através da parede abdominal. Carrega, à sua frente, extensões das camadas da parede abdominal, que formam as paredes do canal inguinal. Nos homens, estas camadas também formam os envoltórios do cordão espermático e do testículo. A abertura da fáscia transversal, produzida pelo processo vaginal, tornase o anel inguinal profundo, e a abertura criada na aponeurose oblíqua externa forma o anel inguinal superficial. Descida dos testículos A descida está associada: Ao aumento dos testículos e atrofia dos mesonefros (rins mesonéfricos, que possibilitam os testículos movimentar-se caudalmente ao longo da parede abdominal posterior; À atrofia dos ductos paramesonéfricos induzida por MIS, o que permite o movimento transabdominal dos testículos até os anéis inguinais profundos; Ao aumento do processo vaginal, que guia os testículos pelos canais inguinais para o escroto. Com 26 semanas, os testículos já desceram retroperitonealmente (descida leva de 2 a 3 dias). O processo é controlado por andrógenos (testosterona) produzidos pelos testículos fetais. Inicialmente, o gubernáculo forma um caminho, através da parede abdominal, para o processo vaginal avançar durante a formação do canal inguinal. O gubernáculo também ancora o testículo ao escroto e parece guiar sua descida para este. Depois de os testículos terem penetrado no escroto, o canal inguinal se contrai em torno do cordão espermático. O modo pelo qual os testículos descem explica por que o ducto deferente cruza anteriormente ao ureter; isto também explica o trajeto dos vasos dos testículos. Ao descer, o testículo carrega consigo seu ducto deferente e seus vasos. Durante a sua descida, o testículo e o ducto deferente são embainhados por extensões de fáscias da parede abdominal: A extensão da fáscia transversal torna-se a fáscia espermática interna; As extensões do músculo oblíquo interno e de sua fáscia tornam-se o músculo e a fáscia do cremaster; A extensão da aponeurose oblíqua externa torna-se a fáscia espermática externa. Durante o período perinatal, normalmente o pedículo de conexão do processo vaginal se oblitera, isolando a túnica vaginal com um saco peritoneal que contém o testículo. Descida do ovários Os ovários também descem pela parede posterior do abdome até logo abaixo da borda da pelve. O gubernáculo prende-se ao útero perto de ligação da tuba uterina; sua parte cefálica torna-se o ligamento ovariano e a parte caudal forma o ligamento redondo do útero (passa pelo canal inguinal e termina nos grande lábios). Na mulher, o processo vaginal geralmente se oblitera e desaparece muito antes do nascimento; quando persiste, é denominado canal de Nuck.