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EMBRIOLOGÍA
HISTORIA
Siglo IV a.C
Los primeros estudios de embriología se llevan a cabo en la Grecia clásica. Aristóteles es el primer científico de la historia, estudió embriones de gallina, es decir, huevos.
Siglo XVII
El científico Leeuwenhoek construye el primer microscopio en Holanda. Lo primero que observó al microscopio fue su semen al igual que otros científicos como Hartsoecker , que al observar los espermatozoides los denominó homúnculos. Son los denominados espermistas. Malphighi estudió los óvulos y propuso que de ahí es de donde aparecía el nuevo individuo, por lo que es ovista. A ambas corrientes se las incluye en la Teoría Preformista que defiende que un embrión no es más que el crecimiento de un organismo que ya estaba formado.
Siglo XX
Tras la revolución soviética, un científico ruso llamado Oparin postuló que se podía crear vida en un laboratorio recreando las condiciones en las que había aparecido la vida en la Tierra. Miller elaboró los experimentos en laboratorio y el resultado fueron unas bolitas parecidas a bacterias, que contenían aminoácidos. Los denominó operculados. Por otro lado, en este mismo siglo, Watson y Crick descubrieron el ADN. Crick participó más tarde en un estudio de panspermia dirigida, la cual defiende que el elemento que faltaba para poder crear vida era de origen extraterrestre, más concretamente refiriéndose a los cometas a los que comparó con espermatozoides y en los cuales se habían encontrado restos de aminoácidos.
Finales del siglo XX
James Lovelock desarrolla la Teoría de Gaia la cual postula que la vida fomenta y mantiene unas condiciones adecuadas para sí misma, afectando al entorno. Trabajó con la NASA para encontrar vida en Marte. Determinó que la había albergado desapareció, haciendo desaparecer también la atmósfera. Postuló también que la vida apareció a partir de una única célula.
OVOCITOS DE AVES Los ovocitos de las aves son lo que conocemos como huevos y constan de: -‐ CaCO 3 à cubierta porosa que es capaz de atravesar el O 2 y algo de agua. -‐ Cutícula à protege de bacterias y virus al embrión. Por eso los huevos no se pueden lavar puesto que se eliminaría la cutícula y pasarían bacterias. -‐ Membranas testáceas ⇒ Interna, hacia el interior del huevo. ⇒ Externa, hacia el exterior del huevo. Entre ambas membranas hay aire (CO 2 , O 2 , N…) en constante intercambio con el exterior. -‐ Vitelo à sustancias de reserva. Se le considera una célula que está rodeada por una membrana llamada oolema. Se diferencian: ⇒ vitelo blanco, más claro. ⇒ Vitelo amarillo, más oscuro. Ambos se distribuyen en forma de capas concéntricas. -‐ Idioplasma à porción del citoplasma encima del vitelo y debajo del oolema, es donde se desarrolla el embrión. -‐ Chalazas à proteínas de anclaje que mantienen a la yema en el centro del huevo. -‐ Núcleo de Pander à une idioplasma y cátebra (centro del vitelo). Tiene por tanto funciones de soporte y paso de sustancias. -‐ Clara o albumen à esta formada por albúminas. Hay dos tipos: ⇒ Denso, más interno. ⇒ Poco denso, más externo. Ambos tipos están separados por la membrana vitelina.
OVOCITO EN EL MOMENTO DE LA DEHISCENCIA FOLICULAR
FECUNDACIÓN La fecundación se produce en las trompas de Falopio , es en ese momento en el que el ovocito pasa a llamarse óvulo y acaba el proceso de meiosis.
1.REACCIÓN ACROSÓMICA
El acrosoma tiene una capucha que sirve de cobertura y que desaparece cuando entra en contacto con el aparato genital femenino. A esta caperuza se la denomina factor de incapacitación. Las sustancias del acrosoma le permiten penetrar en el ovocito. Por ejemplo la hialuronidasa destruye el ácido hialurónico que hay entre las células foliculares. Otras enzimas son las lipasas, fosfolipasas, proteasas, acrosina, etc. El espermatozoide es capaz de fijarse al ovocito gracias a unas proteínas de la zona pelúcida: ZP1, ZP2 y ZP3. Esta última es diferente en cada especie, lo que impide la fijación de espermatozoides en óvulos si son de especies distintas. Hay excepciones como entre tigres y leones o entre caballos y burros. El espacio que abren las enzimas del acrosoma se denomina cono de fecundación. Penetra hasta que la cabeza entra en contacto con el oolema. Por tanto aunque muchos lo intenten solo uno provocará la reacción cortical.
2.REACCIÓN CORTICAL
El ovocito detecta al espermatozoide cuando llega al oolema. En ese momento se produce un incremento de ión calcio en el citoplasma del ovocito. Esto provoca que el contenido proteico de los gránulos corticales salga hacia el espacio periovular que hay entre el oolema y la zona pelúcida. Esto provoca que la zona pelúcida se vuelva totalmente impermeable y repela al resto de espermatozoides. Posteriormente se fusionarán las membranas del espermatozoide y del ovocito, entrado en el último el material genético y el centriolo del primero. Es en ese momento en el que se completa la meiosis. Los pronúcleos haploides deben fusionarse para formar uno solo diploide. Durante este proceso suele darse sobrecruzamiento de genes. Es el momento de la verdadera fecundación o anfimixis. La célula creada se denomina célula huevo o zigoto.
BLÁSTULA Las células más superficiales se aplanan y comienzan a especializarse en captar nutrientes. Se denominan trofoblasto y son las células que constituirán la placenta. Al resto de células se las llama núcleo embrionario o masa celular interna (MCI). Este proceso se da entre los días 6 y 9. Finalmente el día 9 se produce la eclosión , es decir, la rotura de la zona pelúcida. El embrión podrá captar nutrientes fácilmente , por lo que a partir de este día se producirá un crecimiento muy rápido. El día 14 la primera capa del núcleo embrionario se desprende del resto y progresivamente va formando un círculo llamado endodermo , con una cavidad interna denominada arquénteron o saco vitelino. El espacio que queda alrededor del endodermo es el celoma. En este momento pasa a llamarse gástrula. GÁSTRULA Las células que lindan con el trofoblasto permanecen ahí y se denominan ectodermo , darán lugar a la piel y al tejido nervioso. Las células del endodermo forman el aparato respiratorio, el aparato digestivo, glándulas endocrinas, etc. Podemos deducir por tanto que las células han dejado de ser totipotentes. Las células de la zona intermedia son el mesodermo , formarán huesos y músculos, articulaciones, aparato cardiovascular, sangre, tejido conjuntivo, etc.
Aproximadamente el día 21 la zona del trofoblasto que está en contacto con el ectodermo desaparece. Además, las células del ectodermo se desplazan hacia un lado, agrupándose en una zona que será la parte caudal del animal. Después se distribuyen formando una línea que será el eje corporal del animal, es decir, su columna vertebral. Al final de la línea se agrupan unas cuantas células formando un nudo primitivo que dará lugar al cráneo. A partir del día 21 hasta el final de la gestación se produce la organogénesis. ORGANOGÉNESIS
ECTODERMO
Es la formación de los órganos en el embrión. Bajo la línea primitiva del embrión encontramos un grupo de células del mesodermo al que denominamos notocorda. Esta será uno de los componentes de la columna vertebral. Se ha demostrado que en el momento que se forma la notocorda, la línea primitiva comienza a hundirse formando un surco primitivo o placa neural que dará lugar a la médula espinal. Poco a poco el surco primitivo va cerrándose hasta convertirse en un tubo neural que formará el tejido nervioso en un proceso denominado neurulación. Al tubo neural le saldrán unas prolongaciones llamadas crestas neurales que formarán los nervios periféricos.
La parte de los somitas que da a la notocorda se denomina esclerotomo. Sus células se desplazan y rodean al tubo neural para después formar cada una de las vértebras y músculos más cercanos a la columna. La zona dorsal de los somitas se llama dermotomo. Da lugar a la capa más profunda de la piel, la dermis ; y algunos músculos superficiales. El resto del somita se denomina miotomo y forma el resto de musculatura del cuerpo y huesos. Los somitas poseen una estructura metamérica, se repiten en segmentos iguales a lo largo del cuerpo. MESODERMO INTERMEDIO A ambos lados de cada somita se forman nuevas agrupaciones de células esféricas denominadas pedículos, forman parte del mesodermo intermedio. Son las precursoras de la mayor parte del aparato urogenital. MESODERMO LATERAL Posteriormente se forman dos hojas de células a partir de mesodermo lateral : somatopleura y esplacnopleura. La primera está pegada al trofoblasto. Van a formar las envueltas de órganos , la sangre y en general todo el aparato cardiovascular.
ENDODERMO
APARATOS DIGESTIVO Y RESPIRATORIO
En el endodermo se forman agrupaciones de células que dan lugar al estómago primitivo y cercano a él el esbozo hepático , que es el precursor del hígado. Por encima se forma el esbozo pancreático , posteriormente será el páncreas. Cercano a la cabeza se forma el aparato respiratorio primitivo , denominado brote pulmonar. Dará lugar a pulmones, tráquea, etc. Tanto el aparato respiratorio como el digestivo de comunican a través del comienzo del brote pulmonar, es decir, la faringe. PLACENTA SISTEMA CIRCULATORIO: TUBOS ANGIOTÉLICOS Y CORAZÓN Por otro lado, el endodermo que se dispone donde se localizará la placenta formará el saco vitelino. En sus paredes surgen unos tubos simples denominados tubos angiotélicos , son los primeros vasos sanguíneos por los que empieza a pasar la sangre. Estos tubos angiotélicos proceden del mesodermo, más concretamente de la esplacnopleura y de la somatopleura. Poco a poco se van uniendo unos tubos con otros y van rodeando todo el endodermo, tanto al saco vitelino como al embrión. De esta forma se obtiene el aparato circulatorio. Este funciona como un sistema de transporte de nutrientes y oxígeno desde el saco vitelino al embrión Este primer sistema circulatorio o primera placenta (provisional) se denomina onfaloplacenta. Los tubos angiotélicos se disponen paralelos unos a otros y a la altura de la cabeza del embrión se unen y dilatan formando un corazón primitivo que rápidamente empieza a bombear sangre. Progresivamente irán apareciendo tabiques y válvulas.
TIPOS DE PLACENTAS El tipo de placenta depende del nivel de implantación del embrión en el útero.
1. PLACENTA EPITELIOCORIAL
Las paredes de útero están formadas por un epitelio uterino. Debajo del mismo hay tejido conjuntivo con numerosos vasos sanguíneos formados por un tejido simple y plano denominado endotelio. La capa del embrión que está en contacto con el epitelio uterino es el trofoblasto , después encontramos la somatopleura llena de vasos sanguíneos. El intercambio de nutrientes, oxígeno y dióxido de carbono entre madre y embrión se realiza mediante un proceso de difusión. Tiene muchas capas lo que dificulta el intercambio de nutrientes y anticuerpos. El embrión nace prácticamente desprotegido contra enfermedades por lo que necesita el calostro lleno de inmunoglobulinas que le proporciona la madre cuando comienza a amamantar. No obstante, el hecho de que la placenta presente tantas capas también dificulta el paso de virus y bacterias hasta el embrión, por lo que permanece bastante protegido durante la gestación. Este tipo de placenta es propia de bóvidos, équidos y subidos.
2. PLACENTA SINDESMOCOIRAL
En ella el trofoblasto tiene capacidad para proteger al embrión de sustancias dañinas para el embrión, por lo que ingiere el epitelio uterino. Es una placenta propia de pequeños rumiantes (ovejas, cabras, gacelas, corzos, ciervos…) En estos dos últimos tipos de placentas es fácil que se desprenda el embrión del útero materno por lo que además habrá poco sangrado en el parto, por ello se denominan placentas adeciduas. Esto aumenta la posibilidad de que se produzcan abortos.
3. PLACENTA ENDOTELIO CORIAL
El trofoblasto segrega sustancias que destruyen tanto el epitelio uterino como parte del tejido conjuntivo materno hasta que contacta con el endotelio de los vasos sanguíneos maternos. Esta placenta necesita menos superficie de contacto con el útero materno por lo que es más pequeña y permite tener más crías. Es propia de carnívoros.
4. PLACENTA HEMOCORIAL
El trofoblasto rompe las paredes de los vasos sanguíneos maternos. Se forman lagunas de sangre llamadas lagunas vasculares. Es propia de primates y roedores , excepto erizos y ratas.
5. PLACENTA HEMO ENDOTELIAL
La presentan ratas y erizos. En ella se rompe el trofoblasto y parte de la somatopleura, pero la sangre del embrión no se mezcla con la sangre materna. En estos tres últimos tipos de placenta el sangrado es abundante e incluso puede durar algunos días. Son placentas deciduas. Como el paso de sustancias está facilitado, la madre transfiere al embrión inmunoglobulinas por lo que al nacer ya está algo inmunizado.
MALFORMACIONES
APARATO UROGENITAL
Criptorquidia : es un trastorno del desarrollo en los mamíferos que consiste en el descenso incompleto de uno o ambos testículos a través del canal inguinal hacia el escroto. Riñones supernumerarios : presencia de un riñón anatómicamente independiente al riñón del mismo lado. La fístula rectovaginal : es una conexión anormal entre el recto y la vagina. Los gases o las heces pueden filtrarse desde el intestino hacia la vagina. También hay fístulas urovaginales. Riñón ectópico : Anomalía congénita que consiste en el desarrollo de uno de los riñones en una posición anormal, como es el caso de un riñón torácico, un riñón pélvico o ambos riñones en el mismo lado del organismo. El riñón ectópico puede ser totalmente funcional. Uréter ectópico : es una anomalía congénita en la que uno o los dos uréteres, en lugar de desembocar en la vejiga, lo hacen en la uretra, vagina o útero.
TEJIDO NERVIOSO
Espina bífida : es una malformación congénita del tubo neural, que se caracteriza porque uno o varios arcos vertebrales posteriores no han fusionado correctamente durante la gestación y la médula espinal queda sin protección ósea. Hipoplasia : es el nombre que recibe el desarrollo incompleto o detenido de un órgano o parte de este. Aunque el término no es usado siempre con precisión, se refiere exactamente al número de células inadecuado o por debajo de lo normal. Es lo contrario de la hiperplasia (demasiadas células). Se puede dar en cerebro y médula. La hidramencefalia : es una condición poco común en la cual los hemisferios cerebrales están ausentes y son sustituidos por sacos llenos de líquido cefalorraquídeo.
APARATO CARDIOVASCULAR
Cuando se forma el corazón, se debe dividir en cuatro partes: dos aurículas y dos ventrículos. Además deben formarse una serie de válvulas que solo dejen pasar la sangre en un sentido. Cuando se forma queda una comunicación entre aurículas llamada agujero oval , que debe cerrarse en el momento del nacimiento. Si esto no ocurre se habla de la persistencia del agujero oval.
OTRAS
Estenosis : es un término utilizado para denotar la constricción o estrechamiento de un orificio o conducto corporal. Puede ser estenosis bronquial, de alguna arteria, intestinal, espinal, uretral, etc. Situs inversus : es una extraña malformación genética que puede afectar a varios órganos y tiene un carácter hereditario. Consiste en una alineación errónea de los órganos dentro del cuerpo, colocándolos del lado opuesto (imagen de espejo). Atresia : es la falta de perforación o la presencia de oclusión de un orificio o conducto normal del cuerpo humano.
