Fecundación humana

UNIVERSIDAD MONTRER Maestría en Genética Humana Embriología Profesor: Ossyneidee Gutiérrez Álvarez Alumno: Pablo Escobedo Cuevas 1º Trimestre Ciudad de México, México a 27 de agosto de 2022.

rEALIZADA POR: Q.F.B. PABLO ESCOBEDO CUEVAS

FECUNDACIÓN HUMANA

aspectos moleculares

Fecundación

Es un proceso determinado por cambios moleculares, bioquímicos y fisiológicos, donde existe una interacción entre un ovocito secundario y espermatozoide; con la consiguiente fusión y mezcla del material genético materno y paterno, originando la formación de un nuevo individuo.

Maduración de un grupo de folículos primordiales y expulsión periódica de un ovocito, en un periodo aproximado de 28 días.

Ciclo ovárico

Eje Hipotálamo-Hipófisis-Gónada

Responsable de los cambios cíclicos

Folículo primordial

Ovocito I

Folículo primario

Folículo dominante en desarrollo

Ovocito II

Folículo maduro

Ruptura de folículo

Ovulación

Formación del cuerpo lúteo

Cuerpo lúteo

Cuerpo Albicans

Al inicio de 5 a 15 folículos primordiales comienzan a crecer estimulados por la Hormona Folículo Estimulante (FSH). Solo 1 alcanza la maduración a ovocito I, degenerando los demás mediante atresia.

La FSH estimula la maduración de células foliculares (granulosas) que rodean al ovocito. La proliferación de estas células está mediada por el factor de diferenciación de crecimiento-9, (GDF-9) y la actividad proliferativa de estas células se debe a la molécula de señalamiento activina producida por el ovocito I.

En el estadio de folículo secundario, las capas de células de la granulosa que rodean al ovocito son varias y se comienza a formar la zona pelúcida que rodeará al ovocito, la cual está compuesta de glucoproteínas (ZP1, ZP2, ZP3, ZP4). En el estadio de folículo preantral las células de la granulosa continúan aumentando. Además, aparece la teca interna y externa. El folículo antral (o terciario) se caracteriza por la presencia de una cavidad rellena de líquido folicular, conocida como antro. El desarrollo de estos folículos es dependiente de FSH y Hormona Luteinizante (LH).

El folículo de Graaf o preovulatorio es el folículo totalmente desarrollado, el ovocito queda rodeado de células de la granulosa, formando el cumulus oophorus. Este folículo no es dependiente de la FSH porque produce: inhibina, hormona que suprime la secreción de FSH, esta ausencia de FSH hace que se atrofien los folículos graafianos restantes.

La ruptura del folículo es debida por un aumento excesivo de LH, estimulado por la elevada concentración de estrógenos en sangre.

Además, del aumento de la LH ocurre la liberación de un Factor Local (sustancia inductora de la meiosis), bajo la influencia de la misma el ovocito I que permanecía en la fase de diploteno reanuda y termina la primera división de meiosis. El ovocito secundario recién formado llega hasta la segunda división de meiosis y se detiene en la metafase.

Liberación de histamina, prostaglandinas y colagenasa. Las prostaglandinas aumentan en respuesta a la LH causando contracciones musculares locales en la pared del ovario las que contribuyen a expulsar al ovocito junto a las células de la granulosa, proveniente del cúmulo óoforos que lo rodea; de esta manera se libera.

Las células que permanecen alrededor del ovocito II a través de la zona pelúcida se reorganizan y forman la corona radiada. En este momento de la ovocitación el ovocito II llega hasta a la metafase de la meiosis II.

Los vasos sanguíneos rotos vierten sangre a la cavidad folicular y forman un cuerpo hemorrágico, en la medida que los fagocitos eliminan el mismo, el aumento de LH convierte al cuerpo hemorrágico en una estructura temporal: el cuerpo lúteo o cuerpo amarillo.

El cuerpo lúteo secreta progesterona. La progesterona + el estrógeno preparan el endometrio para la implantación (fase luteínica, secretoria o progestacional). Si hay fecundación se forma el cuerpo amarillo del embarazo, que secreta progesterona hasta el final del 4to. mes.

Si el óvulo liberado no es fecundado y no hay implantación, el cuerpo lúteo deja de producir progesterona. Es en este momento cuando se forma el cuerpo albicans, el cual hace referencia a la cicatriz que se forma cuando se degenera el cuerpo lúteo.

Ovogénesis

Epidídimo

Células de Leydig

Célula de Sertoli

Espermatogonia

Espermatocito primario

Espermatocito secundario

Espermátida

Espermatozoide maduro

Túbulo seminífero

Lumen del túbulo

Una vez que los espermatozoides han permanecido en esta estructura entre 18 y 24 horas desarrollan la capacidad de motilidad, aunque diversas proteínas inhibidoras del líquido del epidídimo impiden el movimiento real hasta después de la eyaculación.

Estas células producen testosterona después de la pubertad y tienen receptores para la LH, que controla su crecimiento. La LH desarrolla el número y la función de las células de Leydig.

Las células de sertoli y el epitelio del epidídimo secretan un líquido que contiene testosterona, estrógenos, enzimas y nutrientes especiales que son esenciales para la maduración del espermatozoide.

Espermatogonias o células germinales son inmóviles, indiferenciadas y diploides (Tipo A) que se localizan junto a la pared interna de los túbulos seminíferos, las cuales realizan mitosis.

Las células tipo A pasan por un número limitado de divisiones mitóticas para formar clones celulares. La última división celular da origen a las espermatogonias tipo B que se dividen para formar a los espermatocitos primarios

Los espermatocitos primarios ingresan a una profase (22 días) seguida por una terminación rápida de la primera división meiotica y la formación de espermatocitos secundarios. Durante la segunda división meiótica estas células empiezan a formar espermátidas haploides.

1. Formación del acrosoma a partir del aparato de Golgi (enzimas acrosina y hialuronidasa permiten la entrada al óvulo) 2. Condensación del núcleo por sustitución de histonas por protaminas. 3. Formación del cuello, la pieza intercalar y la cola. 4. Eliminación de la mayor parte de citoplasma.

Vesículas seminales

Próstata

Las vesículas seminales secretan un material mucoide rico en fructosa, ácido cítrico, fibrinógeno y prostaglandinas. Estas últimas tienen dos acciones sobre la fecundación: reaccionan con el moco cervical femenino para hacerlo más receptivo al movimiento de los espermatozoides y desencadena contracciones peristálticas invertidas en el útero y las tubas uterinas, ayudando así al ascenso de los espermatozoides.

Una vez que los espermatozoides llegan a la próstata, encuentran un líquido poco denso, lechoso que contiene ion citrato, calcio, ion fosfato, enzima de coagulación y pro-fibrinolisina. Una proteína coagulante del líquido prostático hace que el fibrinógeno del líquido de las vesículas seminales forme un débil coágulo que mantiene el semen en las regiones profundas de la vagina. Este coágulo se disuelve en aprox. 15 a 30 minutos, debido a la lisis por acción de la fibrinolisina formada a partir de pro-fibrinolisina prostática.

Además, se produce vesiculasa, enzima que coagula el semen y forma un tapón vaginal para evitar el flujo retrógrado.

Espermatogénesis

Nota.aAdaptado de Obstrucción infográfica de pasos de ovulación que incluye todas las etapas del desarrollo del folículo desde el primitivo hasta el último cuerpo de albicans para la educación científica y la atención médica, por Udaix, 2022, Shutterstock (https://www.shutterstock.com/es/image-illustration/ovulation-steps-infographic-diagram-including-all-661172806).

Nota.bAdaptado de Espermatogénesis, por Portal Académico del CCH, UNAM, 2021. https://portalacademico.cch.unam.mx/biologia1/gametogenesis/espermatogenesis

Ampolla

Istmo

Trompa de falopio

Fimbrias

Ovocito IIZona pelúcida Cumulus oophorus

Ovario

Cuerpo lúteo

Fertilización

Vagina

Cervix

Endometrio

Contracciones uterinas aumenta motildad de los espermatozoides.

Paso de los espermatozoides bajo condiciones específicas: "ventana fértil"

Las contracciones del tracto femenino mueven los espermatozoides hacia el cuello uterino.

El espermatozoide se mueve a través del cumulus oophorus.

El espermatozoide se une y pasa a través de la zona pelúcida: reacción acrosómica.

Fusión de las membranas celulares, el contenido del espermatozoide migra al ovocito II.

Reacción cortical y de zona pelúcida evita poliespermia.

Al ingreso del espermatozoide, elovocito termina su segunda división meiótica. Se forma el pronúcleo femenino.

Se forma el pronúcleo masculino.

Fusión de pronúcleos y mezcla de cromosomas.

Pronúcleo femenino

Pronúcleo masculino

Vejiga

Vesícula seminal

Conducto eyaculador

Próstata

Conducto deferente

Epidídimo

Espermatozoide

Testículo

Uretra

Transporte de gametos y fecundación

El movimiento del espermatozoide desde el cuello uterino hasta la trompa de falopio se da por contracciones músculares. El viaje desde el cuello uterino hasta el oviducto puede durar de 30 minutos hasta 6 días. Los espermatozoides no pueden fecundar al ovocito justo después de llegar al aparato reproductor femenino deben experimentar una capacitación y reacción acrosómica.

Capacitación Se lleva a cabo en la trompa de Falopio y dura aprox. 7 h. 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.

Reacción acrosómica Sucede después de la unión a la zona pelúcida, inducida por proteínas de la misma. Provoca una liberación de enzimas necesarias para penetrar la zona pelúcida: acrosina, tripsina y hialorunidasa.

Nota.cAdaptado de Gamete transport & fertilization, por Draw it to Know it, https://www.drawittoknowit.com/course/embryology/pre-implantation events/gametogenesis/1426/gamete-transport-fertilization/

El proceso de la fecundación humana es extraordinario, a lo largo del tiempo y gracias a los avances en la ciencia y tecnología, se han descrito e identificado las moléculas y mecanismos involucrados desde la gametogénesis hasta el proceso de interacción entre el ovocito y espermatozoide durante la fecundación. El conocimiento de dichos procesos nos abre un gran abánico de líneas de investigación enfocadas en el desarollo de métodos para el diagnóstico y/o tratamiento de la infertilidad.

Referencias

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• Draw it to Know it. (sf). Gamete transport & fertilization. Draw it to Know it. https://www.drawittoknowit.com/course/embryology/pre-implantation events/gametogenesis/1426/gamete-transport-fertilization/
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• Gómez, M. B., de la Fuente Vaquero, P., & Salvador, Z. (2022, agosto 15). La fertilidad en la mujer: desarrollo del aparato reproductor femenino. Reproducción Asistida ORG. https://www.reproduccionasistida.org/fertilidad-en-la-mujer/
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• Universidad Nacional Autónoma de México. (2021). Espermatogénesis. Portal Académico del CCH. https://portalacademico.cch.unam.mx/biologia1/gametogenesis/espermatogenesis