Mecanismos Biologicos Del Desarrollo

MECANISMOS BIOLÓGICOS DEL DESARROLLO

1. Introducción

Un biólogo que trabaja en Península Valdés (Argentina), encuentra que, de los lobos marinos nacidos en la última temporada, un 3% presenta malformaciones congénitas. Las mismas consisten en la falta de las aletas o miembros anteriores.

El pediatra de un hospital constata que el último nacimiento corresponde al de un niño con un aumento en el número de dedos en sus manos, malformación conocida como polidactilia. Un veterinario es llamado para atender un parto problemático causado por un ternero con dos cabezas.

En las tres situaciones anteriores, cuando especialistas de las ciencias biomédicas se encuentra con animales que muestran una o varias anomalías congénitas, deben resolver el inconveniente de descubrir cuál o cuáles fueron las causas que ocasionaron esas malformaciones. Uno de las estrategias o procedimientos a seguir es el estudio detallado de las malformaciones basándose en los conocimientos embriológicos existentes. La cuestión que queda pendiente, luego de la descripción de cada caso, es lograr determinar las razones que llevaron a la aparición de esas anomalías.

Por ejemplo, en el caso de los lobos marinos, durante el análisis de la malformación se recordará que las aletas anteriores se forman durante el desarrollo a partir de esbozos que en esos casos no se formaron. Pero ¿En verdad no se formaron, o se formaron y luego sufrieron un proceso de reabsorción y desaparecieron? ¿Qué mecanismos bioquímicos alterados determinaron la ausencia o la regresión de los esbozos? ¿La razón de su ausencia es de índole genética o por acción de un agente tóxico ambiental? La respuesta a estas preguntas excede el marco de un análisis morfológico. Tal análisis requiere ser completado con el estudio de los fenómenos biológicos que subyacen al desarrollo normal, para poder así comprender cómo sus alteraciones llevan al surgimiento de anomalías congénitas.

2. Haciendo historia

Entre los muchos aspectos que han llamado la atención del hombre desde épocas antiguas, la cuestión sobre cómo nos formamos, la pregunta "¿De dónde venimos?", despertó la curiosidad de muchos. Así, los más antiguos estudios sobre el desarrollo embrionario fueron realizados por Hipócrates (siglo V a.C.). Este investigador griego había analizado el desarrollo de las gallinas y propuesto el trabajo que muchos hoy realizan, el de observar huevos incubados en diferentes días.

Las referencias a las ideas de otro griego, Aristóteles (384-322), no pueden estar ausentes de cuanto tema biológico se aborde dada la inmensidad de sus estudios. Generalmente se lo asocia con ideas vigentes durante siglos y que han sido superadas por la ciencia contemporánea, pero, veamos un caso en el cual tuvo bastante razón y, sin embargo, fue desautorizado. Aristóteles, luego de observar el desarrollo de los pollos, creía en la epigénesis. Esta teoría sostenía que un nuevo organismo se podía desarrollar partiendo de una porción de material viviente amorfo, mediante un proceso de "diferenciación de sus partes". Esta idea predominó hasta el siglo XVI.

En el Renacimiento, Leonardo da Vinci realizó esquemas sobre disecciones de úteros grávidos y efectuó mediciones del crecimiento fetal. Harvey, en 1651 utilizó lentes de aumento para observar embriones de pollo. Dado que no pudo observar las etapas iniciales del desarrollo, sus trabajos lo llevaron a la conclusión de que los embriones deberían ser secretados por el útero. En 1672, de Graaf observó con microscopios rudimentarios el útero de conejas y encontró pequeñas cámaras (blastocistos), proponiendo que los mismos se habrían originado no en el útero sino en un par de órganos conectados con él, los ovarios, en los cuales observó estructuras semejantes a las que se denomina actualmente folículos de de Graaf. Los primeros en observar espermatozoides al microscopio fueron Ham y Leeuwenhoek en 1677. Sus observaciones los llevaron a concluir que contenían un homúnculo en su interior, es decir un ser humano en miniatura que se iría desarrollando durante la gestación. Estas ideas dieron lugar a la "teoría de la preformación" y el rechazo a la "vieja y errónea teoría de la epigénesis". Según los defensores de la preformación, en el interior de una de las células germinales se encontraba un ser minúsculo, un adulto en miniatura (el homúnculo), que se desarrollaba bajo ciertas condiciones favorables. La discusión entre los adherentes de la preformación era en cuál de las células germinales se encontraba el homúnculo. Para algunos, el semen (término derivado de semilla) era el portador de los niños y el útero un "suelo adecuado", por lo tanto el fenómeno que ocurría era la "fertilización del óvulo" por parte del espermatozoide. Para otros eran los óvulos los contenedores del pequeño ser.

La creencia en la preformación daba respuesta de dónde se encontraba el nuevo ser, pero abría un camino sin fin con respecto a sus potenciales descendientes, ya que unos deberían contener a los otros en una sucesión infinita hasta Adán y Eva, quienes habrían sido los primero portadores. Tal situación no fue motivo de invalidación de la teoría de la preformación sino que, como suele ocurrir muchas veces en la ciencia, "la realidad debe ajustarse al modelo" y se originó un debate sobre cuántas personas preformadas contendría Eva. Algunos calcularon unos doscientos millones ... y el mundo llegaría a su fin cuando naciera el último de los preformados.

En 1759, Wolff rechazó la idea de la preformación sosteniendo que en los úteros se encontraban los "glóbulos" y habló de capas resultantes de la división de los óvulos y a partir de las cuales se desarrollaba o formaba el embrión. Sus ideas fueron la base para el resurgimiento de la teoría aristotélica de la epigénesis.

Las controversias sobre la epigénesis y la preformación finalizaron hacia 1775, cuando los experimentos de Spallanzani demostraron que eran imprescindibles tanto los óvulos como los espermatozoides para la formación de un individuo. La primera observación de un óvulo en el interior de los folículos ováricos fue realizada en 1827 por von Baer en el perro. Este investigador también observó cigotos en las trompas y blastocistos en el útero.

Cuando Schleiden y Schwann, en 1839, formularon la teoría celular, su aplicación al estudio del desarrollo llevó a la idea de que los embriones se desarrollaban a partir de una sola célula, el cigoto. En 1878, Fleming observó los cromosomas y sugirió su rol en la fecundación. Von Beneden infirió, en 1883, que el número de cromosomas en las gametas era reducido en comparación con las células somáticas y describió

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