La fecundación

LA FECUNDACIÓN

ÍNDICE

¿Qué es la fecundación?

Tipos de fecundación

Proceso de fecundación en los mamíferos

¿Qué es la fecundación?

La fecundación es el proceso por el que los gametos masculino y femenino se unen para formar una célula huevo o cigoto, que es la primera célula del nuevo organismo descendiente.

Cuando los gametos masculino y femenino, que son haploides, entran en contacto, hay una fusión de sus citoplasmas (plasmogamia). Poco después, se fusionan los núcleos (cariogamia). Como resultado, se obtiene una célula diploide con dos juegos de cromosomas: el huevo o cigoto. Existen dos tipos de fecundación naturales, pero también se ha desarrollado una fecundación artificial que se realiza en un plato de laboratorio.

Tipos de fecundación

La fecundación externa: Esta fecundación tiene lugar en el medio externo, fuera del cuerpo de los progenitores. Ambos liberan sus gametos en el agua, con la finalidad de propiciar el contacto; los huevos así producidos no tienen cáscara impermeable y pueden quedar flotando en el agua, adherirse a rocas, plantas o ser llevados encima del cuerpo de los progenitores, dependiendo de la especie y sus estrategias para garantizar la supervivencia de sus descendientes. Esta fecundación es propia de los animales acuáticos, como peces e invertebrados marinos, y de algunos animales terrestres, como los anfibios, que viven muy ligados al agua. En algunos animales, como los corales, no existe apareamiento pero sí hay una sincronización, generalmente regulada por factores ambientales, a la hora de emitir los gametos, lo que aumenta mucho las probabilidades de que estos se encuentren.

La fecundación interna: Se produce en el interior del cuerpo del progenitor femenino, en el útero. Este tipo de reproducción es propia de los animales terrestres y también se da en especies acuáticas como los mamíferos marinos y algunas especies de peces como los tiburones. El proceso implica un encuentro entre los progenitores y un apareamiento para que los espermatozoides sean introducidos en el cuerpo de la hembra. Esto puede llevarse a cabo, bien mediante el órgano copulador del macho, bien a través de espermatóforos que el macho da a la hembra y esta introduce en su cuerpo. La unión de los dos gametos tiene lugar en el cuerpo de la madre; el cigoto se puede adherir al útero materno (en el caso de los animales vivíparos) o es expulsado en forma de huevo (en el caso de los ovíparos).

La fecundación in vitro: Consiste en la unión del óvulo con un espermatozoide en el laboratorio, con el fin de obtener embriones de buena calidad que puedan, tras su transferencia al útero materno, dar lugar a un embarazo. Durante la fecundación in vitro, se recolectan óvulos maduros de los ovarios y se los fecunda con espermatozoides en un laboratorio. Después, el óvulo u óvulos fecundados se implantan en un útero. Un ciclo completo de fecundación in vitro lleva alrededor de tres semanas. Existen cinco pasos para llevar a cabo esta fecundación: 1-Estimulación o superovulación: A la mujer se le administran medicamentos, llamados fármacos para la fertilidad, con el fin de incrementar la producción de óvulos. Durante este paso, la mujer será sometida a ultrasonidos transvaginales regulares para examinar los ovarios y a exámenes de sangre para verificar los niveles hormonales. 2-Retiro del óvulo: Se lleva a cabo una cirugía menor, llamada aspiración folicular, para retirar los óvulos del cuerpo de la mujer. El médico introduce una aguja delgada a través de la vagina dentro del ovario y los folículos que contienen los óvulos. La aguja se conecta a un dispositivo de succión, que extrae los óvulos y el líquido fuera del folículo, uno a la vez; este procedimiento se repite para el otro ovario. 3-Inseminación y fecundación: El espermatozoide del hombre se coloca junto con los óvulos de mejor calidad. Esta mezcla se denomina inseminación. Los óvulos y el espermatozoides luego se almacenan en una cámara ambientalmente controlada. Generalmente, el espermatozoide fecunda un óvulo unas cuantas horas después de la inseminación Si el médico piensa que la probabilidad de fecundación es baja, se puede inyectar directamente el espermatozoide dentro del óvulo. Muchos programas de fertilidad llevan a cabo, de manera rutinaria, esta inyección en algunos de los óvulos incluso si todo parece normal.

4-Cultivo del embrión: Cuando el óvulo fecundado se divide, se convierte en un embrión. El personal de laboratorio lo vigilará regularmente para asegurarse de que esté creciendo de manera apropiada. En aproximadamente 5 días, el embrión tiene varias células que se están dividiendo activamente. Las parejas que tienen un riesgo alto de transmitir un trastorno genético (hereditario) a un hijo pueden contemplar la posibilidad de hacerse un diagnóstico genético preimplantatorio (PGD). El procedimiento se realiza con mayor frecuencia de 3 a 5 días después de la fecundación. Los científicos del laboratorio retiran una sola célula o varias células de cada embrión y examinan el material en búsqueda de trastornos genéticos específicos. El PGD puede ayudar a los padres a decidir qué embriones implantar. Esto disminuye la probabilidad de transmitirle un trastorno al hijo. La técnica es polémica y no se ofrece en todos los centros médicos. 5-Transferencia del embrión: Los embriones son colocados dentro del útero de la mujer de 3 a 5 días después del retiro y fecundación del óvulo. El médico introduce un catéter que contiene los embriones dentro de la vagina a través del cuello uterino hasta el interior del útero. Si un embrión se implanta en el revestimiento del útero y crece allí, se presenta el embarazo. Se puede colocar más de un embrión dentro de la vagina al mismo tiempo, lo cual puede llevar a gemelos, trillizos o más. El número exacto de embriones transferidos es un asunto complejo que depende de muchos factores, especialmente la edad de la mujer. Los embriones que no se utilizan se pueden congelar e implantar o donar en una fecha posterior

Proceso de fecundación en los mamíferos

Al ser una fecundación interna, el proceso consta de las siguientes etapas: Penetración de la corona radiada: El proceso de fecundación se inicia con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo: la corona radiada. Los espermatozoides consiguen atravesar esta capa gracias a la liberación de la enzima hialuronidasa y el movimiento de su flagelo. Una vez atraviesan esta capa, los espermatozoides se encuentran con una segunda barrera: la zona pelúcida, la capa externa que rodea al óvulo.

Penetración de la zona pelúcida: Se necesita más de un espermatozoide para lograr degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo. Para poder atravesar esta segunda barrera, la cabeza del espermatozoide establece contacto con el receptor ZP3 de la zona pelúcida del óvulo. Esto desencadena la reacción acrosómica, que consiste en la liberación de enzimas hidrolíticas denominadas espermiolisinas. Dichas enzimas disuelven la zona pelúcida para permitir el paso del espermatozoide. La reacción acrosómica provoca una serie de cambios en el espermatozoide que permiten su capacitación final para poder penetrar en el interior del óvulo fundiendo sus membranas.

Fusión de membranas:Cuando el espermatozoide entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo, se desencadenan 3 procesos distintos en el gameto femenino: -La formación del cono de fecundación. -La despolarización instantánea de su membrana. -La liberación de gránulos corticales al espacio perivitelino. La formación del cono de fecundación permite la fusión de la membrana del óvulo con la del espermatozoide para que la cabeza del espermatozoide pueda entrar. Gracias a la despolarización de la membrana del óvulo y a la liberación de gránulos corticales, se evita la entrada de otro espermatozoide.

Fusión de núcleos y formación del cigoto: Con la entrada del espermatozoide, el óvulo se activa para terminar la meiosis. Así, se libera el segundo corpúsculo polar y los cromosomas se colocan formando una estructura denominada pronúcleo femenino. Por su parte, el espermatozoide avanza hasta que su cabeza queda junto al pronúcleo femenino. La cola se desprende para terminar degenerando y el núcleo se hincha para formar el pronúcleo masculino. Una vez ambos pronúcleos se encuentran uno junto al otro, ocurre la fusión de ambos. Esto supone que las membranas de ambos pronúcleos desaparezcan para que sus cromosomas puedan juntarse y que la célula restablezca su dotación cromosómica. Todo este proceso de la fecundación culmina con la formación del cigoto humano: primera célula del organismo fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide. Además de todo esto, en la fecundación queda establecido si el futuro bebé será un niño o una niña en función de sus cromosomas sexuales.

Fecundación de gemelos y mellizos:Para que puedan originarse gemelos, la fecundación es idéntica a la que da lugar a un único bebé: un espermatozoide penetra en el interior del óvulo. La diferencia reside en las divisiones celulares que ocurren a continuación. En este caso, por causas aún desconocidas, el embrión se divide en dos y se originarán dos bebés idénticos genéticamente, lo que implica que serán del mismo sexo. El origen de los mellizos es distinto. En este caso, se produce la fecundación de dos óvulos distintos, cada uno de ellos por un espermatozoide. Por tanto, los procesos de fecundación y desarrollo embrionario serían los habituales, con la particularidad de que los dos bebés se desarrollarían a la vez en el vientre materno. Los bebés no serían genéticamente idénticos ni tampoco tienen por qué ser del mismo sexo.

Trabajo realizado por:

Aida Ortega