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Entender el desarrollo del embrión humano antes de la implantación es de suma importancia para la biología, pues así puede guiar y mejorar el conocimiento de las causas de infertilidad, abortos o desórdenes en el desarrollo. El proceso es largo y complejo, ya que comienza con el transporte de los espermatozoides por el tracto reproductor femenino, continúa con el proceso de fertilización y la formación del cigoto, a partir de allí este se convierte en blastocito y por último sucede el proceso de implantación y gastrulación. En este texto veremos los detalles de la fecundación hasta la formación del cigoto.
Desarrollo del embrión humano
Para que la reproducción in vivo tenga lugar, se necesitan cumplir una serie de requisitos o pasos para que los gametos de ambos sexos se encuentren y se produzca la fecundación con la formación de un cigoto totipotente que dará lugar a todos los tejidos embrionarios y extraembrionarios, como la placenta y el saco vitelino.
Como la fertilización en humanos es interna, los gametos tienen que recorrer el tracto reproductor femenino hasta encontrarse. Posteriormente, la interacción de ambos desencadenará una serie de complejos sucesos que darán lugar a la fertilización y a la formación del cigoto. Estos eventos incluyen la penetración del espermatozoide en el ovocito, la fusión de sus membranas plasmáticas, la activación genética del ovocito, la generación del cigoto con la formación de los pronúcleos masculinos y femeninos, y la fusión de su material genético.
Posteriormente, tendrá lugar la escisión temprana del cigoto y las sucesivas etapas de división embrionaria desde la primera división a dos células hasta el estadio preimplantatorio del blastocisto, en su paso desde el oviducto hasta el útero, donde se producirá su implantación en el epitelio endometrial.
Transporte del espermatozoide en el tracto reproductor femenino
Los espermatozoides que se depositan en la vagina del tracto reproductor femenino atraviesan el cérvix, pasan al interior del útero y llegan a las criptas endometriales, gracias a las contracciones uterinas y al movimiento flagelar. La presencia de los espermatozoides en el útero produce una respuesta inmunológica leucocítica, llevándose a cabo la fagocitosis de los espermatozoides muertos y el exceso de los vivos.
Durante su paso, el espermatozoide experimenta una serie de cambios en la composición y estructura de su membrana plasmática que le van a dotar de su capacidad fecundante, este proceso se denomina “capacitación”, es decir, se prepara al espermatozoide para atravesar la zona pelúcida del ovocito y realizar la reacción acrosómica. El espermatozoide se va a desplazar por el oviducto gracias las contracciones ascendentes del miosalpinx y al movimiento de su flagelo.
El paso del ovocito desde la superficie del ovario a las trompas de Falopio (oviducto) se produce gracias a que su extremidad fimbriada se superpone con la superficie ovárica en la ovulación, arrastrándolo hacia el interior por la interacción de las células foliculares y los cilios internos del oviducto.
Posteriormente, pasa al ámpula gracias a las contracciones del miosalpinx. Estas contracciones, que se producen en las trompas en sentido descendente para el óvulo y en sentido ascendente para los espermatozoides, cesan cuando la progesterona se eleva, permitiéndose solo el transporte en dirección uterina para ayudar al embrión a llegar al lugar de la implantación.
Fertilización
La fertilización o unión de los gametos masculinos y femeninos tiene lugar en la región más ancha de la trompa de Falopio y más cercana al ovario: el ámpula. De los 200 o 300 millones de espermatozoides depositados en la vagina, solo 300 o 400 llegarán a alcanzar el lugar de la fecundación (el ámpula).
Una vez que los gametos maduros se encuentran en el ámpula, los espermatozoides deben atravesar las barreras que le impone el ovocito para penetrar en el citoplasma, como lo son las células del cúmulo oophorus, la zona pelúcida (ZP) y la membrana plasmática, lo que da lugar a una activación del ovocito que conlleva una serie de cambios en la célula y que le permitirán culminar tanto la maduración citoplasmática y nuclear como completar el proceso de fertilización con éxito, con la formación de un cigoto totipotente.
Formación del cigoto
La formación del cigoto totipotente se da mediante los siguientes eventos:
- Exocitosis de los gránulos corticales situados en el citoplasma del ovocito que alteran la estructura de los componentes de la ZP y evitan así la polispermia.
- Reanudación de la meiosis en el ovocito con la extrusión del segundo cuerpo polar.
- Formación de los PN, replicación del ADN y la primera división mitótica.
Durante la formación de los PN, primero posicionan su eje longitudinal paralelo al eje de los cuerpos polares, posteriormente se produce su rotación situándose en un plano perpendicular al eje de los cuerpos polares, y se consigue así la orientación adecuada en la singamia y el plano de la primera división mitótica.
Todos estos movimientos y rotaciones de los PN junto con la redistribución de las mitocondrias hacia el centro del cigoto podrían provocar la formación del halo citoplasmático. El halo es una zona cortical más clara en la parte exterior del citoplasma del ovocito y su presencia es una característica positiva en la morfología del cigoto pudiendo ser un indicativo de un buen desarrollo embrionario posterior.
Un cigoto morfológicamente normal debe ser esférico y presentar dos pronúcleos y dos cuerpos polares. Los pronúcleos deben situarse en el centro del cigoto, ser del mismo tamaño y estar yuxtapuestos con sus membranas claramente diferenciadas.
Los cigotos deben tener dos CP como resultado del final de la segunda división meiótica, aunque a veces alguno de los cuerpos polares puede estar fragmentado. Los pronúcleos deben estar alineados en el eje longitudinal perpendicular al eje polar y la presencia de un número y tamaño igual de NPB alineados en la unión PN, lo cual se ha correlacionado con una mayor competencia del embrión.
Aunque el PN femenino puede ser ligeramente más pequeño y situarse cercano al segundo CP, el tamaño de los PN depende del tiempo de observación, pero la presencia de PN de menor tamaño a las 16-18 horas de la inseminación podría ser resultado de una fertilización tardía o de inmadurez del ovocito.
La fertilización y la reproducción asistida
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