Fecundación humana: qué es, cómo ocurre, proceso
¿Qué es la fecundación?
La fecundación o fertilización humana es el proceso de reconocimiento y fusión de las células sexuales masculina y femenina que tiene lugar durante la reproducción sexual. Cumple la función principal de originar el cigoto, es decir la célula con la mitad de la carga cromosómica de cada padre, que luego dará lugar al embrión y posteriormente al feto.
La fecundación es uno de los primeros eventos que tiene lugar durante el desarrollo embrionario humano, pero solo puede ocurrir cuando se satisfacen ciertas condiciones previas o, mejor dicho, después de que se ha dado otra serie de procesos como la gametogénesis (ovogénesis y espermatogénesis) y el coito, por ejemplo.
Hoy en día existen diferentes técnicas in vitro que permiten controlar y asegurar la fecundación sin necesidad de que haya contacto sexual entre un hombre y una mujer. Estas técnicas se incluyen en el campo de la reproducción asistida y consisten en la unión de un óvulo y un espermatozoide en condiciones de laboratorio.
Eventos previos a la fecundación
La gametogénesis, como su nombre lo indica, tiene que ver con todos los eventos que conducen a la formación y desarrollo de las células sexuales o gametos, que son células generativas especializadas. Los gametos femeninos se conocen como óvulos y los masculinos como espermatozoides.
Mientras que las demás células del cuerpo humano son producidas por mitosis, los gametos son producidos por meiosis, que es un tipo de división celular reduccional donde las células hijas se caracterizan por tener la mitad del número de cromosomas respecto a las células de las que derivan.
Espermatogénesis
La gametogénesis masculina se conoce como espermatogénesis, entretanto la femenina se denomina oogénesis u ovogénesis. Los gametos masculinos son pequeños y móviles, mientras que los femeninos son más grandes e inmóviles.
La espermatogénesis inicia en los hombres durante la pubertad y continúa hasta la ancianidad. Ocurre en unas zonas especiales de los testículos (órgano reproductor masculino) conocidas como “túbulos seminíferos”.
Ovogénesis
La ovogénesis, en cambio, tiene lugar durante las últimas etapas del desarrollo embrionario de la mujer, es decir, antes de su nacimiento, lo que quiere decir que una niña nace con todos los óvulos que tendrá en su vida.
Este proceso ocurre en los ovarios, que están en los extremos de las trompas de Falopio, una de las estructuras características de la vagina, el órgano reproductor femenino.
Los óvulos derivan de la maduración de sus células precursoras, que se conocen como ovogonias. Esto tiene lugar desde el comienzo de la pubertad hasta la menopausia.
Cuando comienza la pubertad, en las mujeres se produce la maduración de una ovogonia a la vez, hecho que ocurre periódicamente y que se evidencia como el ciclo menstrual.
Coito, cópula o relación sexual
A menos de que se trate de un caso de reproducción asistida, la fecundación solo puede ocurrir si entran en contacto un óvulo con un espermatozoide en el cuerpo de una mujer, y para que esto suceda es necesario que se dé el coito o la relación sexual (conocida para otros animales como el apareamiento).
Si es necesario definirlo con precisión, podemos decir que la cópula consiste en el acto consciente de la introducción del pene del hombre en la vagina de la mujer, que puede ocurrir para fines reproductivos o no y que permite el acercamiento de las células sexuales de ambos individuos para producir descendencia.
¿Dónde ocurre la fecundación?
La fecundación o fertilización en los seres humanos es interna, lo que significa que ocurre en el interior de la madre, en el útero, para ser más exactos.
Recordemos que las células sexuales (gametos) femeninas son inmóviles, es decir, permanecen siempre en el órgano que los produce, mientras que los gametos masculinos son móviles y deben ser depositados en el tracto reproductor femenino para que pueda ocurrir la fusión de ambas células.
¿Cómo es el útero?
El útero forma parte del aparato reproductor femenino. Es un órgano con forma de pera que mide entre 7 y 8 cm de largo y entre 5 y 7 cm de ancho en su parte más ancha. Tiene paredes musculares muy gruesas, que pueden pedir hasta 3 cm.
Este órgano tiene dos partes: el cuerpo y el cérvix. El cuerpo representa la parte superior del útero y corresponde más o menos a dos tercios de este, es la parte más grande. El cérvix, por otra parte, consiste en una pequeña porción cilíndrica en la parte inferior del útero.
El útero tiene dos tubos llamados tubos uterinos (trompas uterinas o trompas de Falopio), que miden más o menos 10 cm de largo y 1 cm de diámetro. Dichos tubos se proyectan a cada lado del útero y consisten en cuatro partes que, desde la más alejada a la más próxima se llaman: infundíbulo, ampolla, istmo y parte uterina.
La fecundación ocurre en el interior de estos tubos, específicamente en la región de la ampolla, donde coinciden un óvulo, que es transportado desde uno de los ovarios ubicado en la porción final del tubo, y un espermatozoide, que fue liberado en la vagina desde el pene y que es transportado por el mismo tubo.
Los ovarios son las gónadas femeninas. Esto quiere decir que son los sitios donde se producen y maduran las células sexuales femeninas: los óvulos. El útero se asocia con dos ovarios, uno a cada lado de los dos tubos uterinos.
Puede darse el caso que la fecundación no ocurra específicamente en la ampolla, sino más “adelante”, pero nunca sucede en el cuerpo del útero.
Cuando un óvulo maduro es liberado desde el ovario hacia los tubos uterinos y este no se consigue con un espermatozoide que lo fecunde, entonces este es transportado hasta el cuerpo del útero, donde es degradado y reabsorbido.
Proceso de fecundación
La fecundación es un proceso bastante complejo y está muy controlado por diferentes factores físicos y hormonales, tanto del hombre como de la mujer. Es importante recordar que ocurre solo entre células sexuales maduras, pero no discutiremos dicho proceso aquí.
La fecundación puede durar unas 24 horas. Comienza cuando un espermatozoide entra en contacto con un óvulo y termina con la primera división del cigoto, que es la célula que resulta de la fusión de las células sexuales femenina y masculina, donde se combina el material genético de ambas.
El cigoto, después de muchas divisiones celulares, se convertirá en un embrión, en un feto y finalmente en un bebé.
Las fases de la fertilización humana son 4, veamos cómo se llaman y en qué consisten:
1- Preparación del espermatozoide y acercamiento al óvulo
El encuentro entre un óvulo y un espermatozoide in vivo, es decir, en el interior del cuerpo de una mujer, ocurre solo cuando la mujer está en los días fértiles de su ciclo (cuando un óvulo comienza a viajar por el tubo uterino) y cuando un hombre eyacula semen en el interior de su aparato reproductor.
Los espermatozoides eyaculados con el semen, que es el fluido producido por el hombre para “transportar” los espermatozoides, no están completamente maduros, es decir no están listos para fusionarse con un óvulo.
Una vez están en la vagina, estos sufren varios cambios físicos que en conjunto se conocen como capacitación. La capacitación incluye aumento de la velocidad de nado, modificación de las características bioquímicas de su membrana plasmática, etc.
Cuando los espermatozoides están más próximos al óvulo, estos ya han sido “capacitados” y es cuando puede ocurrir la unión de uno de estos con el óvulo.
Sin embargo, los óvulos humanos están cubiertos por una capa muy gruesa llamada zona pelúcida, que a su vez está rodeada por un conjunto de células foliculares que se conoce como corona radiata.
Solo los espermatozoides que logran atravesar la corona radiata pueden entrar en contacto con el óvulo y para ello estos secretan una enzima especial llamada hialuronidasa.
2- Unión del óvulo y el espermatozoide
Una vez que un espermatozoide alcanza la zona pelúcida de un óvulo puede ocurrir la unión entre las dos células y para ello tiene lugar lo que los expertos denominan la reacción acrosómica.
El acrosoma es un orgánulo intracelular de los espermatozoides que deriva del complejo de Golgi y que tiene en su interior muchas hidrolasas (proteínas que hidrolizan enlaces químicos de otras proteínas). Su interior se caracteriza por tener un pH muy bajo, es decir, ácido.
La reacción acrosómica es desencadenada por la zona pelúcida tras la “detección” de un espermatozoide. En esta, la región de la membrana plasmática que recubre el acrosoma se fusiona con la zona pelúcida y libera diferentes enzimas que consiguen hacer un “hoyo” para que el esperma pueda llegar al interior del óvulo.
Cuando las membranas plasmáticas de las dos células entran en contacto irreversiblemente, ocurren cambios en la membrana del óvulo que hacen que este sea impenetrable por otro espermatozoide.
3- Fusión del espermatozoide con el óvulo
Durante esta etapa la membrana del óvulo reconoce la del espermatozoide, de modo que ambas pueden fusionarse por completo. Cuando esto ocurre, el espermatozoide deja de mover su cola; de hecho, la cola se pierde, pues solo los orgánulos en el cuerpo del espermatozoide son descargados en el citosol del óvulo.
Durante esta fase de la fertilización el núcleo del espermatozoide sufre algunos cambios, convirtiéndose en un “pronúcleo” que después se fusionará con el pronúcleo femenino para formar un núcleo diploide (2n).
4- Culminación de la meiosis del óvulo y formación del cigoto
Los óvulos femeninos están en lo que se conoce como un “arresto meiótico”, lo que significa que estos no han culminado esta división.
Cuando un espermatozoide se fusiona con un óvulo, este último completa la meiosis y se convierte en un óvulo maduro, cuyo pronúcleo es el que se fusiona con el pronúcleo masculino.
La fusión de ambos núcleos produce el cigoto, que ahora es una célula con la mitad de la carga genética de un individuo (el padre) y la mitad de la carga genética de otro (la madre). Poco después de la fusión nuclear el cigoto sufre las primeras divisiones, que ultimadamente producen un embrión y luego un feto.
Fecundación in vitro
La fecundación in vitro consiste en la fusión de un óvulo con un espermatozoide en las condiciones controladas de un laboratorio.
Esta es una práctica común en los programas de reproducción asistida, que buscan ayudar a hombres y mujeres que tienen problemas para concebir, bien sea por infertilidad o por ausencia de donantes, y que quieren hacerlo.
Una mujer puede donar óvulos y para ello es sometida a un tratamiento para estimular la superovulación. Si el tratamiento funciona, los óvulos producidos son “aspirados” por laparoscopia, una intervención ambulatoria, por ejemplo.
Un hombre también puede donar esperma y los espermatozoides son sometidos a tratamientos especiales para conseguir su capacitación.
Los óvulos de una donante, cuando son aspirados, son puestos en una placa de Petri con un medio especial conteniendo los espermatozoides capacitados de otro donante, lo que promueve la fecundación.
Las primeras divisiones del cigoto resultante se monitorean unos días y, dependiendo de la edad de la mujer que quiere concebir, se transfieren a su aparato reproductor de uno a tres embriones, esperando que alguno sea exitoso y sea implantado correctamente en el útero.
Referencias
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