Fecundación

Hola mis estimados alumnos, he aquí de nuevo con Uds.
Como siempre el facilitador llamado zarivan está
entregándoles nuevos conocimientos. ¿Se acuerdan de las
lecciones anteriores sobre células procarióticas y
eucarióticas, mitocondria, mitosis, etc? Pues bien, ahora les
mostraré algo un tanto diferente: embriología. Comenzaré
con la fecundación, el evento que inicia a un nuevo ser. Así
que comience oprimiendo el icono de avance a la página
siguiente ubicado en la esquina superior derecha.
Encontrará ....... Sorpresa.

Prof. Iván Rebolledo © 2001 E-Mail: zarivan4@yahoo.es

Fecundación
INDICE GENERAL
Generalidades
Espermatozoide
Reacción acrosómica
Penetración del espermatozoide
Barreras contra la poliespermia
Se completa la 2ª divisón meiótica
Consecuencias de la fecundación
Determinación del sexo
Euploidias
Aplicación clínica
Página 1 Prof. Iván Rebolledo © 2001. E-Mail: zarivan4@yahoo.es

Fecundación
Fecundación

El primer día del desarrollo embrionario se La fecundación ocurre con
frecuencia en esta región de la
inicia con la fecundación, continúa con la
trompa uterina
segmentación, luego la formación del
blastocisto y termina con la implantación del
embrión en el útero materno. La fecundación
consiste en una serie de eventos ordenados
que van desde el contacto inicial del
espermatozoide con el ovocito secundario
hasta la fusión íntima de ambas células.
Este proceso que dura cerca de 24 horas, se
produce normalmente en la región de la
ampolla de la trompa uterina (ver Figura ),
y ocurre como sigue :


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a) El espermatozoide pasa a través de la corona radiada del ovocito
secundario. La dispersión de estas células parece ser el resultado de una
acción enzimática simultánea de la trompa uterina y del acrosoma del
espermatozoide (hialuronidasa). Los movimientos del espermatozoide
ayudarían también a penetrar la corona radiada y la zona pelúcida (ver Figura
A, siguiente página)

Observación al MO de un espermatozoide humano


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b) El espermatozoide penetra la zona pelúcida haciendo un camino por
la acción de enzimas liberadas desde el acrosoma (acrosina y
neuraminidasa). Aunque varios espermatozoides pueden penetrar la zona
pelúcida, normalmente sólo uno de ellos entrará al ovocito secundario
y lo fecundará (ver Figura B).


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Déjenme explicarle una cosa interesante, resulta que la zona pelúcida
contiene 3 tipos de glucoproteínas de diferentes pesos moleculares
(ZP 1, ZP 2 y ZP 3), siendo la más liviana (ZP 3) la que actúa como
molécula receptora para los espermatozoides. La ZP 3 (53–60 kD) es
una molécula específica de la especie, por esto un espermatozoide que
no sea humano no será reconocido y no podrá fecundar al ovocito.
Además, esta molécula es la que inicia la llamada reacción acrosómica
en la cabeza del espermatozoide. Esta reacción consiste en la fusión, en
varios puntos, de la membrana externa del acrosoma con la membrana
plasmática de la cabeza del espermatozoide. La fusión llega a formar
vesículas que se abren al exterior liberando las enzimas mencionadas
antes y que permitirán abrir un camino a través de la zona pelúcida.


Fecundación
c) La cabeza del espermatozoide se
une a la membrana del ovocito
secundario, así las membranas de
ambas células llegan a fusionarse.
Todo el contenido del
espermatozoide penetra al interior
del ovocito secundario, quedando
afuera su membrana plasmática
(ver Figuras B y C ).

Pues bien, que creen Uds. que hace el
ovocito. El no se va a quedar de
brazos cruzados, hé aquí lo que
sucede dentro del ovocito.


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El contacto de las membranas provoca en la membrana del ovocito una
despolarización que abre los canales de calcio, esto hace aumentar los niveles
de calcio (Ca+2) intracelular produciendo una exocitosis de gránulos
corticales que liberan su contenido en el espacio perivitelino (entre la
membrana plasmática y la zona pelúcida), alterando las moléculas receptoras
de espermatozoides; así impiden que otros espermatozoides pudieran
penetrar produciendo una eventual poliespermía. Ahora bien, si por cosas
del destino entraran dos espermatozoides daría como resultado un cigoto con
un grupo adicional de cromosomas. Esto se llama una triploidía
(23+23+23=69). Los fetos triploides abortados tienen graves retrasos en su
crecimiento y anomalías en el sistema nervioso. Como ven todos ellos son
abortados espontáneamente (felizmente). En la página 14 hay más
explicación de triploidías.


Fecundación
Trabajos realizados en otras especies sugieren la existencia de dos
barreras distintas que evitan la poliespermía : un bloqueo rápido e
incompleto que ocurre en los primeros segundos después del contacto entre
el espermatozoide y el ovocito secundario; y otro más lento y más completo
denominado reacción cortical.

Bloqueo rápido : al segundo después del anclaje del espermatozoide, se
produce un flujo de iones Na+ hacia el interior del ovocito secundario
provocando una variación en el potencial de membrana similar a la de un
impulso nervioso; esta variación del potencial impide la entrada de
espermatozoides super-numerarios. A los 8 segundos después del anclaje,
ocurre un aumento repentino de la concentración de iones Ca+2 en el interior
de la célula, provenientes de depósitos intracelulares. Sus acciones ya fueron
explicadas.


Fecundación
Bloqueo lento : los gránulos corticales contienen
enzimas, proteínas estructurales y mucopolisacáridos
sulfatados. Algunas de las enzimas provocan alteración
de la estructura de la glucoproteína receptora de la zona
pelúcida (ZP-3), impidiendo así el reconocimiento de
otros espermatozoides. Otras enzimas degradan las
proteínas conectivas que unen la zona pelúcida con la
membrana plasmática, quedando ellas separadas por un
espacio (espacio perivitelino). Los mucopolisacáridos
provocan por osmosis la entrada de agua en éste espacio,
aumentando la distancia entre ella.


Fecundación
 otra consecuencia del calcio es que el
Ovocito II
ovocito secundario completa su detenido en
Metafase II
segunda división meiótica originando el
óvulo y el segundo cuerpo polar. Este
evento se produce como consecuencia de
la inactivación del MPF al degradarse su
ciclina. El núcleo del óvulo se conoce
ahora como pronúcleo femenino. Ovocito II completa Meiosis II
Además, una vez dentro del citoplasma
del ovocito, el espermatozoide pierde
rápidamente la cola y su cabeza aumenta Segundos
de volumen para formar el pronúcleo Pronúcleos
cuerpos
polares
masculino. masculino
y femenino


Fecundación
Ahora ambos pronúcleos entran en la fase
S y ocurre una síntesis del ADN de ambos Síntesis de ADN
núcleos, a medida que van acercándose al
centro de la célula. Esto es necesario pues
los pronúcleos traen solo 23 cromosomas Entra en Mitosis
simples (un cromosoma=una
cromátida=una molécula de ADN).
Después de la fase S, quedan 46 Cromosomas paternos
y maternos alineados
cromosomas dobles (con 2 cromátidas cada en la placa metafásica
en un solo plano
uno, 92 en total). De esta manera llega a
formarse una nueva célula llamada cigoto
: el primordio de un nuevo ser (ver Figura
). Al comenzar la anafase, se separan las
cromátidas quedando 46 en cada polo,
originando las dos primeras células del
nuevo ser (blastómeras)


Fecundación
Las consecuencias de la fecundación son :
a) Restablecimiento del número diploide de cromosomas: la fusión de
las dos células germinales haploides (con 23 cromosomas cada una)
produce un cigoto diploide con 46 cromosomas, el número
característico de la especie humana.
b) Variaciones de la especie : debido a que la mitad de los cromosomas
proviene de la madre y la otra mitad del padre, el cigoto contiene una
nueva combinación de cromosomas. Este mecanismo constituye la base
de la herencia biparental y da por resultados variaciones en la especie.
c) Determinación del sexo : el sexo genético del embrión se determina
durante la fecundación, dependiendo del contenido cromosómico del
espermatozoide que fecunde al ovocito secundario. Este punto lo
explicaré en la próxima página.


Fecundación
Todos los ovocitos
secundarios llevan un
cromosoma X. Los
espermatozoides pueden llevar
el cromosoma X ó el
cromosoma Y. Si un
espermatozoide que lleva el
cromosoma X fecunda al
ovocito secundario, resultará
un cigoto XX (una hembra);
en cambio, si el ovocito
secundario es fecundado por
el espermatozoide que lleva el
cromosoma Y resultará un
cigoto XY, que será varón
(vea figura izquierda).

Conclusión: el varón determina el sexo del nuevo ser


Fecundación
Retorna a página 7

En ocasiones, el cigoto puede Pronúcleo femenino
resultar con un número de Segundo cuerpo polar
cromosomas que es múltiplo del 23

número haploide de cromosomas 23
23
(n= 23), es decir, 69 (23*3), 92
(23*4), etc. Esta condición
anormal se denomina euploidía y 23+23+23 = 69
es causa importante de abortos
espontáneos.

Pronúcleo femenino
El tipo más conocido de
23
euploidía en los embriones
humanos es la triploidía (3n = 23
23
23+23+23 = 69 cromosomas). Esto
puede resultar :
23+23+23 = 69


Fecundación

El contenido de esta presentación cumple con los
objetivos de un curso de extensión que el
Decanato de Medicina de la UCLA
(Barquisimeto, Venezuela) ofrece a profesores de
la enseñanza media y alumnos del pedagógico.
Este curso se imparte todos los años. Se llama
Curso de Embriología. Ya vamos por el número
siete y en otra ocasión les daré más información
sobre él. Gracias por la atención.


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