МОРФОГЕНЕЗ МЕЗОНЕФРОСА У РАННЬОМУ ПЕРІОДІ ПРЕНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗУ ЛЮДИНИ
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-4260.XVI.2.60.2026.31Ключові слова:
анатомія; ембріологія; морфологія; сечостатева система; мезонефрос; ембріогенез; людина.Анотація
З’ясування хронології та послідовності появи закладок, їх синтопічних змін в процесі органогенезу сечостатевої системи в ранньому періоді внутрішньоутробного розвитку людини забезпечить наукове підґрунтя для удосконалення діагностичних алгоритмів норми та сприятиме розробці нових ефективних методів хірургічної корекції уродженої патології органів сечової системи. Узагальнення результатів дослідження згідно стадій Карнегі дозволяє екстраполювати результати в розділ порівняльної морфології, яка зараз набула актуальності у зв’язку з бурхливим розвитком регенеративної медицини та ксенотрансплантології.
Мета роботи. Визначити особливості морфогенезу та хронологічну послідовність топографо-анатомічних перетворень мезонефроса людини.
Матеріал і методи. Досліджено препарати 18 зародків та передплодів людини. Застосовано комплекс методів морфологічного дослідження, який включав мікроскопію, тривимірне реконструювання, морфометрію та статистичний аналіз. Періодизацію пренатального розвитку проводили за стадіями Карнегі (CS). Комісія з біомедичної етики Буковинського державного медичного університету встановила, що дослідження відповідає основним положенням GСР (1996 р.), Конвенції Ради Європи про права людини та біомедицину (від 04.04.1997 р.), Гельсінської декларації Всесвітньої медичної асоціації про етичні принципи проведення наукових медичних досліджень за участю людини (1964-2013 рр.), наказу МОЗ України № 690 від 23.09.2009 р. (протокол №5 від 19.02.2026 р.). Робота є фрагментом НДР кафедри гістології, цитології та ембріології Буковинського державного медичного університету «Закономірності морфогенезу, структурно-функціональної організації та анатомічної мінливості органів і утворень різних ділянок тіла і систем організму людини та експериментальних тварин» державний реєстраційний номер: 0126U003125, терміни виконання - 01.2026-12.2030 рр.).
Результати. На препаратах ембріонів людини CS 12 спостерігаються 32 ділянки генерації нефронів, які знаходяться на різних етапах зрілості. Краніально розташовані нефрони вже знаходяться в стадії везикул, а в каудальному відділі структурно зберігається мезонефрична хорда. У ембріонів CS 13 в каудальній частині мезонефроса з’являються нефрони ранньої стадії розвитку. З мезонефричної хорди в каудальній частині сформовані компактні ділянки клітин меншого розміру, які в дорсальній частині контактують з бічною поверхнею мезонефричної протоки. На гістологічних препаратах ембріонів людини CS 14 визначається 36 закладок нефронів. Формується система збиральних трубочок нефронів, які мають S-подібну форму. Їх епітелій представлено стовпчастими клітинами з гранулами в апікальній частині цитоплазмі. Збиральні трубочки нефронів мають конічну форма та спрямовані латерально до мезонефричної протоки. В каудальній частині цієї протоки утворюється випин у вигляді бруньки, оточеної ущільненою мезенхімою, з якого формується сечоводи та метанефрос. На гістологічних препаратах та 3D-реконструкціях ембріонів людини CS 18 візуалізуються 32–33 нефрони. Шість краніальних зачатків нефронів мезонефроса демонструють ознаки регресії – у них відсутні сформовані клубочки. Нефрони каудальної частини мезонефроса мають диференційовані клубочки, петлю Генле та збиральні трубочки. На препаратах ембріонів людини CS 20 візуалізується 26 нефронів. Відбулась повна регресія краніально розташованих нефронів – відсутні структури клубочків нефрону. У ембріонів людини CS 23 будова клубочків і канальців нефронів каудального відділу мезонефроса наближена до дефінітивної.
Висновки. 1. Використання шкали Карнегі для оцінки хронологічної послідовності топографо-анатомічних перетворень мезонефроса дає змогу уніфікувати дані досліджень та екстраполювати результати в порівняльну морфологію. 2. Для описання онтогенезу мезонефроса людини можна ввести термін «хвиля морфогенезу» – процес ембріогенезу протікає в краніокаудальному напрямку. 3. На підставі даних дослідження можна виділити критичні періоди морфогенезу структур мезонефроса, тератогенна дія під час яких може призвести до розвитку природжених вад. На CS 12 – CS 13 можуть виникати порушення формування нефронів – полікістоз та мультікістоз нирок. На CS 18 – CS 20 може реалізуватись вплив на розвиток структур придатку яєчка. 4. Для регенеративній медицини та трансплантології найбільш перспективним є дослідження каудальної частини мезонефроса на CS 14 – CS 18 та його взаємодії з метанефросом.
Посилання
Guimo F, Renard Y, Malafosse C, Dhenin G, Labrousse M, Duprey A. Unraveling Renal Arteries Morphogenesis from Tridimensional Human Embryos Reconstruction. Ann Vasc Surg. 2024;108:65-75. DOI: 10.1016/j.avsg.2024.04.010
Schnell J, Achieng MAA, Lindström NO. Principles of human and mouse nephron development. Nat Rev Nephrol. 2022;18(10):628-42. DOI: 10.1038/s41581-022-00598-5.
Kim S, Koppitch KA, Parvez RK, Guo J, Achieng M, Schnell J, et al. Comparative single-cell analyses identify shared and divergent features of human and mouse kidney development. Dev Cell. 2024;59:2912-30.e7. DOI: 10.1016/j.devcel.2024.07.013.
Jiang K, Jorgensen JS. Fetal Leydig cells: What we know and what we don't. Mol Reprod Dev. 2024;91(3):e23739. DOI: 10.1002/mrd.23739
Namestnikov M, Cohen-Zontag O, Omer D, Gnatek Y, Goldberg S, Vincent T, et al. Human fetal kidney organoids model early human nephrogenesis and Notch-driven cell fate. EMBO J. 2025;44(17):4681-719. DOI:10.1038/s44318-025-00504-2.
Gabriel GC, Devine WA, Redel BK, Whitworth KM, Samuel M, Spate LD, Cecil RF, Prather RS, Wu YL, Wells KD, Lo CW. Profiling development of abdominal organs in the pig. Sci Rep. 2022;12(1):16245. DOI: 10.1038/s41598-022-19960-5
Rodger D, Cooper DKC. Kidney xenotransplantation: Future clinical reality or science fiction? Nurs Health Sci. 2023;25(1):161-70. DOI: 10.1111/nhs.12994
Cooper DKC, Hara H, Iwase H, Yamamoto T, Jagdale A, Kumar V, Mannon RB, Hanaway MJ, Anderson DJ, Eckhoff DE. Clinical Pig Kidney Xenotransplantation: How Close Are We? J Am SocNephrol. 2020;31(1):12-21. DOI: 10.1681/ASN.2019070651
Yu XH, Deng WY, Jiang HT, Li T, Wang Y. Kidney xenotransplantation: Recent progress in preclinical research. ClinChimActa. 2021;514:15-23. DOI: 10.1016/j.cca.2020.11.028
Dos Santos RMN. Kidney Xenotransplantation: Are We Ready for Prime Time? CurrUrol Rep. 2023;24(6):287-97. DOI: 10.1007/s11934-023-01156-7
Wang J, Xie W, Li N, Li W, Zhang Z, Fan N, et al. Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation. CellStemCell. 2023;30(9):1235-45.e6. DOI: 10.1016/j.stem.2023.08.003
Ryczek N, Hryhorowicz M, Zeyland J, Lipiński D, Słomski R. CRISPR/Cas Technology in Pig-to-Human Xenotransplantation Research. Int J Mol Sci. 2021;22(6):3196. DOI: 10.3390/ijms22063196
Huang J, Yan B, Wu H, Yang H, Luan S, Yu H, et al. Single cell transcription revealing key transcription factors in embryonic kidney development. Mol Cell Biochem. 2025;480(9):5075-89. DOI: 10.1007/s11010-025-05307-x.
Chen WJ, Pan XW, Chu J, Xu D, Chen JX, Chen WJ, et al. Study of cellular heterogeneity and differential dynamics of autophagy in human embryonic kidney development by single-cell RNA sequencing. Cancer Cell Int. 2021;21(1):460. DOI: 10.1186/s12935-021-02154-w.
Jeličić I, Vukojević K, Racetin A, Čarić D, Glavina Durdov M, Saraga-Babić M, et al. Expression of Pannexin 1 in the Human Kidney during Embryonal, Early Fetal and Postnatal Development and Its Prognostic Significance in Diabetic Nephropathy. Biomedicines. 2022;10(5):944. DOI:10.3390/biomedicines10050944.
Brdar I, Racetin A, Kelam N, Pavlović N, Todorović P, Korčulanin MJ, et al. Expression of Autophagy Markers LC3B, LAMP2A, and GRP78 in the Human Kidney during Embryonic, Early Fetal, and Postnatal Development and Their Significance in Diabetic Kidney Disease. Int J Mol Sci. 2024;25(17):9152. DOI:
3390/ijms25179152.
Taelman J, Czukiewska SM, Moustakas I, Chang YW, Hillenius S, van der Helm T, et al. Characterization of the human fetal gonad and reproductive tract by single-cell transcriptomics. Dev Cell. 2024;59(4):529-44.e5. DOI: 10.1016/j.devcel.2024.01.006.
Lorenzi V, Icoresi-Mazzeo C, Cassie C, Yayon N, Ruiz-Morales ER, Sancho-Serra C, et al. Spatiotemporal cellular map of the developing human reproductive tract. Nature. 2026;650(8101):428-37. DOI:10.1038/s41586-025-09875-2.
Garcia-Alonso L, Lorenzi V, Mazzeo CI, Alves-Lopes JP, Roberts K, Sancho-Serra C, et al. Single-cell roadmap of human gonadal development. Nature. 2022;607(7919):540-7. DOI: 10.1038/s41586-022-04918-4.
Wang R, Liu X, Li L, Yang M, Yong J, Zhai F, et al. Dissecting Human Gonadal Cell Lineage Specification and Sex Determination Using A Single-cell RNA-seq Approach. Genomics Proteomics Bioinformatics. 2022;20(2):223-45. DOI: 10.1016/j.gpb.2022.04.002.
Guo J, Sosa E, Chitiashvili T, Nie X, Rojas EJ, Oliver E, et al. Single-cell analysis of the developing human testis reveals somatic niche cell specification and fetal germline stem cell establishment. Cell Stem Cell. 2021;28(4):764-78.e4. DOI: 10.1016/j.stem.2020.12.004.
Wamaitha SE, Nie X, Pandolfi EC, Wang X, Yang Y, Stukenborg JB, et al. Single-cell analysis of the developing human ovary defines distinct insights into ovarian somatic and germline progenitors. Dev Cell. 2023;58:2097-111.e3. DOI: 10.1016/j.devcel.2023.07.014.
Himelreich Perić M, Takahashi M, Ježek D, Cunha GR. Early development of the human embryonic testis. Differentiation. 2023;129:4-16. DOI:10.1016/j.diff.2022.07.001.
McGlacken-Byrne SM, del Valle I, Xenakis T, Simcock IC, Suntharalingham JP, Buonocore F, et al. Mapping the anatomical and transcriptional landscape of early human fetal ovary development. Sci Rep. 2025;15(1):15814. DOI: 10.1038/s41598-025-96135-y.
Venkata VD, Jamaluddin MFB, Goad J, Drury HR, Tadros MA, Lim R, et al. Development and characterization of human fetal female reproductive tract organoids to understand Müllerian duct anomalies. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022;119(30):e2118054119. DOI: 10.1073/pnas.2118054119.
Li P, Zhang W, Smith LJ, Ayares D, Cooper DKC, Ekser B. The potential role of 3D-bioprinting in xenotransplantation. Curr Opin Organ Transplant. 2019;24(5):547-54. DOI: 10.1097/MOT.0000000000000684
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Критерії авторського права, форми участі та авторства
Кожен автор повинен був взяти участь в роботі, щоб взяти на себе відповідальність за відповідні частини змісту статті. Один або кілька авторів повинні нести відповідальність в цілому за поданий для публікації матеріал - від моменту подачі до публікації статті. Авторитарний кредит повинен грунтуватися на наступному:
- істотність частини вклада в концепцію і дизайн, отри-мання даних або в аналіз і інтерпретацію результатів дослідження;
- написання статті або критичний розгляд важливості її інтелектуального змісту;
- остаточне твердження версії статті для публікації.
Автори також повинні підтвердити, що рукопис є дійсним викладенням матеріалів роботи і що ні цей рукопис, ні інші, які мають по суті аналогічний контент під їх авторством, не були опубліковані та не розглядаються для публікації в інших виданнях.
Автори рукописів, що повідомляють вихідні дані або систематичні огляди, повинні надавати доступ до заяви даних щонайменше від одного автора, частіше основного. Якщо потрібно, автори повинні бути готові надати дані і повинні бути готові в повній мірі співпрацювати в отриманні та наданні даних, на підставі яких проводиться оцінка та рецензування рукописи редактором / членами редколегії журналу.
Роль відповідального учасника.
Основний автор (або призначений відповідальний автор) буде виступати від імені всіх співавторів статті в якості основного кореспондента при листуванні з редакцією під час процесу її подання та розгляду. Якщо рукопис буде прийнята, відповідальний автор перегляне відредагований машинописний текст і зауваження рецензентів, прийме остаточне рішення щодо корекції і можливості публікації представленої рукописи в засобах масової інформації, федеральних агентствах і базах даних. Він також буде ідентифікований як відповідальний автор в опублікованій статті. Відповідальний автор несе відповідальність за подтверждленіе остаточного варіанта рукопису. Відповідальний автор несе також відповідальність за те, щоб інформація про конфлікти інтересів, була точною, актуальною і відповідала даним, наданим кожним співавтором.Відповідальний автор повинен підписати форму авторства, що підтверджує, що всі особи, які внесли істотний внесок, ідентифіковані як автори і що отримано письмовий дозвіл від кожного учасника щодо публікації представленої рукописи.
