14. Ontwikkeling van de geslachtsorganen
Auteur: Dr. Michael van Emden
In dit hoofdstuk wordt de ontwikkeling van de geslachtsorganen van man en vrouw beschreven. Leerdoelen van dit hoofdstuk zijn kennis van en inzicht in:
- de ontwikkeling van de indifferente gonaden en verdere ontwikkeling tot testes of ovaria.
- de ontwikkeling van de mannelijke en vrouwelijke inwendige en uitwendige genitalia.
- de descensus testes en het ontstaan van het lieskanaal.
- enkele aangeboren afwijkingen in relatie tot de ontwikkeling.
14.1 Ontwikkeling van de gonaden
Het geslacht van de foetus is reeds bij de bevruchting vast komen te staan door het genetisch profiel, namelijk 46 XX of XY. Voordat er differentiatie plaatsvindt in mannelijke of vrouwelijke richting is sprake van een indifferent stadium. Het indifferente stadium is zowel voor de geslachtsklieren (die zich tot ovaria of testes zullen ontwikkelen) als voor de uitwendige genitalia te benoemen. Met de aankomst van de primitieve geslachtscellen (ook wel: primordiale kiemcellen) in de gonadale (of genitale) plooien, ontstaan in de 7e week van de ontwikkeling de indifferente gonaden. De gonadale plooien zijn plooien die zich aan weerszijden van de primitieve darm en mediaal van de nieraanleg bevinden. De exacte tijd en plaats van ontstaan van de primitieve geslachtscellen is onbekend, maar deze cellen migreren al vroeg in de ontwikkeling vanuit de epiblast naar de dooierzakwand. Vanaf de 4e week van de ontwikkeling migreren de primitieve geslachtscellen vanuit de dooierzakwand naar de gonadale plooien (zie figuur 14.1). Door de aankomst van deze primitieve geslachtcellen worden processen in gang gezet waarbij de gonadale plooien zich met de primitieve geslachtscellen ontwikkelen tot indifferente gonaden. Al voor en gedurende de aankomst van de primitieve geslachtscellen vindt er een proliferatie plaats van de corticale cellen van het epitheel van de gonadale plooien en ontstaan er primitieve geslachtsstrengen. In dit stadium spreekt men van de indifferente gonaden. Na dit stadium zal er verdere ontwikkeling plaatsvinden tot testes of ovaria (zie figuur 14.2).
Figuur 14.1 Vorming van de gonadale (of genitale) plooien. Ontleend aan: Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Twaalfde druk. Philadelphia PA, Lippincott Williams & Wilkins (2012).
Figuur 14.2 De ontwikkeling van de gonaden. Ontleend aan: Ten Donkelaar, HJ. Klinische Anatomie en Embryologie. Derde druk. Maarssen, Elsevier Gezondheidszorg (2007).
14.1.1 Testes
Zoals meerdere organen bestaan ook de gonaden uit een cortex (schors, buitenlaag) van epitheel en een medulla (merg, binnenkant). Het Sex-determining-Region on Y-gen (SRY) ligt, zoals de naam al zegt, op het Y chromosoom en codeert voor de testis determining factor (TDF), ook wel SRY-eiwit. Onder invloed van dit eiwit ontwikkelen de primitieve geslachtsstrengen in de medulla zich tot testisstrengen, die samen met Sertolicellen (die uit het gonade-epitheel ontstaan) de primitieve geslachtscellen (primordiale kiemcellen) omvatten. De corticale cellen degenereren en er ontstaat een bindweefselvlies, de tunica albuginea (letterlijk: wit omhulsel). Daarnaast ontstaan er cellen van Leydig uit het mesenchym van de gonadale plooien. Testisstrengen worden uiteindelijk de tubuli seminiferi die aansluiten op het mannelijk genitaal gang-systeem (zie figuur 14.2).
14.1.2 Ovaria
Bij de afwezigheid van een Y chromosoom, en dus afwezig SRY-gen en TDF, vindt er in plaats van een proliferatie juist een degeneratie plaats van de primitieve geslachtsstrengen in de medulla. Er worden corticale strengen gevormd vanuit de corticale cellen en er ontstaan folliculaire (holtebevattende) cellen die de primitieve geslachtscellen omvatten. Hierdoor ontstaan de primaire follikels. De verdere uitrijping van de oöcyten (eicellen) vindt plaats tijdens de puberteit. Echter, het is wel van belang te realiseren dat de ontwikkeling van de ovaria ook een actief moleculair proces is en niet alleen een passief proces door de afwezigheid van een Y chromosoom (zie figuur 14.2).
14.2 Ontwikkeling van de inwendige genitalia
Ten tijde van de ontwikkeling van de indifferente gonaden bevinden zich ook twee gangsystemen aan weerszijden van de gonaden. Dit zijn de mesonefros- (gangen van Wolff) en paramesonefrosgangen (gangen van Müller). Uit deze twee gangsystemen ontstaan bij mannelijke en vrouwelijke foetussen onderdelen van het genitaal gangsysteem (zie figuur 14.3). Bij de mannelijke foetus ontstaan beiderzijds uit de mesonefrosgang de epididymis (bijbal), ductus (vas) deferens (zaadleider), vesicula seminalis (zaadblaasje) en ductus ejacula-torius. De paramesonefrosgangen van mannelijke foetussen degenereren. Bij de vrouwelijke foetus ontstaan uit de paramesonefrosgangen de tubae uterinae (eileiders), uterus (baarmoeder), cervix (baarmoedermond) en de vaginatop. In het geval van een vrouwelijke foetus degenereren juist de mesonefrosgangen.
Figuur 14.3 De afgeleiden van de mesonefrosgangen (rood) en paramesonefrosgangen (blauw) bij mannen en vrouwen.
14.2.1 Mannelijke inwendige genitalia
Sertolicellen produceren het Anti-Müller-Hormoon (AMH; ook wel Müller-inhibiting Substance, MIS). Onder invloed van dit hormoon degenereren de paramesonefrosgangen. Cellen van Leydig produceren testosteron en onder invloed hiervan ontwikkelen de mesonefrosgangen zich tot mannelijk inwendig genitaal gangsysteem. Dihydrotestosteron, het product van de omzetting van testosteron in de doelorganen, beïnvloedt de vorming van de externe genitalia (penis en scrotum) en de prostaat. De prostaat ontstaat uit het endoderm van de urethra en omliggend mesoderm. De bulbo-urethrale klieren (klieren van Cowper) ontstaan uit de urethra net onder de prostaat. Testosteron is bovendien van belang voor de hersendifferentiatie in mannelijke richting.
14.2.2 Vrouwelijke inwendige genitalia
Bij de afwezigheid van AMH en testosteron degenereren de mesonefrosgangen en ontstaan uit de paramesonefrosgangen grote delen van de vrouwelijke inwendige genitalia en zullen de uitwendige genitalia zich in vrouwelijke richting ontwikkelen. De paramesonefrosgangen fuseren ter plaatse van hun in-monding in de sinus urogenitalis (de embryonale voorloper van de blaas en delen van de inwendige genitalia; figuren 6.10 en 14.3). Het septum tussen de twee gefuseerde paramesonefrosgangen verdwijnt zodat er één uterusholte ontstaat. Ter plaatse van de aansluiting van de paramesonefrosgangen op de sinus urogenitalis ontstaat een gepaarde verdikking, de bulbi sinuvaginales (zie figuur 14.4). Deze verdikking groeit uit en vormt de vaginale plaat. Vervolgens kanaliseert deze vaginale plaat en ontstaat de vagina. De opening naar buiten toe is dan nog gesloten door middel van een vlies, het hymen (maagdenvlies). Zoals eerder al vermeld, is de ontwikkeling van de ovaria en het vrouwelijk geslacht niet een passief proces bij afwezigheid van het Y-chromosoom en de producten daarvan, maar ook dit is een actief ontwikkelingsproces waarbij andere genen en hun producten een belangrijke rol spelen.
Figuur 14.4 Opeenvolgende stadia van de vorming van de vagina en uterus. Ontleend aan: Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Twaalfde druk. Philadelphia PA, Lippincott Williams & Wilkins (2012).
Klinische illustratie: uterus en vagina anomalieën
Afhankelijk van de mate van fusie van de paramesonefrosgangen kunnen er allerlei defecten ontstaan. Een voorbeeld daarvan is een uterus bicornis (‘twee hoornige uterus’), waarbij er een linker en een rechter uterus, met ieder een eigen cervix geïdentificeerd kunnen worden. Het niet kanaliseren van de vaginale plaat kan een oorzaak zijn van een atresie van de vagina (zie figuur 14.5).
Figuur 14.5 Uterus- en vaginadefecten/-anomalieën. Ontleend aan: Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Twaalfde druk. Philadelphia PA, Lippincott Williams & Wilkins (2012).
14.3 Ontwikkeling van de uitwendige genitalia
Ook voor wat betreft de uitwendige genitalia is er een indifferent stadium te identificeren. Ten tijde van de 7e week van de ontwikkeling zijn er twee genitale zwellingen met daartussenin de urethrale plooien te benoemen. Aan de craniale zijde van de urethrale plooien bevindt zich het tuberculum genitale. Vanuit dit indifferente stadium zullen de mannelijke en vrouwelijke uitwendige genitalia zich verder ontwikkelen (zie figuur 14.6). In de verloskundige praktijk wordt het geslacht van de foetus pas bij 20 weken met een hoge mate van zekerheid echografisch vastgesteld.
14.3.1 Mannelijke uitwendige genitalia
De genitale zwellingen worden in een iets later stadium de labioscrotale wallen genoemd. De labioscrotale wallen zullen bij de mannelijke foetus gaan fuseren en hier zal het scrotum uit ontstaan. Het tuberculum genitale groeit uit tot phallus en zal de penis met de glans gaan vormen. De urethrale plooien sluiten en op deze wijze komt de urethra omsloten in de penis te liggen (zie figuur 14.6).
Figuur 14.6 De ontwikkeling van de uitwendige genitaliën en de homologe structuren bij man en vrouw. Ontleend aan: Netter FH, Atlas of Human Anatomy, 5th edition, Philadelphia, Saunders Elsevier, 2011.
Klinische illustratie: hypospadie
Van een hypospadie wordt gesproken als de fusie van de urethrale plooien niet goed verlopen is. Hierbij kunnen er meerdere openingen bestaan in de fusie-naad van de urethrale plooien en bestaat er een afwijkende ligging (of liggingen) van de urethra-opening (zie figuur 14.7).
Figuur 14.7 Hypospadie
14.3.2 Vrouwelijke uitwendige genitalia
Bij de vrouwelijke uitwendige genitalia in wording fuseren de genitale zwellingen (labioscrotale wallen) niet en zullen de labia majora gaan vormen. Het tuberculum genitale groeit iets uit en wordt de clitoris. Tijdens het eerste trimester van de zwangerschap is deze zelfs iets groter dan bij de mannelijke uitwendige genitalia en het is dan moeilijk vast te stellen of het om een vrouwelijk
dan wel mannelijk geslacht gaat. De urethrale plooien fuseren ook niet en zullen de labia minora gaan vormen (zie figuur 14.6).
14.3.3 Ontwikkeling van het lieskanaal
Zowel mannen als vrouwen hebben een lieskanaal. Het lieskanaal bij mannen is echter een grotere structuur vanwege de descensus testes, dat is de indaling van de testes in het scrotum door de buikwand heen (zie figuur 14.8). Door deze descensus en het hierdoor gevormde lieskanaal is deze plek in de ventra-le buikwand een relatief zwakke plek. Om die reden komen liesbreuken veel meer bij mannen voor dan bij vrouwen.
Figuur 14.8 Indaling van de testes. Ontleend aan: Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Twaalfde druk. Philadelphia PA, Lippincott Williams & Wilkins (2012).
Aan de caudale pool van de gonaden bevindt zich een ligament, het gubernaculum, die de gonaden verbindt met de labioscrotale wallen. Het gubernaculum leidt de gonaden door verkorting van dit ligament tijdens de descensus naar de juiste positie. Tot in het scrotum in het geval van testes, tot in het kleine bekken als het ovaria betreft.
Recent onderzoek heeft laten zien dat de gonaden vooral relatief korter worden doordat het embryonale lichaam harder groeit. Dit geeft de indruk dat de gonaden descenderen. Bij jongetjes echter leidt het gubernaculum de testes door het lieskanaal heen richting het scrotum.
Vanuit de peritoneaalholte (de buikholte, bekleed met buikvlies/peritoneum) vormt zich een uitstulping door de ventrale buikwand heen richting de labioscrotale wallen. Deze peritoneale uitstulping wordt de processus vaginalis genoemd. Achter deze peritoneale uitstulping ligt het gubernaculum en leidt zo de testes het scrotum in. De testes liggen dus achter het buikvlies, retroperitoneaal. De processus vaginalis en descenderende testes ontvangen van de meeste van de buikwandlagen een omhullende laag mee. De verschillende lagen van de buikwand dragen op deze wijze bij aan de omhullende lagen van de funiculus spermaticus (zaadstreng) en de testes. Het hele proces van indaling start rond de 7e week en duurt tot in de 9e maand van de ontwikkeling, wanneer de testes tot in het scrotum zijn ingedaald. Na het indalen van de testes sluit de processus vaginalis, zodat de peritoneale uitstulping afgesnoerd is van de rest van de peritoneaalholte. De processus vaginalis sluit meestal in het eerste levensjaar. Het restant aan peritoneale bekleding van de testes in het scrotum heet dan de tunica vaginalis.
De ovaria “descenderen” tot in het kleine bekken. Derhalve blijft er een veel langer stuk van het gubernaculum bestaan. Tijdens de descensus van de ovariae verkleeft een deel van het gubernaculum in de hoek tussen de uterus en de tuba uterina. In de volwassen situatie zijn deze restanten van het gubernaculum te herkennen als respectievelijk een ligament van de uterus en een ligament van de ovaria: ligamentum teres uteri en het ligamentum ovarii proprium.
Klinische illustratie: aangeboren liesbreuk en cryptorchisme
Indien de processus vaginalis niet sluit blijft er een peritoneale verbinding tussen het scrotum en de buikholte via het lieskanaal bestaan. Er is dan sprake van een congenitale (=aangeboren) liesbreuk. Een liesbreuk is een uitstulping (er is namelijk, anders dan de naam doet vermoeden, geen sprake van een breuk of een scheur) van de buikwand in de liesregio. Er kunnen mogelijk darmdelen in de breukzak terechtkomen en klem komen te zitten (zie figuur 14.9). Van cryptorchisme wordt gesproken wanneer een testis niet ingedaald is.
Figuur 14.9 Normale en abnormale ontwikkeling van het processus vaginalis. Ontleend aan: Schoen-wolf GC. Larsen’s Human Embryology. Vierde druk. Philadelphia PA, Churchill Livingstone Elsevier (2009).
Literatuur
- Sadler TW. Langman’s Medical Embryology. Twaalfde druk. Philadelphia PA, Lippin-cott Williams & Wilkins (2012).
- Schoenwolf GC. Larsen’s Human Embryology. Vierde druk. Philadelphia PA, Church-ill Livingstone Elsevier (2009).
