Hormona Y Desarrollo Embrionario

CURSO: BIOLOGÍA COMÚN

MATERIAL Nº 20

Unidad II: Procesos y Funciones Vitales.

HORMONAS Y DESARROLLO EMBRIONARIO.

INTRODUCCIÓN

Se considera desarrollo embrionario al período de crecimiento y morfogénesis comprendido

entre la formación de un cigoto y el nacimiento de un nuevo organismo. En el ser humano este

proceso tarda aproximadamente unas 38 semanas (266 días), a partir de la fecundación. Este

período involucra crecimiento con diferenciación celular y morfogénesis, es decir, formación de

tejidos y órganos. A diferencia del concepto de desarrollo, se usa crecimiento, para referirse a

aumento de tamaño por división celular, o a un cambio de forma de una estructura. Estas

diferencias de forma están causadas por valores distintos en la velocidad del crecimiento de

ciertos caracteres o del organismo como un todo. El desarrollo fetal se centra en el crecimiento y

en la maduración de los órganos.

Durante los dos primeros meses que siguen a la fecundación, el ser humano en formación, es un

embrión. El concepto de feto y desarrollo fetal se aplica desde la novena semana de gestación

hasta el nacimiento.

La disciplina que estudia el desarrollo embrionario y fetal se denomina Embriología.

Tempranamente en el siglo XX, la embriología experimentó la transición desde una embriología

descriptiva (incluido un estudio comparativo posterior) a una ciencia experimental referida al

descubrimiento de los mecanismos del desarrollo, considerando también los aportes recientes de

la biología molecular.

1. DE LA FECUNDACIÓN A LA IMPLANTACIÓN DEL BLASTOCISTO EN EL ÚTERO

La fecundación (Figura 1) consiste en la penetración de un ovocito secundario por un

espermatozoide y la unión subsiguiente de sus pronúcleos, resultando un cigoto. Dicho

proceso ocurre normalmente en una de las Trompas de Falopio u oviducto, 12 ó 24 horas

después de la ovulación. Los espermatozoides experimentan previamente, en el aparato

reproductor de la mujer, una serie de cambios funcionales, denominados capacitación, en

virtud de los cuales la cola del espermatozoide se mueve con mayor fuerza y permite que su

membrana plasmática se fusione con la del ovocito. Las enzimas ubicadas en el acrosoma del

espermatozoide ayudan a penetrar la zona pelúcida del ovocito II. Una vez efectuado ésto, el

ovocito II completa recién la meiosis II del proceso de ovogénesis.

Figura 1. Fecundación del ovocito por el espermio.

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Desde que se establece el contacto entre las vellosidades ovocitarias y las membranas del

espermio, se produce una fusión membrana-membrana, quedando paulatinamente el material

espermático, incluso gran parte del flagelo, incorporados al citoplasma del ovocito (Figura 2).

En ese momento ocurren grandes cambios tanto en el ovocito como en el espermio que dan inicio

al desarrollo del cigoto.

El espermio hincha y descondensa su núcleo, a la vez que uno de sus centríolos comienza a

generar el aparato mitótico de la futura mitosis del cigoto.

El ovocito experimenta la llamada activación que incluye tres modificaciones:

· Reacción cortical: consiste en la exocitosis de los gránulos corticales, que son vesículas

llenas de enzimas que al liberarse, modifican químicamente la zona pelúcida para hacerla

refractaria a la entrada de otros espermatozoides, favoreciendo la fecundación monoespérmica

(bloqueo poliespérmico).

· Reacción zonal: Reacción de la zona pelúcida. El contenido de los gránulos corticales, vertido

al espacio perivitelino se asocia a la cara interna de la zona pelúcida, provocando en ella un

cambio que impide la penetración de nuevos espermios.

· Eliminación del segundo polocito. Posteriormente ambos pronúcleos se fusionan

reestableciendo la diploidía, en un proceso llamado anfimixis, y se activa el metabolismo del

ovocito para indicar el desarrollo temprano del cigoto (Figura 2).

Figura 2. Fecundación y completación de la segunda división meiótica del ovocito II.

El cigoto experimenta en los primeros 4 días, una serie de divisiones celulares, proceso llamado

segmentación, que ocurre mientras viaja el joven embrión por la Trompa de Falopio hacia el

útero. Estas segmentaciones subdividen al cigoto en dos células, a continuación en cuatro,

después en ocho, etc. Las células hijas, denominadas blastómeros, no crecen entre las

divisiones, por lo que el tamaño del embrión no cambia (Figura 3). A partir del estado de 6 a 8

blastómeros, en el embrión se diferencian 2 grupos de células: una masa de células externas,

periférica, y una masa de células internas, central. La masa de células externas, también

denominada trofoblasto, es el origen principal de la placenta y de sus membranas embrionarias

asociadas, mientras que, la masa de células internas, también llamada embrioblasto, produce el

embrión propiamente dicho y el amnios. Hacia el estadio de 32 células (entre los días 4 y 5 del

desarrollo) comienzan a formarse en el embrión, ahora llamado mórula, una cavidad central llena

de líquido, el blastocele.

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Figura 3. A medida que la segmentación embrionaria continúa, hay poco cambio en el tamaño total.

En cambio se obtiene una mayor relación de superficie/volumen, un factor esencial en la respiración de

células embrionarias activas.

Entre el quinto y el sexto día del desarrollo, el embrión es una bola hueca compuesta por unas

100 células llamado blastocisto o blástula. En este momento, penetra en la cavidad uterina y

comienza a implantarse en el revestimiento endometrial de la pared uterina, proceso denominado

implantación. Antes de implantarse la blástula, se desprende de la zona pelúcida (figura 4). Si

se implanta el embrión, las células del trofoblasto producirán la hormona gonadotrofina

coriónica (hCG), que mantiene la actividad del cuerpo lúteo, y por lo tanto, el suministro de

progesterona, y, es por ésto que además, permite el reconocimiento materno del embarazo. El

cuerpo lúteo sigue secretando esteroides sexuales durante las primeras 11 o 12 semanas del

desarrollo embrionario, tras lo cual es la propia placenta la que comienza a secretar grandes

cantidades de progesterona, mientras que el cuerpo lúteo involuciona lentamente para convertirse

en el llamado corpus albicans.

Figura 4. Segmentación del cigoto e implantación de blastocisto (blástula) en el endometrio del útero.

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2. GASTRULACIÓN.

El proceso por el cual la masa interna de células del blastocisto se convierte en un embrión

con 3 capas germinativas primarias: ectoderma, mesoderma y endoderma, se conoce

como gastrulación. Se forma una gástrula tridérmica, con 3 capas embrionarias, a partir

de las cuales se diferencian los tejidos, órganos, sistemas y aparatos del organismo, lo cual

describe el evento de la organogénesis. El proceso de gastrulación ocurre en la tercera

semana del desarrollo embrionario y el de organogénesis, se extiende entre la cuarta y la

octava semana.

En la Tabla 1, se señalan las diferentes estructuras que se originan a partir de las capas

germinativas primarias.

Tabla 1. Estructuras producidas por las tres capas germinativas primarias.

Capa germinativa Estructuras

Ectoderma

Todo el tejido nervioso; epidermis de la piel, pelo, uñas, glándulas

sudoríparas y sebáceas; hipófisis; médula suprarrenal.

Mesoderma

Huesos; Músculo estriado, gran parte del músculo liso y todo el

miocardio; cartílago; sangre; riñones; gónadas; dermis.

Endoderma

La mayor parte del epitelio de los sistemas digestivo y respiratorio;

hígado y páncreas; Glándulas Endocrinas: tiroides, paratiroides y

timo.

Además de la gastrulación, un segundo fenómeno importante del período embrionario de los

vertebrados terrestres, es la formación de las membranas embrionarias o extraembrionarias.

El último epíteto de extraembrionarias, aduce a que se sitúan por fuera del embrión; lo

protegen y nutren, y más adelante, hacen lo mismo con el feto. Dichas membranas son: el

saco vitelino, el amnios, el corión y el alantoides (Figura 5).

Figura 5. Membranas embrionarias: saco vitelino, amnios, corión y alantoides.

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En especies cuyas crías se desarrollan dentro de un huevo con cáscara, como las aves, el

saco vitelino (yema del huevo) es la fuente principal de vasos sanguíneos que transportan

nutrientes al embrión. Sin embargo, el ser humano recibe sustancias nutritivas del

endometrio, de modo que el saco vitelino es pequeño y funciona como sitio inicial de

formación de la sangre.

Con respecto al amnios, recordemos que los vertebrados se denominan amniotas porque

sus embriones se desarrollan dentro del líquido amniótico, contenido en una cavidad

delimitada por el amnios, que se forma hacia el octavo día después de la fecundación. En

consecuencia, el amnios junto con el líquido amniótico participan en la absorción de impactos

que eventualmente puede sufrir la madre durante el embarazo.

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