La fecundación es el extraordinario proceso biológico que marca el inicio de una nueva vida. Es la unión de un óvulo y un espermatozoide para formar una única célula llamada cigoto, que contiene el mapa genético completo de un nuevo ser.
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.
Definición de Fecundación
La fecundación es la fusión de los gametos masculino y femenino, es decir, el espermatozoide y el óvulo, de manera que se restablece la dotación cromosómica normal del ser humano (46 cromosomas). Para que pueda ocurrir el fenómeno de la fecundación, el hombre debe eyacular en el interior de la vagina de la mujer. 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.
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. 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:
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.
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.
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.
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.
La 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.
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.
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¿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.
Desarrollo del Embrión
La etapa del embrión abarca desde el día 1 de desarrollo embrionario, que aún se denomina cigoto, hasta la octava semana de gestación. Durante este periodo de tiempo, el embrión va aumentando su tamaño, multiplicando sus células y sufre fuertes cambios celulares.
El número de células y el ritmo de división embrionario se denomina morfocinética. Aunque cada embrión es único y puede dividirse de forma más o menos rápida, existen unos patrones determinados de división que marcan si un embrión es de buena calidad.
Por otra parte, durante las etapas iniciales del desarrollo, el embrión puede adquirir otros nombres en función de su apariencia como, por ejemplo, mórula o blastocisto.
Embrión de día 2 y día 3
Después de la primera división mitótica del cigoto, se obtiene un embrión con 2 células y, de este modo, se va dividiendo sucesivamente:
- Día 2 de desarrollo: el embrión suele tener unas cuatro células que deben ser simétricas, es decir, de un tamaño similar.
- Día 3 de desarrollo: el embrión es de excelente calidad si tiene ocho células simétricas y con un núcleo en el interior de cada una.
Todas estas etapas iniciales del desarrollo embrionario tienen lugar en la trompa de Falopio, a medida que el embrión avanza en dirección al útero.
Mórula
En el día 4 de desarrollo embrionario, es posible encontrar al embrión en estado de mórula. Esta denominación se debe a que adquiere el aspecto de una mora. El embrión ya tiene un número elevado de células y prácticamente no se pueden contabilizar. Se trata de un momento intermedio entre la formación del cigoto tras la fecundación y el desarrollo del blastocisto. Este estadio de mórula solamente suele durar un día.
Blastocisto
Cuando el embrión tiene entre 5 y 6 días de desarrollo, adquiere una forma determinada e inicia la diferenciación celular. Se trata de la anidación del blastocisto en el útero de la mujer, concretamente en la capa interna denominada endometrio. El blastocisto sale de la membrana que lo protege (zona pelúcida) y empieza a adherirse al endometrio. La implantación termina aproximadamente en el día 14 después de la fecundación, de forma que el endometrio queda invadido por el embrión.
Después de la implantación embrionaria, el embrión comienza a producir la hormona beta-hCG y es posible confirmar que la mujer está embarazada. A partir de este momento, el embrión crece a un ritmo vertiginoso y pasa de tener una forma redondeada e irreconocible a adquirir una forma más alargada. El embrión implantado tiene una silueta parecida a la de un bebé, aunque sin ningún tipo de detalles.
Cabe destacar que la implantación es un período crítico, ya que hay muchos embriones que no lo consiguen, provocando un fallo de implantación.
Del Embrión al Feto
Cuando la gestación llega a la semana 8, se termina el periodo de embrión y comienza la etapa fetal. Durante el primer mes de vida del feto, la proporción corporal es distinta y la cabeza ocupa un volumen mucho mayor. A medida que avanzan los meses de gestación, el resto del cuerpo adquiere una mayor proporción hasta formar su silueta definitiva.
En el feto hay un nivel de especialización celular más específico. Se forman distintos tejidos celulares y se crean todos los órganos que empiezan a funcionar, como el cerebro, el hígado o los riñones. La etapa fetal es el periodo más largo del futuro bebé. El nombre de feto se utiliza solamente durante el embarazo, hasta el momento de su nacimiento entre las semanas 38 y 40 de embarazo.
Tras el parto, el feto ya pasa a denominarse bebé.
Etapas Semanales del Desarrollo Embrionario
El embarazo empieza con la fecundación, que es la unión de las células sexuales femenina y masculina: el óvulo y el espermatozoide. En este momento da comienzo el periodo embrionario hasta la octava semana de embarazo.
Primera semana
El óvulo fecundado se divide por primera vez a las 24h de la concepción, es lo que llamamos cigoto. Durante los días siguientes se sigue dividiendo y forma una bola de células que se llama blastocisto. A los 5 días, las células del blastocito se separan en dos grupos: las que formarán la placenta y las que formarán el embrión (células madre). Al final de esta primera semana, el óvulo fecundado desciende por las trompas de Falopio para llegar al útero al quinto día. Se ancla en la pared del útero (implantación) al final de la primera semana y allí pasará nueve meses.
El útero de la madre ha cambiado y se ha adaptado para el embarazo. La pared interna de la matriz se ha vuelto mullida y más gruesa para favorecer la implantación del blastocisto, necesaria para que el embrión reciba los nutrientes necesarios para crecer.
Segunda semana
Se empieza a formar el embrión que mide 0.2 milímetros. En esta etapa, el embrión tiene una forma redondeada y está formado por dos capas: el endodermo y el ectodermo. Las células se van multiplicando muy rápidamente y van adquiriendo una función específica.
- Del endodermo se formarán: piel, el revestimiento interno del aparato respiratorio y digestivo, la vejiga, tímpano, tiroides, páncreas e hígado.
- Del ectodermo: sistema nervioso, piel, órganos de los sentidos (ojos, oído, nariz), uñas, esmalte dentario, hipófisis, pelo, glándulas mamarias y sudoríparas.
Tercera semana
Al embrión le aparece una tercera capa, el mesodermo, de este tejido derivará:
- El aparato locomotor (huesos, músculos y cartílagos)
- El sistema vascular (corazón, venas y arterias)
- Las células de la sangre
- El sistema genital y urinario (excepto la vejiga)
- El bazo y glándulas suprarrenales
Se forman las vellosidades coriónicas que conectarán con los vasos sanguíneos de la madre. De este modo, el embrión obtiene el alimento y el oxígeno necesario para crecer. Por otro lado, en el tronco del embrión se va haciendo hueco a órganos como el intestino, hígado, riñones y pulmones.
Cuarta semana
El embrión crece un milímetro cada día (mide unos 5 milímetros) y se inicia el desarrollo de:
- Las extremidades (brazos, piernas, músculos y hueso)
- El corazón del embrión (amasijo de células musculares alargadas) empieza a latir a los 22 días aproximadamente. Este rudimentario corazón será el encargado de distribuir el alimento y el oxígeno a todas las partes del embrión para que pueda crecer. El corazón embrionario late a unas 150 pulsaciones por minuto.
- El aparato digestivo se va diferenciando en sus diferentes partes (esófago, estómago e intestino).
- Aparecen los órganos de los sentidos, es decir, se forman las cavidades oculares y las orejas.
- Se empieza a desarrollar el tubo neural, que se convertirá en el sistema nervioso del bebé (cerebro y médula espinal) y la columna vertebral.
Quinta y sexta semana
El embrión va adquiriendo forma humana o de bebé. Crece muy deprisa y ahora tiene el tamaño de un garbanzo (5-6 milímetros). Su cabeza es muy grande respecto al resto del cuerpo y las extremidades muy cortas:
- En el rostro se distinguen perfectamente los ojos, la nariz, boca y orejas.
- Los dedos no se distinguen todavía
- Los brazos y las piernas pueden empezar a moverse al final de la sexta semana.
Séptima semana
El embrión mide unos 22 milímetros. Los tejidos y los órganos formados en la fase embrionaria maduran:
- El corazón ya tiene cuatro cavidades
- Se empiezan a formar el paladar y la lengua
- La placenta aumenta de tamaño para nutrir bien al bebé
- El cordón umbilical crece mucho y se ensancha
- Se forman los pezones y los folículos pilosos
- Los codos y los dedos ya se pueden ver
- El sistema digestivo y el aparato urinario del feto (que eran una misma estructura) se separan
- Se produce la neurogénesis o producción de neuronas.
Al finalizar esta semana el embrión mide ya 1 centímetro y son las semanas más delicadas del bebé porque le pueden afectar algunos medicamentos, alcohol, nicotina, cafeína o radiaciones (como las radiografías).
Octava semana
Oficialmente termina el periodo embrionario y el el embrión pasa a llamarse feto. Se ha formado el esbozo de todos los órganos del futuro bebé y ya empieza a tener forma humana.
- El rostro del bebé ya está más definido y tiene párpados, nariz incipiente y labio superior.
- El cuerpo se va alargando, cada vez con más forma humana y la piel es translúcida, por lo que se puede ver el esqueleto. Pero los huesos no están calcificados, están formados de cartílago, es decir, son blandos.
- El embrión mide entre 4 y 5 centímetros y pesa 9 gramos.
Tabla Resumen del Desarrollo Embrionario y Fetal
| Etapa | Descripción |
|---|---|
| Cigoto | Célula resultante de la unión del óvulo y el espermatozoide. |
| Embrión (Semana 1-8) | Desarrollo de órganos y sistemas. |
| Feto (Semana 9-40) | Crecimiento y maduración de órganos y sistemas. |