Desarrollo Embrionario

   
Se inicia desde el proceso de gametogenesis en el cual este proceso puede dividirse en cuatro fases: 
1) Origen y migración de las células germinales hacia las gónadas: 
  Los gametos, ya sea el óvulo o el espermatozoide, derivan de las células germinales primordiales. Estas células se originan tempranamente en el embrión desde la pared del saco vitelino y migran, a través del mesenterio primitivo, hacia las crestas genitales, lugar de la futura gónada embrionaria. Este proceso ocurre entre la cuarta y la quinta semana de desarrollo embrionario 

2) Incremento del número de células germinales: Instaladas allí, las células germinales sufren sucesivas mitosis, dando origen a las ovogonias y espermatogonias, según el sexo del embrión, aumentando de unos pocos miles a varios millones de células. Las espermatogonias conservan la capacidad de proliferar durante toda la vida del sujeto. Las ovogonias en cambio alcanzan su número máximo en el periodo prenatal y luego comienzan a sufrir una degeneración natural llamada atresia. 

3) Reducción cromosómica: Los cambios cromosómicos involucran la reducción a la mitad del número de cromosomas, generándose células haploides con 22 autosomas + 1 cromosoma sexual, lo que se logra mediante la división meiótica o meiosis. Este tipo especial de división celular, exclusiva de los gametos, permite además la segregación del material genético a través del entrecruzamiento, proceso que asegura una recombinación constante de genes, lo que se traduce en la gran variabilidad de características presentes en cada sujeto. Además, en el caso de los gametos masculinos, la meiosis permite generar espermatozoides con un cromosoma sexual X o Y estos son los gametos que determinar el sexo del cigoto durante la fecundación (XX o XY). 

     Las células que ingresan, ovogonia o espermatogonia, a ésta fase de división meiótica reciben el nombre de ovocito o espermatocito primario respectivamente. En el caso del hombre, la diferenciación de los espermatocitos primarios comienza en la pubertad y se extiende a lo largo de toda la vida del sujeto. En cambio, en la mujer, la población de ovocitos primarios se establece al momento del nacimiento y el proceso es frenado en la profase de la primera división meiótica, para ser reactivado en la pubertad. La meiosis presenta dos etapas llamadas primera y segunda división de maduración. Al final de la primera división de maduración, que es reduccional, de cada célula (ovocito o espermatocito primario) se generan dos células haploides, en el caso del hombre dos espermatocitos secundarios y en la mujer un ovocito secundario y un cuerpo polar. Al final de la segunda división de maduración, que es ecuacional, de cada espermatocito secundario surgen dos espermátides y de cada ovocito secundario surge un ovocito maduro y un cuerpo polar 

4) Maduración de los gametos: Los cambios morfológicos, que habilitan a los gametos para participar en el proceso de la fecundación, involucran a las modificaciones en la relación núcleo-citoplasma y en el desarrollo de especializaciones celulares. En el hombre, en la pared de los túbulos seminíferos se reconocen las espermatogonias tipo A, las que mediante divisiones mitóticas se encargan de mantener el número apropiado de células para toda la vida y, las espermatogonias tipo B que abandonan el ciclo mitótico y, diferenciándose en espermatocitos primarios, comienzan la meiosis. Los cambios (espermiogénesis) que ocurren en los túbulos seminíferos a partir de la pubertad y hasta la vejez, se traducen en: la condensación del núcleo; la eliminación de gran parte del citoplasma; la formación del acrosoma y la formación de una célula alargada, con capacidad de moverse, con cabeza, cuello, pieza intermedia y cola. El acrosoma es una vesícula ubicada en el extremo apical de la célula, delante del núcleo, que contiene enzimas capaces de digerir la zona pelúcida, permitiendo la fertilización del óvulo. Para el óvulo, estas modificaciones (ovogénesis) que ocurren en la corteza del ovario comienzan en el período prenatal, con la formación de los ovocitos primarios, para quedar en una etapa de reposo, al inicio de la primera división meiótica, y continuar su desarrollo en la pubertad generando por cada ovocito primario un óvulo y tres cuerpos polares. El óvulo se caracteriza por: 

1) ser inmóvil 
2) poseer un tamaño enorme (150 µm) comparado con el espermatozoide (3 µm de diámetro en la cabeza)
3) presentar una gran cantidad de citoplasma
4) estar rodeado de una capa glicoproteica, la zona pelúcida, elemento que confiere la especificidad para fecundación, y de una capa de células foliculares las que formaran la corona radiada. A partir de la pubertad, la mujer comienza a presentar ciclos sexuales. Estos ciclos, de frecuencia mensual, representan una compleja actividad que involucra al hipotálamo (a través de la hormona liberadora de gonadotrofinas GRH), la hipófisis (a través de las hormonas gonadotróficas: Folículo estimulante FSH y Luteinizante LH), los ovarios, el útero, la vagina, la trompa uterina y la glándula mamaria. Estos ciclos preparan al sistema reproductor para el embarazo.


Ciclo Ovárico



    Al inicio de cada ciclo (entre los días 1 al 6 del ciclo menstrual), la hormona FSH induce la proliferación de 5 a 10 folículos ováricos pero sólo uno de ellos llega a madurar. Los folículos que no se desarrollan involucionan y forman los cuerpos atrésicos. El desarrollo del folículo ovárico se caracteriza por: 
1) El crecimiento y maduración del ovocito primario. 
2) Por la proliferación de las células foliculares que rodean al ovocito. 
3) La formación de la zona pelúcida, que separa al ovocito de las células foliculares.
4) La formación de un espacio, el antro folicular, donde se ubica excéntricamente el ovocito. 
5) La formación de una cápsula de tejido fibroso, que rodea al folículo, llamada teca folicular la cual ulteriormente dará origen a la teca interna, celular, y a la teca externa, fibrosa. Las células foliculares y tecales elaboran estrógenos. Esta hormona induce en el endometrio la proliferación de la mucosa, fase proliferativa, estrogénica o folicular del endometrio, lo que permite que la mucosa recupere su altura después de la perdida ocurrida durante la menstruación.

      En los días previos a la ovulación (días 12 a 13 del ciclo menstrual) el 
folículo ovárico (de Graaf o vesicular) aumenta de tamaño llegando a medir 15 
mm. Este crecimiento es estimulado por las hormonas FSH y LH. En esta etapa 
el ovocito primario completa su primera división meiótica; generándose así el 
ovocito secundario, que recibe la mayor parte del citoplasma, y el primer cuerpo 
polar, célula pequeña que pronto degenera. El crecimiento del folículo vesicular 
se hace evidente en la superficie del ovario, apareciendo en la superficie de la 
gónada una zona avascular llamada estigma. El día 14 del ciclo se produce la 
ovulación, al romperse la pared del folículo. En este momento el ovocito 
secundario comienza su segunda división meiótica y sale rodeado por las 
células de la corona radiada.

     Desde la superficie del ovario el ovocito es tomado por la trompa uterina 
y transportado, mediante movimientos peristálticos y de los cilios, hacia el  
útero, proceso que tarda cuatro días. La segunda división meiótica será 
completada sólo si el ovocito secundario es fecundado. En tal caso se expulsa 
el segundo cuerpo polar, célula pequeña que pronto degenera, quedando el 
ahora llamado óvulo maduro con la mayor parte del citoplasma. El óvulo 
maduro presenta un ambiente citoplasmático heterogéneo que, al interactuar 
recíprocamente con el programa genético proveniente del núcleo del cigoto, 
establecerá la progresiva diferenciación de las células embrionarias en el curso 
del proceso de desarrollo.

   Después de la ovulación, la células foliculares y tecales se transforman, 
por acción de la hormona LH, en células luteínicas que forman el cuerpo lúteo o 
amarillo, el cual secreta progesterona. Esta hormona, junto con los estrógenos, induce en el endometrio el crecimiento y secreción de las glándulas 
mucosas y el incremento de la irrigación, fase secretora del endometrio, 
preparándolo para una posible fecundación. Si no hay fecundación el cuerpo 
amarillo involuciona y forma una cicatriz, el cuerpo albicans. Si el óvulo es 
fecundado, el cuerpo amarillo crece y secreta progesterona, siendo mantenido 
por la gonadotrofina coriónica, producida por el trofoblasto del embrión. Hacia 
el cuarto mes de gestación el cuerpo amarillo gravídico involuciona y la 
secreción de progesterona es realizada ahora por la placenta. 

    La extirpación  del cuerpo amarillo antes del cuarto mes de gestación induce el aborto del embrión.

Fecundación 


Este proceso, que involucra la fusión de los gametos masculino y 
femenino, ocurre generalmente en la región ampular de la trompa. Los 
espermatozoides y el ovocito permanecen viables en el tracto genital femenino 
durante 24 horas. Los gametos masculinos colocados en el tracto genital
femenino deben experimentar el proceso de capacitación para poder fecundar 
al ovocito. Este proceso dura siete horas, y en él los espermatozoides liberan 
glucoproteínas presentes en la superficie del acrosoma, tornándose más 
activos, actividad que les permite atravesar entre las células de la corona 
radiante. Los gametos capacitados al tomar contacto con la zona pelúcida 
experimentan la reacción acrosómica; liberando enzimas que les permitirán
atravesarla y llegar hasta la membrana celular del ovocito maduro. 

Las etapas 
de la fecundación comprenden: 

1) Penetración de la corona radiada, facilitada por las enzimas del acrosoma y por los movimientos del espermatozoide capacitado. 

2) Penetración de la zona pelúcida, realizada mediante la acción de las enzimas liberadas durante la reacción acrosómica. Una vez que el espermatozoide atraviesa la zona pelúcida y toca la membrana celular del ovocito la zona se hace impermeable a otros espermatozoides. El bloqueo rápido de la poliespermia es mediado por cambios en el potencial de membrana del óvulo que se hace más positivo, de –70 a +10 mV. El bloqueo lento de la poliespermia es mediado por la reacción de zona proceso que, gatillado por la liberación de gránulos corticales del óvulo, induce un cambio químico en la zona pelúcida la que se hace menos adherente a los
espermatozoides. 

3) Fusión de las membranas celulares de los gametos, permitiendo que la cabeza y la cola del espermatozoide penetren al citoplasma del ovocito. En cuanto esto ocurre el ovocito completa su segunda división meiótica, generando el segundo cuerpo polar que degenera. El núcleo de éste óvulo maduro, llamado pronúcleo femenino, se ubica en el centro de la célula.
Por su parte, la cabeza del espermatozoide se dilata formando el pronúcleo masculino.  Ambos pronúcleos se encuentran en el centro del óvulo, duplican su 
ADN y pierden su membrana nuclear. Inmediatamente después los cromosomas del ahora llamado cigoto, célula diploide, se disponen en el huso mitótico para experimentar la primera mitosis del proceso de segmentación.

Las consecuencias de la fecundación son: 
1) Restablecimiento del número diploide de cromosomas, aportados por los pronúcleos haploides masculino y femenino. 
2) Determinación del sexo del embrión, hecho que depende de si el espermatozoide fecundante posee cromosoma sexual X (el embrión será XX) o Y (en cuyo caso el embrión será XY), ya que los óvulos sólo tiene cromosomas sexuales X. 
3) Iniciación del proceso de segmentación del cigoto, producto de la activación metabólica inducida por la fecundación.

Segmentación 


     Este proceso comienza después de 24 horas de producida la 
fecundación cuando el cigoto experimenta su primera división mitótica, dando
origen a dos células genéticamente iguales llamadas blastómeras. Estas 
células totipotenciales cuando se separan accidentalmente dan origen a 
gemelos monocigóticos. Las blastómeras presentan mitosis sucesivas, 
asincrónicas, aumentando su número pero con escaso crecimiento celular. De 
esta manera se va corrigiendo la relación citoplasma/núcleo, tan aumentada 
en el cigoto. Cuando el embrión en segmentación tiene 8 a 12 blastómeras 
(aproximadamente 3 días después de la fecundación) presenta el aspecto de 
una pequeña mora y recibe el nombre de mórula. Esta mórula está rodeada por 
la zona pelúcida y se encuentra todavía en la trompa uterina. En este momento 
las blastómeras ubicadas periféricamente en la mórula establecen estrechas 
uniones intercelulares, proceso llamado compactación. 

      La compactación produce un sello entre las blastómeras dejando en el 
interior de la mórula la masa celular interna, aislada del ambiente de la trompa 
uterina, a diferencia de la masa celular externa, que está en contacto con las 
secreciones tubáricas. Esta situación genera una gradiente de diferenciación 
notable lo que se traduce en que la masa celular interna dará origen al embrioblasto (tejidos del embrión) y la masa celular externa dará origen al trofoblasto (tejidos placentarios).

      Hacia el cuarto día después de la fecundación se forman espacios entre 
las células de la masa interna. Al llegar la mórula al útero estos espacios 
aumentan por la filtración de líquido desde la cavidad uterina. Esta presión 
genera la formación de una cavidad única llamada blastocele. El embrión así 
formado recibe el nombre de blastocisto. En el blastocisto la masa celular 
interna, ahora llamada embrioblasto, hace eminencia hacia el blastocele y se 
ubican hacia el polo embrionario; en cambio, la masa celular externa, ahora 
llamada trofoblasto, forma la pared celular del blastocisto. El quinto día después 
de la fecundación el blastocisto se encuentra ya en la cavidad uterina y la zona 
pelúcida comienza a desaparecer, digerida por enzimas de la mucosa uterina; 
situación que permitirá la implantación del embrión.

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