Embriologia

Desarrollo embrionario

La Embriología estudia el desarrollo de plantas y animales durante las primeras etapas de su vida, se pregunta el embriólogo, ¿Cómo es posible que en 280 días un solo huevo humano fertilizado pueda convertirse en la masa móvil de 25 millones de células que llamamos un bebe?

En todas las forma pluricelulares avanzadas, el desarrollo consiste en un programa de:

• División o crecimiento celular

• Especialización de las células para formar tejidos bien diferenciados

• Integración del individuo adulto con su forma característica y sus sistemas orgánicos funcionales o sus partes vegetales correspondientes

En vista de la complejidad de estos procesos son coordinados por la mínima cantidad de ADN que se encuentra presente en el núcleo de la célula en desarrollo. Las proteínas sintetizadas por las células en desarrollo bajo la dirección del ADN son los elementos estructurales básicos y herramientas enzimáticas necesarias para dar forma al organismo adulto. La reserva del ADN que tienen en común todas las células del organismo en desarrollo garantiza la coordinación y la unidad de los patrones en desarrollo.

Hay dos maneras mediante la cual puede ocurrir el desarrollo embrionario; en la primera, el huevo podría contener una pequeña miniatura del adulto que bajo condiciones apropiadas simplemente crecería para alcanzar un mayor desarrollo. Puesto que esta idea implica la presencia de un individuo ya formado dentro del huevo, se llama la Teoría de la Preformación. En la segunda, el organismo joven podría desarrollarse a partir de una masa amorfa de material viviente. Se desarrollaría por Diferenciación de las diversas partes del cuerpo a partir de este material sin forma, este tipo se llama Epigénesis.

El filósofo griego Aristóteles, llamado con frecuencia el “Padre de la Embriología” observó el desarrollo de los huevos de gallina, de acuerdo con estas observaciones él se inclinó a favor de la epigénesis y este concepto prevaleció durante unos dos mil años. La epigénesis se convirtió en una teoría poco popular, y se llegó a la creencia que en realidad había un individuo pequeño, preformado, que simplemente crecía en tamaño durante el desarrollo.

Fecundación: Por lo general, la vida de los animales pluricelulares empieza con la unión de dos heterogametos; el espermatozoide y el óvulo, la célula que resulta de esa fusión se llama óvulo fecundado o cigoto. La fecundación es un complejo proceso que consiste en la penetración de las cubiertas protectoras del óvulo por el espermatozoide móvil, la introducción del núcleo espermático en el citoplasma ovular y, por último, la fusión de los dos pronúcleos ( el núcleo de cada gameto recibe el nombre de pronúcleo antes de la fusión) para la formación de un solo núcleo diploide.

La mayor parte de lo que se sabe acerca de la fecundación se debe a estudios detallados de ese proceso en los óvulos del erizo de mar. Uno de los primeros experimentos que se llevaron a cabo en embriología se diseñó para comprobar una modificación de la teoría de la preformación; Wilhelm Roux (1850-1924) rechazó la idea de un individuo preformado en el huevo fertilizado, el creyó que ciertas regiones del huevo formaban partes específicas del organismo, en una forma semejante al de las baldosas individuales que contribuyen a formar al diseño de un mosaico, por lo tanto se le conoce como la Teoría del Mosaico.

El óvulo de los mamíferos está rodeado por una gruesa cubierta extracelular llamada zona pelúcida. El primer paso de la fecundación es la adherencia laxa del espermatozoide a la superficie de la zona pelúcida. A esto sigue la fijación del espermatozoide a la zona pelúcida. La fijación es específica entre las clases de óvulos y espermatozoides y es extremadamente fuerte en comparación con la fase de adherencia laxa. En la zona pelúcida hay receptores especiales para que se fijen los espermatozoides, mientras que la membrana plasmática del espermatozoide posee proteínas específicas para que se fije el óvulo. Se pueden adherir al óvulo miles de espermatozoides pero solo pocos alcanzan la fijación, se cree que ciertos carbohidratos pequeños promueven la fijación del óvulo y los espermatozoides del erizo de mar.

El espermatozoide fijo inicia la reacción acrosómica, la cual es una preparación para la fusión del espermatozoide con el óvulo en sí. La reacción acrosómica secreta enzimas hidrolíticas que ayudan al espermatozoide a cruzar la zona pelúcida hasta llegar al óvulo, durante su trayecto el espermatozoide abre un agujero donde ocurre una reacción rápida y específica en el extremo anterior de éste, esta reacción es catalizada por una enzima llamada acrosina.

Cuando el espermatozoide atraviesa la zona pelúcida, este llega al espacio perivitelino, el cual separa al óvulo de la zona pelúcida, uno de los espermatozoides se fusiona con el óvulo al unir su membrana acrosómica posterior con la membrana plasmática del óvulo.

Después que el espermatozoide ingresa se produce un bloqueo para evitar la fecundación de un óvulo por mas de un espermatozoide (polispermia), es posible que ese bloqueo se realice mediante cambios en el potencial eléctrico de la membrana ovular.

Cuando el espermatozoide entra de forma activa al óvulo y su núcleo. Allí se completa la meiosis y se reúnen los pronúcleos del espermatozoide y del óvulo.

Patrones de segmentación y morfogénesis: Después de la fecundación, la célula cigótica da comienzo a su aventura predestinada hacia la condición adulta, con una serie controlada de divisiones. Las primeras divisiones reciben el nombre de segmentación.

En los huevos con una cantidad relativamente escasa de vitelo, los patrones de división son menos complejos que en los huevos con gran cantidad de vitelo.

En las estrellas de mar, las dos primeras divisiones ocurren en planos verticales y van seguidas por una división horizontal. Las divisiones siguientes producen un racimo de células llamadas mórula.

Poco después ocurre la fase de blástula, en la que una delgada capa de células delimitan a una cavidad central o blastocele.

En la siguiente etapa, ocurren una serie de migraciones y reordenamientos celulares que transforman la blástula esférica en un cáliz con dos capas, la gástrula. Esta se forma por invaginación de las células en un punto determinado hasta que llegan al lado opuesto formado de esta manera un tubo hueco que va de un extremo a otro del embrión.

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