אמבריולוגיה של הכליה

אמבריולוגיה של הכליה הוא תחום החקר (אמבריולוגיה) של התפתחות הכליה בעובר. כחלק מתהליכי התפתחותו של עובר האדם, מתפתחת גם מערכת השתן. מערכת, שתפקידה העיקרי הוא סינון הדם מחומרי פסולת שיכולים להצטבר בגוף. התפקיד הפיזיולוגי של מערכת זו היא לנקות את הדם מחומרים מזיקים, ובנוסף היא מבקרת את רמת הסוכר, כמות המלחים והמים. בעובר היא בעלת תפקיד נוסף: בקרה על נוזל מי השפיר. לצורך ביצוע פעולות אלו, על מערכת זו להיות בעלת שטח פנים גדול ודק, עם סמיכות גבוהה לכלי הדם. מרכיבי מערכת השתן הם: הכליה שמסננת את השתן, שופכנים שמובילים את השתן אל שלפוחית השתן, שלפוחית השתן שבה נאגר השתן באופן זמני והשופכה שמוציאה את השתן החוצה. המזודרם הוא השכבה האמצעית בין האקטודרם והאנדודרם, והוא מחולק ל-3 חלקים. מזודרם הביניים הוא השכבה האמצעית של המזודרם, וממנו מתפתחות מערכות המין והשתן. לאחר הקיפול הלטרלי של העובר, המזודרם האמצעי האמור נדחף החוצה ובולט אל החלל התוך עוברי בשני רכסים משני צידי עמוד השדרה, אשר בולטים לתוך חלל הבטן משני צידי עמוד השדרה ונקראים urogenital ridges נמשכים לכל אורך הגוף. הם מהווים את המקור למרבית איברי השתן והמין. החלק הפנימי יותר של רכס זה נקרא המיתר הנפרוגני, מאזור זה תתפתחנה הכליות (האזור החיצוני יותר הוא האזור ממנו יתפתחו הגונדות- אשכים ושחלות). ישנן שלוש מערכות של כליות המתפתחות אחת אחרי השנייה, ואחת מתחת לשנייה (מלמעלה כלפי מטה). המיתר הנפרוגני שמתפתח בתוך המזודרם האמצעי נמשך לכל אורך העובר. הקשר בין שני המתרים הנפרוגניים הוא הניקוז המשותף, כאשר הניקוז שלו בשלב זה הוא לחלק התחתון של מערכת העיכול- חלל ה- cloaca. (פרו- תחילית לטינית שמשמעותה קדמי או קודם) הכליה העוברית הראשונה, מתחילה להתפתח בתחילת השבוע הרביעי בחלל הפריקרד אך מתפקדת ימים ספורים בלבד. הפרונפרון בנוי מצברי תאים שיוצרים חללים המחוברים לצינור פרונפרוני אשר יורד לכיוון הביב. יחידת ההפרשה הפרימיטיבית היא הנפרוטום. הפרונפרון מתנוון (החלק העליון) וחלקו התחתון של הפרונפרון יישאר ויהפוך להיות הצינור המזונפרי. (מזו- תחילית יוונית שמשמעותה אמצעי) עוד בטרם מתנוונת הכליה הראשונה לגמרי (במחצית השנייה של השבוע הרביעי) מתחילה להיווצר הכליה השנייה מתחתיה- מדובר באיבר גדול יחסית בגוף העובר הממלא חלק גדול של חלל הבטן. בזמן שהחלקים התחתונים של איבר זה מתפתחים, החלקים העליוניים מתנוונים. הכליה המזונפרונית מתנוונת עד סוף הטרימסטר הראשון (חלקים ממנה ישמרו באדם הבוגר ליצירת איברים במערכת המין הזכרית). המזונפרון מתחיל להתפתח בשבוע הרביעי. הוא כולל כ- 40 יחידות הפרשה, והתאים מתחילים לשגשג, יוצרים צברי תאים ובהם נוצרים חללים או בועיות שנקראות meso nephric vesicles, המתאים ליצירת צינוריות מזונפרוניות, אשר ממשיכות להתארך ועוברות שינוי בשני הקצוות- בקצה הלטרלי (המרוחק) כל צינורית מתחברת אל הצינור המזופרי ובקצה המדיאלי (הקרוב יותר) נוצרת קופסית באומן לתוכה חודרת פקעת של כלי דם אשר מגיעה מאבי העורקים. זהו המגע בין הדם לבין יחידת ההפרשה. במילים אחרות, יחידת ההפרשה של מזונפרון כוללת קפסולה, צינורית ארוכה, וניקוז לצינור מזונפרי. (מטא- תחילית יוונית שמשמעותה אחורי) המטאנפרון מתפתח בחלק התחתון של הצלום- באגן. בכליה הסופית יש שני אזורים: הקורטקס, שהוא האזור החיצוני יותר, ובו פועלת מערכת ההפרשה- המסננת, מייצרת ומפרישה את השתן, והמדולה- מערכת האיסוף, אשר אוספת את השתן המופרש ומוציאה אותו החוצה. התפתחות המערכות השונות: התפתחות המערכת המאספת: מערכת זו מתחילה להתפתח מה- uritary bud- אשר יוצא מהחלק התחתון של הצינור המזו-נפרי. קצה אחד שלו יתארך ליצירת השופכן או ה- ureter, ואילו הקצה השני יתרחב ליצירת אגן הכליה: renal pelvis. לצורך יעילות מערכת האיסוף, יש צורך בקיום של צינוריות רבות, ולכן מתחיל תהליך הסתעפות של צינורות: 4 הדורות הראשונים של ההסתעפות יוצרים את ה- major calyxes, שיוצרים לאחר 4 דורות של ספיגה את ה- minor calyxes. תהליך הסתעפות זה ממשיך כאשר בשבוע 32 ניתן לראות מספר סופי כמעט של צינוריות שיהיו בבוגר. בסך הכול- כמליון צינוריות המאספות את השתן המופרש. התפתחות המערכת המפרישה: הצינורית המאספת, מפסיקה להתחלק ברגע מסוים וכאשר היא נוגעת ב- meta nephritogenic blastema מתחילים תאים לשגשג באופן בו נוצרת בועית, המתארכת ליצירת צינורית. קצה אחד הוא כאמור הקפסולה או הקופסית ע"ש באומן- bawman capsule, לתוכו נכנסת פקעת של כלי דם (גלומרולוס), ואילו השאר הופך לצינורית הפרשה ארוכה בעלת מספר אזורים- האבובית המקורבת או ה- proximal convoluted tubule- הקרובה אל קופסית באומן, לולאת הנלה, והאבובית המרוחקת או ה- distal convoluted tubule. כדי שהכליה תוכל לעבוד יש צורך באיחוי בין קצה הטובול הדיסטלי לבין הצינורית המאספת שגרמה לשגשוג התאים: היחידה הנוצרת היא הנפרון. איחוי זה מתרחש בשבוע העשירי, כאשר בשבוע האחת עשרה הכליה מתחילה לתפקד ויש יצירת שתן. מספר הנפרונים הוא כמליון- כמו מספר צינוריות האיסוף. הכליה נוצרת בחלק התחתון של הגוף, ועולה לאזור המותן. העלייה מתחילה בערך בשבוע השישי להיריון ונמשכת כשלושה שבועות עד השבוע התשיעי. הכליות מפסיקות לעלות כשהן "נתקעות" בבלוטת יותרת הכליה מעליהן. תוך כדי התהליך, הכליות מסתובבות 90 מעלות פנימה (מדיאלית) וככל שהעלייה נמשכת, כך נוצרים כלי דם חדשים שנמצאים בגובה הכליה באותו זמן, כאשר כלי הדם הקודמים מתנוונים. בסופו של התהליך הכליות מקבלות אספקת דם מכלי הדם שיוצאים מאבי העורקים בגובה של הכליה עצמה. הביב (בלטינית- "cloaca"), הוא הפתח התחתון בעובר ממנו מתנקזות ההפרשות. תהליך החלוקה מתחיל בערך בשבוע הרביעי- נוצרת מחיצה בשם urorectal septum שמתחילה מהחלק הקדמי של הגוף ויוצרת לולאה- המחיצה הזו מחלקת את הביב לרקטום אחורי ולסינוס האורו-גניטלי הקדמי: חלקו העליון שלו ייתן ברובו את שלפוחית השתן וחלקו התחתון את השופכה. בשבוע השביעי המחיצה מגיעה לממברנה הקלואקלית- זו הממברנה אשר סוגרת את הביב: המחיצה מחלקת אותה לממברנה אנאלית ולממברנה אורו-גניטלית, ושתי ממברנות אלו נפרצות בשבוע השמיני. מומים מולדים של הכליה ביולוגיה התפתחותית