La fecundación es un proceso extraordinario y fundamental para la reproducción humana. Consiste en la unión de un óvulo y un espermatozoide, dando inicio a una nueva vida. Este evento, que puede ocurrir de forma natural o mediante técnicas de reproducción asistida, es un intrincado ballet de eventos celulares y moleculares que garantizan la continuidad de la especie.
En la especie humana, la fecundación es interna, es decir, tiene lugar en el interior del cuerpo de la mujer, en concreto en las trompas de Falopio. Ésta es la denominada fecundación natural o 'in vivo'. También es posible realizar la fecundación en un laboratorio de reproducción asistida, proceso conocido como fecundación artificial o fecundación in vitro.
Fertilización (concepción)
Fases Previas a la Fecundación
Las mujeres ovulan y tienen la regla periódicamente. Cada mes, en el ovario, cierta cantidad de folículos (cada folículo contiene un futuro óvulo) comienzan a crecer y a competir entre ellos. Finalmente, sólo uno o dos folículos maduraran y expulsarán uno o dos óvulos. Esto ocurre, según el ciclo de cada mujer, entre el décimo y el décimo noveno día del ciclo menstrual. Los óvulos son liberados y recogidos por las Trompas de Falopio mediante movimientos peristálticos (de contracciones).
La fase fértil de una mujer dura unos cuatro o cinco días, durante cada ciclo menstrual. El motivo es que los espermatozoides pueden permanecer vivos durante 24-48 horas en el órgano femenino y el óvulo está receptivo para captar el espermatozoide durante dos días.
Para que pueda ocurrir el fenómeno de la fecundación, el hombre debe eyacular en el interior de la vagina de la mujer. Los hombres depositan el semen en el interior de la vagina. El semen eyaculado contiene millones de espermatozoides que nadan atravesando el útero y las trompas de falopio buscando un óvulo.
De los millones de espermatozoides liberados en la eyaculación, tan solo unos doscientos conseguirán llegar a su destino en la trompa. Una vez los espermatozoides llegan a las trompas de Falopio después del coito, solamente podrán encontrarse con el óvulo si la mujer se encuentra en sus días fértiles y ha habido ovulación.
De los varios millones de espermatozoides, solamente unos cientos llegarán hasta el óvulo y solo uno podrá atravesar la membrana plasmática del óvulo y producirse la fecundación. Todos los demás espermatozoides se quedan por el camino y se destruyen, sobre todo los defectuosos, con poca movilidad.
En este momento, los espermatozoides podrán ascender por el tracto genital femenino y llegar hasta las trompas de Falopio, lugar donde se encontrarán con el óvulo. En ese caso, los espermatozoides se colocarán alrededor del óvulo e intentarán fecundarlo.
Etapas de la Fecundación Natural
Aunque el proceso de unión entre óvulo y espermatozoides pueda parecer muy sencillo, lo cierto es que deben darse varios mecanismos y cambios en ambos gametos para que pueda ocurrir la fecundación. A continuación, se detalla paso a paso las distintas etapas de la fecundación en el ser humano:
1. Penetración de la Corona Radiada
El proceso de fecundación se inicia con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo: la corona radiada. Los espermatozoides consiguen atravesar esta capa gracias a la liberación de la enzima hialuronidasa y el movimiento de su flagelo (la cola). Una vez atraviesan esta capa, los espermatozoides se encuentran con una segunda barrera: la zona pelúcida, la capa externa que rodea al óvulo.
2. Penetración de la Zona Pelúcida
Se necesita más de un espermatozoide para lograr degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo. Para poder atravesar esta segunda barrera, la cabeza del espermatozoide establece contacto con el receptor ZP3 de la zona pelúcida del óvulo. Esto desencadena la reacción acrosómica, que consiste en la liberación de enzimas hidrolíticas denominadas espermiolisinas. Dichas enzimas disuelven la zona pelúcida para permitir el paso del espermatozoide.
Asimismo, la reacción acrosómica provoca una serie de cambios en el espermatozoide que permiten su capacitación final para poder penetrar en el interior del óvulo fundiendo sus membranas.
3. Fusión de Membranas
Cuando el espermatozoide entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo, se desencadenan 3 procesos distintos en el gameto femenino:
- La formación del cono de fecundación.
- La despolarización instantánea de su membrana.
- La liberación de gránulos corticales al espacio perivitelino.
La formación del cono de fecundación permite la fusión de la membrana del óvulo con la del espermatozoide para que la cabeza del espermatozoide pueda entrar. A su vez, gracias a la despolarización de la membrana del óvulo y a la liberación de gránulos corticales, se evita la entrada de otro espermatozoide.
4. Fusión de Núcleos y Formación del Cigoto
Con la entrada del espermatozoide, el óvulo se activa para terminar la meiosis, proceso que permite la reducción del número de cromosomas. Así, se libera el segundo corpúsculo polar y los cromosomas se colocan formando una estructura denominada pronúcleo femenino.
Los pronúcleos son los núcleos de los gametos, los cuales tienen la particularidad de disponer de la mitad de cromosomas con respecto al resto de células del cuerpo, esto es, 23 cromosomas. Por su parte, el espermatozoide avanza hasta que su cabeza, que contiene el núcleo del espermatozoide, queda junto al pronúcleo femenino. La cola se desprende para terminar degenerando y el núcleo se hincha para formar el pronúcleo masculino.
Una vez ambos pronúcleos se encuentran uno junto al otro, ocurre la fusión de ambos. Esto supone que las membranas de ambos pronúcleos desaparezcan para que sus cromosomas puedan juntarse y que la célula restablezca su dotación cromosómica, es decir, 46 cromosomas en total.
Todo este proceso de la fecundación culmina con la formación del cigoto humano: primera célula del organismo fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide.
Además de todo esto, en la fecundación queda establecido si el futuro bebé será un niño o una niña en función de sus cromosomas sexuales:
- Cigoto masculino: sus cromosomas sexuales son XY y el futuro bebé será un niño.
- Cigoto femenino: sus cromosomas sexuales son XX y el futuro bebé será una niña.
El óvulo siempre es portador del cromosoma X. Por tanto, el sexo del embrión se definirá según si el espermatozoide es portador de un cromosoma X o un cromosoma Y.
Al día siguiente, día 1, se produce la fecundación. En éste momento, los núcleos del óvulo y el espermatozoide se fusionan formando un único núcleo con ADN del padre y de la madre.
Durante los días 2, 3 y 4 el cigoto se va dividiendo en más células formando una “bola de células” llamada mórula que llega a tener entre 16 y 32 células. Al quinto día la masa de células adquiere una formación y estructuras peculiares y se forma una cavidad en el centro.
En las próximas horas el blastocisto se desprenderá de una capa exterior protectora llamada zona pelúcida, en un proceso denominado “eclosión”.
Es fundamental que el endometrio esté receptivo para el embrión. Las fases del endometrio son reguladas por hormonas que produce el ovario, y existe un momento propicio para que ocurra, llamado “ventana de implantación”, que coincide con los días en los que el embrión está preparado para adherirse.
El embrión, una vez adherido, emite unas prolongaciones arborescentes que le permite “agarrarse” al útero y extraer el oxígeno y los nutrientes de la madre, necesarios para su desarrollo y crecimiento.
Fecundación de Gemelos y Mellizos
Al contrario de lo que indica la creencia popular, los gemelos no surgen de la fecundación de un óvulo por dos espermatozoides. Como ya hemos indicado, el óvulo tiene un mecanismo para evitar la fecundación doble y múltiple, ya que los embriones resultantes no serían viables. Si penetraran 2 espermatozoides en el óvulo, en total habría 69 cromosomas: 23 cromosomas de un espermatozoide, 23 del otro y 23 del óvulo. Este tipo de embriones serían triploides, es decir, tendrían 3 juegos de cromosomas, y no podrían seguir con su desarrollo.
Para que puedan originarse gemelos, la fecundación es idéntica a la que da lugar a un único bebé: un espermatozoide penetra en el interior del óvulo. La diferencia reside en las divisiones celulares que ocurren a continuación. En este caso, por causas aún desconocidas, el embrión se divide en dos y se originarán dos bebés idénticos genéticamente, lo que implica que serán del mismo sexo.
El origen de los mellizos es distinto. En este caso, se produce la fecundación de dos óvulos distintos, cada uno de ellos por un espermatozoide. Por tanto, los procesos de fecundación y desarrollo embrionario serían los habituales, con la particularidad de que los dos bebés se desarrollarían a la vez en el vientre materno. Los bebés no serían genéticamente idénticos ni tampoco tienen por qué ser del mismo sexo.
¿Qué Ocurre Después de la Fecundación?
El óvulo fecundado constituye una nueva célula denominada cigoto, que empieza a descender por la trompa de Falopio hacia el útero. Durante ese trayecto, el cigoto se divide para dar lugar al embrión de dos células. El término cigoto solamente se utiliza para definir el primer estadio embrionario de una única célula.
A medida que avanza por la trompa, el embrión seguirá dividiéndose para permitir la formación del blastocisto, estructura con muchas células que empiezan a diferenciarse y que tiene la capacidad para implantarse en el útero y dar lugar al embarazo.
Fecundación Natural vs. Fecundación in Vitro (FIV)
Cuando el proceso natural encuentra obstáculos, la ciencia ofrece soluciones. En la Fecundación in Vitro (FIV), la unión del óvulo y el espermatozoide se realiza de forma controlada en un laboratorio, bajo la supervisión de embriólogos expertos.
Realizar técnicas de FIV abrió las puertas a ampliar el conocimiento sobre la fecundación humana. Ahora sabemos que los pronúcleos aparecen normalmente 16 horas después de entrar en contacto el óvulo con el espermatozoide. Es en ese momento cuando podemos confirmar que el óvulo ha fecundado. Los equipos de monitorización en tiempo real (Time-Lapse) han permitido definir mejor tiempos en los que estas estructuras aparecen y desaparecen.
En algunas ocasiones, el proceso de la fecundación no puede suceder correctamente de forma natural. Si el problema es que la penetración del óvulo tampoco es posible, como puede ocurrir si la calidad seminal es muy baja, también se puede optar por la microinyección intracitoplasmática de espermatozoides (ICSI).
Tabla Resumen de las Etapas Clave
| Etapa | Descripción | Ubicación |
|---|---|---|
| Ovulación | Liberación del óvulo maduro del ovario. | Ovario |
| Fecundación | Unión del espermatozoide y el óvulo. | Trompa de Falopio |
| Clivaje | División rápida del cigoto en múltiples células. | Trompa de Falopio |
| Formación del Blastocisto | Desarrollo de una estructura celular compleja con capacidad de implantación. | Útero |
| Implantación | Adhesión del blastocisto a la pared uterina. | Útero |