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Embryologie des Urogenitaltraktes: Entwicklung der Nieren
- Embryologie des Urogenitaltraktes: Entwicklung der Nieren
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Embryologie von Vorniere (Pronephros) und Urniere (Mesonephros)
Das Urogenitalsystem entwickelt sich aus dem intermediären Mesoderm (Somitenstiel), das zwischen dem paraxialen Mesoderm (Somiten) und dem Seitenplattenmesoderm liegt. Die einzelnen Abschnitte des intermediären Mesoderms bilden perlschnurartig den nephrogenen Strang..
Vorniere (Pronephros)
Aus den zervikalen Segmenten des nephrogenen Strangs entwickelt sich die Vorniere (Pronephros). Diese ist lediglich in rudimentärer Form angelegt und ab der fünften Embryonalwoche nicht mehr nachweisbar. Der Ausführungsgang der Vorniere wird von der Urnierenanlage übernommen und bildet den Wolff-Gang (Ductus mesonephricus).
Urniere (Mesonephros)
Aus den nachfolgenden thorakalen und lumbalen Segmenten entwickelt sich die Urniere (Mesonephros). Pro Segment entstehen mehrere Urnierennephrone mit Nierenkörperchen (Glomerulus) und Tubulussystem. Die Mesonephros ist vorübergehend funktionell und leitet den Urin über den Wolff-Gang ab. Ab etwa der 7. Woche beginnt die Rückbildung.
- Im distalen Anteil des Wolff-Gang entsteht die Ureterknospe, diese bildet in Wechselwirkung mit dem kaudalen Anteil des nephrogenen Strangs die Nachniere (siehe unten).
- Im Fall der männlichen Entwicklung bleiben ein Teil der kranialen Urnierenkanälchen und der Wolff-Gang erhalten und bilden die Samenwege (siehe dort).
- Im Fall der weiblichen Entwicklung entwickelt sich die Urniere und Wolff-Gang bis auf wenige Rudimente zurück.
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Nachniere (Metanephros)
Die definitive Niere (Nachniere, Metanephros) entsteht aus der Wechselwirkung von Ureterknospe und metanephrogenem Mesenchym. In der 5. Embryonalwoche sprosst aus dem Wolff-Gang nahe der Einmündung in die Kloake die Ureterknospe aus. Aus der Ureterknospe bilden sich die ableitenden Harnwege (Ureter, Nierenbecken, Kelchsystem und Sammelrohre), diese wachsen in das metanephrogene Blastem ein und induzieren die Bildung der Nachniere.
Das kraniale Ende der Ureterknospe, die Ampulle, verzweigt sich dichotom und und induziert die Proliferation und Differenzierung des metanephrogenen Mesenchyms. Die frühen Verzweigungen formen das Nierenbecken und das Kelchsystem (typischerweise etwa 10–25 Calices minores mit zugehörigen Papillen). Kommt es zu einer frühen Teilung der Ureterknospe oder zu zusätzlichen Ureterknospen, können Doppelanlagen (z. B. Ureterduplikatur und doppeltes Nierenbecken) entstehen. Weitere Verzweigungen führen zur Ausbildung des Sammelrohrsystems: Pro Papille münden mehrere Sammelrohre als Ductus papillares (Ducti Bellini) in die Papillenspitze. Die Verzweigungsphase dauert bis in das zweite Trimenon. Jeder Zweig des Sammelrohrsystems endet mit einer terminalen Ampulle, dort wird die Bildung einer Nephronanlage induziert. Bleibt der Anschluss einer Nephronanlage an das Sammelrohrsystem aus, kann dies zur Zystenbildung beitragen.
Die Nephrogenese endet typischerweise gegen Ende der Schwangerschaft (etwa 34.–36. Woche). Insgesamt entsteht so vor der Geburt die endgültige Anzahl der Nephrone mit im Mittel etwa 1 000 000 Nierenkörperchen pro Niere; die Schwankungsbreite ist jedoch beträchtlich, und die Nephronzahl korreliert mit dem Geburtsgewicht. Eine geringe Nephronzahl erhöht das Risiko für Nierenerkrankungen und arterielle Hypertonie.
In der frühen Entwicklung (etwa 6. bis 9. Woche) kommt es durch Körperwachstum zur Aszension der Nieren. Dabei rotiert die Niere um ihre Längsachse, sodass das Hilum von ventral nach medial verlagert wird. Eine Malrotation der Nieren kann in jede Richtung erfolgen und tritt häufig in Begleitung weiterer Lageanomalien auf. Die Gefäßversorgung wechselt während der Aszension von Ästen der Iliakalgefäße zur Versorgung durch direkte Äste der Aorta abdominalis. Die endgültige Nierenarterie entspringt meist auf Höhe L1–L2. Die wechselnde Versorgung verursacht häufig Variationen der Nierengefäße.
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Literatur
Benninghoff, A. (1993): Makroskopische Anatomie, Embryologie und Histologie des Menschen. 15. Auflage. München; Wien; Baltimore: Urban & Schwarzenberg.
English Version: Embryology: Development of the kidney
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