GAMETOGENESIS Y FECUNDACIÓN, Apuntes de Embriología

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EMBRIOLOGÍA

TEMA 1

GAMETOGENESIS Y FECUNDACIÓN

¿QUÉ ES LA EMBRIOLOGÍA?

• La embriología es la rama de la ciencia que estudia el desarrollo morfológico de un organismo desde la fecundación hasta el nacimiento.
• Todo lo que conocemos es gracias al estudio en animales (sobre todo en aves más que en mamíferos) GAMETOGENESIS
• En la pared el saco vitelino, en la 4ta semana del desarrollo aparecen las células germinales primordiales, que en la 5ta semana migran a la gónada en desarrollo (testículo u ovario), si es niña se diferenciarán a ovogonias y si es niño a espermatogonias. Estas células tienen 46 cromosomas (diploides).
• 1 Durante la gametogénesis, las células sexuales masculinas como femeninas antes de la fecundación, deben pasar por un proceso preparativo denominado gametogénesis para convertirlas genéticamente y fenotípicamente en gametos maduros. Modificando cantidad de material genético y forma.
• Los gametos masculinos como femeninos están altamente especializados. (células haploides)
• La maduración de los gametos se denomina espermatogénesis (hombre) y ovogénesis (mujer). LA MEIOSIS

La meiosis es fundamental por las siguientes razones:

(^1) Es decir, estas células no nacen siendo gametos maduros, sino que provienen de células madre (germinales). La gametogénesis es el proceso que transforma esas células iniciales en gametos funcionales.

• Genéticamente: durante la meiosis se reduce el número de cromosomas a la mitad (23 en humanos). Esto es vital, porque al unirse el espermatozoide con el óvulo se recupera el número normal (46).
• Fenotípicamente: además del ADN, la célula adquiere la forma y características necesarias para funcionar: El espermatozoide desarrolla cabeza, acrosoma, mitocondrias y cola para moverse. El ovocito acumula citoplasma, organelos y moléculas de reserva para sostener al embrión en sus primeras divisiones.

A partir del séptimo mes de gestación y hasta el momento del nacimiento vamos a encontrar unos 2 millones de folículos primordiales conteniendo cada uno un ovocito primario diploide que está detenido en profase I de la Meiosis I. Al momento del nacimiento, muchos de ellos se pueden haber perdido quedando unos 700 mil Esta situación queda en espera unos 11-13 años hasta que la mujer alcanza la madurez sexual. Una vez que la mujer alcanza su madurez sexual, quedan aproximadamente 400 mil ovocitos primarios detenidos en Porfase I. En este punto, una vez al mes unos 10-20 folículos primordiales que contienen estos ovocitos primarios van a empezar a madurar. o Los ovocitos permanecen en pausa, bloqueados en profase I. o No avanzan hasta que empiece la maduración ovárica.

3. Cada ciclo menstrual (pubertad → menopausia): Desde que una niña llega a la pubertad (menarquia), algunos ovocitos comienzan a madurar. Cada mes, uno de ellos termina su desarrollo y se convierte en un ovocito listo para ser fecundado. Esto ocurre durante el ciclo menstrual, que dura unos 23 a 24 días. Los folículos primordiales de las células planas se van a transformar en un folículo primario inicial de células cúbicas que van a empezar a producir estrógenos. Los estrógenos van a permitir:

• La maduración del folículo
• Un aumento del tamaño del endometrio para alojar al posible embrión en caso de que haya fecundado. El folículo primordial 2 conteniendo el ovocito en Meiosis I se va a transformar en un folículo primario inicial, que a su vez se va a transformar en un folículo primario avanzado, donde las células foliculares comienzan a estratificarse y a aumentar en número. Estas células foliculares junto con el ovocito secretan una serie de glucoproteínas que dormán la zona pelúcida importante para el reconocimiento espermático. Este folículo primario avanzado se va a transformar en un folículo secundario o antral, donde en las células foliculares se forma una cavidad o antro lleno de líquido folicular. Esta maduración tarda unos 14 días. En toda esta maduración el ovocito sigue detenido en Profase I- (^2) “células planas”, se refiere a la forma que tienen esas células que rodean al ovocito en el folículo primordial. “Planas” significa que son delgadas y alargadas, casi como una “lámina” o una “hojita”.

Unas horas antes de que se produzca la ovulación, de esos 10- folículos que han estado madurando hasta folículos secundarios o antrales, solo unos pocos cumplirán la Meiosis I para formar un ovocito secundario haploide y un primer cuerpo polar, Este ovocito secundario está contenido en un folículo maduro de Graff. En el folículo maduro o de Graff el antro ha crecido de manera importante desplazando a las células de la granulosa que quedan restringidas a un cúmulo de células que rodean la zona pelúcida y al ovocito secundario. Esto se va a llamar cúmulo ooforo 3 Un poco antes de que se produzca la ovulación este ovocito secundario va a entrar en Meiosis II y se detiene en Metafase II. En este punto se produce la ovulación: el folículo maduro o de Graff migra a la superficie del ovario y expulsa únicamente al ovocito secundario con su zona pelúlcida y el cúmulo ooforo que ahora pasa a llamarse corona radiada. En resumen o Algunos ovocitos primarios reanudan la meiosis I justo antes de la ovulación. o Terminan la primera división → se convierten en ovocito secundario + primer cuerpo polar. o El ovocito secundario inicia la meiosis II , pero se detiene

otra vez en metafase II → segundo bloqueo.

(^3) Explicación: Imagina el ovocito como una bolita, y las células planas como una sola capa de células muy delgadas que lo envuelven suavemente, como si fuera papel film. Las células de la granulosa, son células cubicas que rodean al ovocito, a medida que crecen, se multiplican y forman varias capas alrededor del ovocito, como si el ovocito estuviera dentro de una cebolla con muchas capas. Las células de la granulosa NO son la zona pelúcida. Ellas producen sustancias (glucoproteínas) junto con el ovocito que forman la zona pelúcida, pero no son parte de ella. Cavidad antral: es como si entre las capas de la cebolla (las células de la granulosa) se empezara a juntar líquido , y poco a poco se formara una burbuja llena de fluido en el centro. Cumulo ooforo: grupo de células de la granulosa que rodean directamente al ovocito dentro del folículo. Lo mantienen “suspendido” dentro del antro folicular, como si fuera una isla flotante en un lago de líquido folicular. El folículo de Graaf es el último estadio de maduración antes de que el óvulo salga del ovario. Es como un globo lleno de líquido a punto de estallar para liberar el óvulo. A medida que el antro folicular (la cavidad llena de líquido) crece, no todas las células de la granulosa quedan pegadas a las paredes del folículo. Un pequeño grupo de ellas permanece pegado al ovocito y lo rodea completamente. Ese conjunto de células de la granulosa que sigue unido al ovocito se llama cúmulo oóforo

N ombres importantes:  Ovogonias → células germinales iniciales.  Ovocito primario → entra en meiosis I y se queda detenido en profase I (diplotena).  Ovocito secundario → aparece tras completar la meiosis I, queda bloqueado en metafase II  Óvulo → se forma solo si hay fecundación (al terminar meiosis II).

• El ovocito secundario recibe casi todo el citoplasma, mientras que el primer corpúsculo polar recibe una cantidad muy escasa. Se elimina la carga nuclear de una para que la otra se quede con su citoplasma. Queremos dotar al óvulo de un citoplasma mayor porque el óvulo si se fecunda sale un nuevo organsimo, toda la herencia citoplasmática (orgánulos es materna).
• El óvulo que se libera lo hace sin completar la segunda liberación del corpúsculo polar (el diploide). Solo completa el segundo ciclo meiótico solo si hay fecundación espermática. El óvulo cuando se libera es diploide. Caso contrario, si se hubiera fecundado sería haploide. ESPERMATOGÉNESIS Todas las ovogonias ya entran en meiosis durante la vida fetal → se convierten en ovocitos primarios. Estos ovocitos no se siguen dividiendo mitóticamente después del nacimiento ni después de la primera menstruación. Simplemente quedan detenidos en profase I de la meiosis hasta que, a lo largo de la vida fértil, algunos se reactivan en cada ciclo menstrual. La mujer nace con una reserva fija de ovocitos primarios (unos 1– millones al nacer, reducidos a 300,000–400,000 en la pubertad). De ellos, solo alrededor de 400– llegarán a ovular.

 Disminuye de tamaño.  La cromatina se condensa fuertemente.  Se sustituyen histonas por protaminas (proteínas más compactantes).

• Formación del acrosoma  Deriva del aparato de Golgi.  Se ubica en la parte apical del núcleo.  Contiene enzimas que permiten al espermatozoide penetrar el óvulo.
• Formación del flagelo  Surge desde la región centriolar (opuesta al acrosoma).  Proporciona la movilidad.
• Organización mitocondrial  Las mitocondrias se disponen en espiral alrededor de la porción proximal del flagelo.  Forman la vaina mitocondrial , que aporta energía para el movimiento.
• Cambios en la membrana plasmática  Se diferencian dominios específicos en la cabeza, cuello y cola.  Estos sufren modificaciones durante: o La maduración en el epidídimo. o El recorrido por el tracto genital femenino (capacitación).
• Eliminación del exceso de citoplasma  Se forman los cuerpos residuales , que son desprendidos.  Estos son fagocitados por las células de Sertoli. Partes de un Espermatozoide

ACTIVACIÓN DE LOS ESPERMATOZOIDES

1. Activación por factores quimio-tácticos  Cuando el espermatozoide entra en contacto con el tracto genital femenino , recibe señales químicas (como proteínas y moléculas del moco cervical y del óvulo).  Estas señales aumentan: o La motilidad → el movimiento de la cola se vuelve más vigoroso. o La orientación → el espermatozoide nada “guiado” hacia

el ovocito ( quimiotaxis).

 Esto forma parte de la capacitación , que lo prepara para fecundar.

2. Reacción acrosómica  Ocurre cuando el espermatozoide ya está cerca del óvulo y contacta la zona pelúcida (ZP).  La membrana del acrosoma (estructura en la cabeza del espermatozoide) se rompe y libera enzimas (como hialuronidasa y acrosina).  Estas enzimas degradan la zona pelúcida , permitiendo que el espermatozoide penetre hacia el interior del ovocito.  Es el paso clave para que pueda atravesar las barreras que rodean al óvulo. PRINCIPALES DIFERENCIAS Los hombres producen millones de espermatozoides continuamente, mientras que las mujeres producen un óvulo por ciclo , pero con una célula mucho más rica en nutrientes y preparada para sostener la fecundación. Es decir, tiene un citoplasma mucho mas grande, en cual en una etapa temprana mantiene el desarrollo del cigoto, luego avanza el proceso embrionario y pasa a la placenta. En el hombre (espermatogénesis):

SEGMENTACIÓN TEMPRANA:

El punto de entrada del espermatozoide define el plano de división. Las dos primeras células son genéticamente idénticas, pero fenotípicamente distintas, ya existe un pequeño grado de diferenciación, aunque son totipotentes. A medida se vayan produciendo las diferentes mitosis las células irán diferenciándose cada vez más, para dar lugar a distintos tipos celulares. Este proceso va desde el apareamiento de cromátidas del óvulo y el espermatozoide hasta la anidación.

TEMA 2

SEGMENTACIÓN Y ANIDACIÓN

En los gemelos monocigóticos la célula se segmenta en etapas muy tempranas. En siameses, la célula se segmenta en etapas más tardías. PRIMERA SEMANA DEL DESARROLLO: De la ovulación a la implementación. Segmentación: Una vez que el cigoto ha llegado a la fase de dos células, experimenta una serie de divisiones mitóticas repetidas que aumentan el número de células (blastómeros). Generación de células con el mismo citoplasma inicial. Cuantas más células se van dividiendo el citoplasma se va reduciendo. La segmentación tiene un fin, no se puede seguir

dividiendo a no ser que se implante. La segmentación se vuelve inviable porque se queda sin citoplasma, para continuar debe implantarse.

• La distancia de la trompa de Falopio es importante, indica los tiempos.
• La segmentación tiene lugar mientras el cigoto atraviesa la trompa hacia el útero.
• La división del cigoto en blastómeros se inicia aproximadamente 30 horas después de la fecundación. DIA 0: Zigoto unicelular DIA 1-4: Mórula (blackberry)----16-32 células DIA 4-5: Blástula / blastocito/ blastocele Cambia de morfología porque se rellena de líquido Blasto= Inmaduro. Cele/cisto= cavidad/hueco

La respuesta maternal a la anidación es formar un nido por esa razón cuando ocurre la implantación, alrededor hay sangre materna. Por esa razón, el trofoblasto va a tener sangre materna (como laguna). Luego que pasa la anidación , el sistema inmune se activa, pero el trofoblasto genera una barrera de protección para tener un sistema de nutrición eficiente y proteger al nuevo ser.

• Algo importante es que si bien el trofoblasto es importante , si lo quita , no pasa nada, hablando coloquialmente.
• En cambio, si quita al embrioplasto, si pasa, porque no tendrías ser vivo (molas). El embrión sigue dividiéndose: la blástula se divide en dos cavidades y se crea la gástrula. Las dos cavidades serán:
• Saco Vitelino (primario)
• Saco Amniótico El disco embrionario se divide en:
• Epiblasto (suelo amniótico)
• Hipoblasto (Mirando al S. Vitelino) El trofoblasto se divide en:
• Citotrofoblasto (forma el epitelio)
• Sincitotrofoblasto

LIBRO DE REFERENCIA:

https://aprobemosjuntos.wordpress.com/wp-content/uploads/ 2018/03/embrio-carlson.pdf

La imagen que compartes representa un corte transversal del embrión durante la gastrulación , una etapa del desarrollo embrionario temprano.

Se dice que es un corte transversal porque el plano del corte atraviesa el embrión de lado a lado (de derecha a izquierda) , perpendicular al eje longitudinal (que va de la cabeza a la cola). 👉 En este tipo de corte se pueden observar:  El epiblasto (capa superior).  El hipoblasto (capa inferior).  Y las células que migran entre ambas capas para formar el mesodermo y el endodermo.  También se aprecia la línea primitiva y el nodo primitivo , estructuras situadas en el eje medio del embrión, que se ven en sección transversal como aparecen en la imagen. En cambio, si fuera un corte longitudinal , veríamos el embrión seccionado a lo largo de su eje principal (de cabeza a cola), mostrando toda la extensión de la línea primitiva, no sólo su sección central.

Invaginación del epiblasto

 Las células del epiblasto cercanas a la línea primitiva pierden su adhesión a las vecinas, cambian de forma (se hacen en forma de botella) y se deslizan hacia abajo a través de la línea primitiva.  Este movimiento se llama invaginación. Las células migran en dirección medial a lateral y craneocaudal , guiadas por señales químicas (quimioatrayentes) y moléculas de adhesión.

• Extremo cefálico (cabeza) y caudal (cola).
• Superficie dorsal (espalda) y ventral (vientre).

2. Formación del nodo o nódulo primitivo de Hensen

A medida que la línea primitiva crece (porque se van agregando más células en su extremo caudal), su extremo anterior o cefálico forma una pequeña elevación llamada nodo o nódulo primitivo de Hensen. En el centro de este nodo hay una depresión llamada fosa primitiva.