La fecundación es la unión del óvulo y el espermatozoide, un evento crucial para que se produzca un embarazo. En la especie humana, la fecundación es interna, teniendo lugar dentro del cuerpo de la mujer, específicamente en las trompas de Falopio. Este proceso se conoce como fecundación natural o 'in vivo'. Sin embargo, también es posible realizar la fecundación en un laboratorio de reproducción asistida, un 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, restableciendo así la dotación cromosómica normal del ser humano (46 cromosomas). Para que este fenómeno ocurra, el hombre debe eyacular en el interior de la vagina de la mujer. Los espermatozoides ascienden por el tracto genital femenino hasta las trompas de Falopio, donde se encuentran con el óvulo.
De los millones de espermatozoides liberados en la eyaculación, solo unos doscientos alcanzan su destino en la trompa. Una vez allí, los espermatozoides solo podrán encontrarse con el óvulo si la mujer está en sus días fértiles y ha ovulado. En ese caso, los espermatozoides rodean el óvulo e intentan fecundarlo.
Etapas de la Fecundación Natural
Aunque la unión entre óvulo y espermatozoides pueda parecer simple, es un proceso complejo que requiere varios mecanismos y cambios en ambos gametos para que la fecundación ocurra. A continuación, se detallan las distintas etapas de la fecundación en el ser humano:
Penetración de la Corona Radiada
El proceso de fecundación comienza con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo: la corona radiada. Los espermatozoides atraviesan esta capa liberando la enzima hialuronidasa y gracias al movimiento de su flagelo (la cola). Una vez superada esta capa, los espermatozoides se enfrentan a 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 degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo. Para atravesar esta 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. Estas enzimas disuelven la zona pelúcida, permitiendo el paso del espermatozoide.
Además, la reacción acrosómica provoca cambios en el espermatozoide que permiten su capacitación final para 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 reduce el 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, con la particularidad de tener la mitad de cromosomas (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 y degenera, 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 culmina con la formación del cigoto humano: la primera célula del organismo fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide. Además, en la fecundación queda establecido el sexo del futuro bebé 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.
Cómo se produce la fecundación | Animación 3D
La Fecundación de Gemelos y Mellizos
Contrario a la creencia popular, los gemelos no surgen de la fecundación de un óvulo por dos espermatozoides. Como ya se ha 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, lo que resultaría en embriones triploides que 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.