Gametogenesis Y Fecundacion

Gametogénesis y Fecundación

La formación de un nuevo ser humano se inicia cuando un espermatozoide y un ovocito, los gametos masculino y femenino, se fusionan en un evento denominado fecundación, originando de esta forma un cigoto, célula totipotencial que luego de sucesivas divisiones y de migraciones, crecimiento y diferenciaciones sucesivas dará como resultado la formación de un organismo humano completo. Para que la fecundación suceda, se requiere que los gametos masculino y femenino previamente hayan pasado por una serie de procesos de preparación. Dichos procesos se conocen en su conjunto como gametogénesis, en que se preparan genética y fenotípicamente para su maduración hasta células altamente especializadas.

La gametogénesis masculina se denomina espermatogénesis, en tanto que la gametogénesis femenina corresponde a la ovogénesis. En ambos casos, la gametogénesis consta de 4 fases, comunes a ambos sexos aunque con variaciones específicas de cada tipo de gameto que dan inicio ya desde la vida intrauterina:

a) Origen extraembrionario de células germinales y migración hacia las gónadas:

En la segunda semana de gestación, a nivel del epiblasto, se originan las células germinales primordiales(CGP), las que se trasladan a la capa endodérmica del saco vitelino; estas células son de gran tamaño y tienen un alto contenido de fosfatasa alcalina. Hacia el día 24 (4a semana del desarrollo) inician su migración en dirección al epitelio del intestino primitivo posterior, desde donde se redirigen a través del mesenterio dorsal hacia los primordios gonadales, alcanzándolas alrededor de la quinta semana del desarrollo.

Durante esta etapa de migración, se incrementan las divisiones mitóticas multiplicando en varios miles las células germinales primordiales las que alcanzan finalmente a las gónadas, donde las mitosis proseguirán.

En el proceso de migración de las células germinales primordiales puede suceder que algunas de ellas se extravíen y alojen en zonas extragonadales, estando normalmente destinadas a morir; no obstante, algunas pueden sobrevivir y desarrollarse dando origen de esta forma a teratomas, tumores heterogéneos que contienen mezclas de tejidos diferenciados (piel, dientes, pelos, cartílago). Generalmente se localizan en mediastino, región sacrocoxígea y región bucal. Los teratomas derivados

de CGP en mujeres suelen ser benignos, en tanto que los teratomas formados a partir de CGP en hombres son malignos.

b) Aumento en cantidad de las células germinales mediante mitosis:

Al llegar a los primordios gonadales, las células germinales primordiales entran rápidamente en mitosis sucesivas, dividiéndose cada una de estas células en dos células hijas diploides, cuyo contenido genético es similar entre sí y también resulta idéntico al de la célula madre de la que derivan. Para el caso de la especie humana, cada célula hija recibe 46 cromosomas, 44 de ellos autosómicos y 2 sexuales, siendo 44+XX en el caso de la mujer, y 44+XY para el hombre. Durante la fase S del ciclo celular, el ADN de una célula se duplicará, con cromosomas alargados, difusamente diseminados en todo el núcleo; cuando la célula comienza el proceso de división por mitosis, los cromosomas inician su enrollamiento y condensación, en la etapa de profase. Morfológicamente, los cromosomas profásicos tienen dos subunidades paralelas, las cromátidas, unidas en una región estrecha compartida, denominada centrómero. Los cromosomas seguirán condensándose y se acortan aún más, lo que de paso los hace más densos. En esta fase, comienzan a organizarse los centríolos. La siguiente etapa o prometafase, comienza con la desintegración abrupta de la membrana nuclear, cuyos fragmentos quedan externamente situados respecto de los microtúbulos que están unidos a los centrómeros, las cromátidas se hacen identificables y comienzan a disponerse para que, durante la metafase las cromátidas se alineen en el plano ecuatorial, haciéndose visible su estructura doble. Las cromátidas se encuentran ancladas por microtúbulos en su porción centromérica, a los centríolos, conformando el huso mitótico. El centrómero posteriormente se divide empezando la etapa de anafase, en que las cromátidas migran hacia los polos opuestos del huso mitótico por alargamiento de los microtúbulos polares. A continuación, los cromosomas se desenrollarán y alargarán en la etapa de telofase, los fragmentos de envoltura nuclear o carioteca se reorganizan y reestablecen la envoltura alrededor de los cromosomas reagrupados, procediendo entonces la división citoplasmática. Este proceso de división o segmentación citoplasmática, iniciado ya en la anafase, se conoce como citokinesis y consiste por una parte en el reparto homogéneo de organelos celulares, y por otra, en la distribución equitativa en cantidad y calidad del pool cromosómico duplicado, lo que resulta en dos células hijas idénticas a la célula de que se originaron.

Mediante estas mitosis sucesivas se produce un crecimiento exponencial en la cantidad de células germinales, desde unos pocos centenares a varios millones. Esta etapa presenta ciertas diferencias entre la gametogénesis masculina y la femenina.

En el caso de la gametogénesis femenina, las ovogonias (células germinales en mitosis activa) se dividen de manera intensa en el ovario embrionario entre el segundo y el quinto mes de gestación, alcanzando un máximo de 7 millones de células germinales, de las que al poco tiempo una mayoría experimenta un proceso de degeneración natural o atresia, fenómeno que continuará hasta la menopausia.

En lo relativo a la gametogénesis masculina, las espermatogonias, cuyas divisiones mitóticas también se inician durante el período embrionario, mantendrán su capacidad proliferativa durante toda la vida del varón. Cada túbulo seminífero en los testículos está revestido de espermatogonias que constituyen el estrato germinativo. Una vez alcanzada la pubertad, estas espermatogonias se dividen mitóticamente en oleadas periódicas. Serán estos grupos de células hijas formados sucesivamente los que, de manera sincrónica, han de experimentar procesos de división meióticas.

c) Reducción meiótica del número de cromosomas:

La división meiótica es un evento único que sucede en la formación de los gametos, y tiene por finalidad reducir la cantidad de cromosomas de la especie desde el número diploide característico de cada especie, a la mitad (haploide). Debido a que un

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