Sviluppo
Il WDs si sviluppa dal mesoderma intermedio in successione craniocaudale. Si estendono dal dotto pronefrico vicino alle future gemme anteriori e si sviluppano caudalmente alla cloaca. Il WDs stimola la crescita dei tubuli mesonefrici del mesenchima mesonefrico, che si estendono alle cellule epiteliali delle gonadi nei maschi e nelle femmine. I WDs formano da quattro a sei paia di tubuli mesonefrici cranici che sono principalmente caudali e non si fondono con i WDs. Il germoglio ureterico deriva dal WDs posteriormente e dà origine al pronephros, mesonephros e metanephros del primordia renale interagendo con il mesenchima metanefrico. Il pronephros e il mesonephros degenerano dopo il loro sviluppo in femmine, ma in maschi, i tubuli mesonephric diventano il precursore ai dotti epididimali ed ai dotti efferenti.
Molti geni e fattori di crescita sono cruciali per la corretta formazione del WDs. Pax2 e Pax8 sono noti per indurre la formazione di WD e Lim1 è necessario per l’estensione WD. Pax2, Pax8, Emx2 e Lim1 sono espressi nella corda di nefrite condensata e sono necessari per la tubulogenesi e lo sviluppo di WD. WT-1 e SIX1 esprimono anche nella condensazione mesenchimale nefrogenica, e i roditori senza l’espressione WT-1 o SIX-1 hanno dimostrato di non avere MTS caudali. I topi con un Emx2 nullo hanno una formazione regolare di WD fino a quando i dotti non degenerano, causando il fallimento del rene e del tratto riproduttivo. I topi con una mutazione null Gata3 hanno anche difetti con l’iniziazione WD. FGF8, che è segnalato dal mesoderma intermedio, è anche essenziale, e non esprimendolo si traduce nell’inesistenza dei mesonefri cranici e dei tubuli mesonefrici (MTs). Durante lo sviluppo mesonefrico, il mesenchima esprime FGFR1 mentre l’epitelio esprime FGFR2, mantenendo così il WD e il mesenchima mesonefrico. Si dice che FGFR2 sostenga la porzione caudale del WD gestendo la proliferazione cellulare. L’assenza di fattori di trascrizione biforcuta, FOXC1 e FOXC2, e SHH provoca la formazione di MT soprannumerari, il che suggerisce che questi geni hanno effetti soppressivi sullo sviluppo di MT. La segnalazione dell’acido retinoico è anche critica nello sviluppo di WD, poiché mutazioni nulle composte nei recettori dell’acido retinoide α e γ possono causare agenesia o displasia dell’epididimo, del dotto deferente e delle vescicole seminali.
L’epitelio del WDs esprime anche WNT9b e WNT7b è segnalato, a partire da E9.5. La mancanza di espressione WNT9b correla con l’assenza di MTs e epididimo alla nascita, e la segnalazione canonica WNT dipendente dalla β-catenina induce la formazione di MT nei topi nulli WNT9b. Durante la formazione del rene metanefrico, l’attenuazione WNT9b influenza la polarità delle cellule epiteliali e aumenta il diametro dei tubuli.
Stabilizzazione e allungamento del WDs
Nei maschi, il mesonefro funge da precursore del tratto riproduttivo maschile, mentre, nelle femmine, il mesonefro regredisce. Dopo la differenziazione del sesso gonadico, il testicolo produce testosterone e gli androgeni generati localmente, non sistemici, sono necessari per la stabilizzazione del WD. Tuttavia, alcuni studi suggeriscono androgeni trasportati attraverso la circolazione sistemica è sufficiente per prevenire la regressione WD. Gli androgeni agiscono sul recettore degli androgeni (AR) e fattori di crescita, come FGF e fattore di crescita epidermico (EGF), mediano le funzioni degli androgeni nella prostata e nel WD.
Dopo che il WD si è stabilizzato, il WD si allunga, che dipende dall’espressione degli androgeni e dalla segnalazione del fattore di crescita. Inhba è un fattore paracrino che controlla l’avvolgimento dell’epitelio nel WD anteriore e Pkd1 sembra essere coinvolto nella trasduzione di segnalazione dei fattori di crescita e della dinamica del citoscheletro.
Differenziazione delle regioni del WDs
I ricercatori mostrano che l’espressione di alcuni geni homeobox in regioni specifiche è fondamentale per la differenziazione del WD nell’epididimo, nei dotti deferenti e nelle vescicole seminali. I geni homeobox relativi alla Drosophila addominale B sono importanti nel distinguere i confini dei tessuti tra queste strutture anatomiche nei topi. In male mice, the epididymis expresses Hoxa9, Hoxa10, Hoxd10, and Hoxd9 while the vas deferens express Hoxa9, Hoxd9, Hoxa10, Hoxd10, and Hoxa11. Hoxa13 and Hoxd13 also express via the caudal part of the WD and seminal vesicles. Hoxa10 mutations can cause WD anterior homeotic transformation, whereby the distal epididymis and proximal vas deferens display morphological qualities of more anterior segments. Research has demonstrated Hoxa11 mutations to cause a homeotic transformation of the vas deferens to an epididymis-like phenotype. Le mutazioni di Hoxd13 potrebbero portare a dimensioni ridotte e cleating delle vescicole seminali.