El sistema reproductor humano

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Índice

||1|| Introducción a la reproducción humana ||2|| La historia de vida humana ||3|| Etapas del desarrollo humano ||4|| El embarazo y la sociedad ||5|| Introducción al sistema reproductor ||6|| Regulación hormonal masculina ||7|| Fisiología del sistema reproductor masculino ||8|| Testosterona, masculinidad y reproducción ||9|| La espermatogénesis humana ||10|| Regulación hormonal femenina ||11|| Anatomía del sistema reproductor femenino ||12|| Los estrógenos, la feminidad y la reproducción

||13|| La ovogénesis ||14|| La ovulación y el cuerpo lúteo ||15|| El ciclo menstrual ||16|| El coito efectivo y el viaje de los espermatozoides ||17|| De la fecundación a la implantación ||18|| Gastrulación y formación de los discos embrionarios ||19|| Los sacos embrionarios ||20|| Destinos del disco trilaminar ||21|| Gemelos y las membranas fetales ||22|| Desarrollo fetal y embarazo ||R|| Referencias bibliográficas

Portada

1. Introducción a la reproducción humana

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Un tema central en la fisiología y la anatomía de los seres vivos es que las células, tejidos, órganos y sistemas se organizan de modo tal que mantienen la homeostasis al interior de las células, es decir, mantienen el estado de organización dinámica que mantiene a las células con vida. En palabras más simples, los seres vivos están adaptados para mantenerse vivos.

Sin embargo la excepción más grande es el sistema reproductor y de hecho la reproducción como un todo. Esto puede ser tan extremo que, muchas especies después de reproducirse mueren para dar paso a la siguiente generación. El sistema reproductivo no busca la supervivencia del individuo, sino la supervivencia de su linaje genético. Al ser los humanos una especie de mamíferos, nuestro sistema reproductor es el mismo que el de los mamíferos euterios en general, aunque al tratarse de nosotros mismos, ha sido estudiado con mucho mayor detalle, debido a las implicaciones médicas.

Es por esta razón que el sistema reproductor humano no será tratado como un capítulo sino como una unidad completa, en la cual repasaremos los temas vistos para otros vertebrados, aunque con una atención mayor a los tiempos. La reproducción humana se caracteriza por su inmensa dificultad, 1 de cada 150 mujeres que da a luz sin tratamiento médico mueren, y después del parto, el nuevo individuo es inmaduro en comparación con otros mamíferos, por lo que requiere de cuidados excepcionales.

Adicionalmente, en los humanos particularmente, la etapa de inmadurez se extiende varios años, de lo contrario alcanzaríamos nuestra madurez sexual a los 2 o 3 años de edad, las etapas entre la infancia y la pubertad son un carácter exclusivamente humano, una adaptación generada para nutrir nuestros cerebros con experiencias y conocimiento. Otra etapa extraña en el ciclo de vida humano es una vejez muy prolongada, que puede llegar a abarcar mas de la mitad de la vida de los individuos mas longevos, y del mismo modo está relacionada con  el conocimiento, pues si la infancia se generó para aprender, la dilatación de la vejez ha servido para enseñar, estas adaptaciones no sirven al individuo, sino al grupo, que con ello  mantiene experiencias sobre las condiciones ambientales, mejorando la aptitud de supervivencia como un todo.

Ignaz Philipp Semmelweis (1 de julio de 1818 - 13 de agosto de 1865)

Fue un médico y científico húngaro, ahora conocido como un pionero de los primeros procedimientos antisépticos, especialmente en el campo de la obstetricia, que es la parte de la medicina que se ocupa del embarazo, el parto y el período de tiempo posterior a este. Descrito como el "salvador de las madres", Semmelweis descubrió que la incidencia de la fiebre puerperal (también conocida como "fiebre postparto") podía reducirse drásticamente mediante el uso de desinfección de manos en las clínicas obstétricas. La fiebre puerperal era común en los hospitales de mediados del siglo XIX y, a menudo, era fatal. Semmelweis propuso la práctica de lavarse las manos con soluciones de cal clorada en 1847 mientras trabajaba en la Primera Clínica Obstétrica del Hospital General de Viena, donde las salas de médicos tenían tres veces más mortalidad que las salas de parteras. 

 

A pesar de varias publicaciones de resultados en los que lavarse las manos redujo la mortalidad por debajo del 1%, las observaciones de Semmelweis entraron en conflicto con las opiniones científicas y médicas establecidas de la época y sus ideas fueron rechazadas por la comunidad médica. No pudo ofrecer una explicación científica aceptable de sus hallazgos, y algunos médicos se sintieron ofendidos por la sugerencia de lavarse las manos y se burlaron de él por ello. En 1865, Semmelweis sufrió un ataque de nervios y sus colegas lo internaron en un asilo. En el manicomio fue golpeado por los guardias. Murió 14 días después, de una herida gangrenosa en la mano derecha que pudo haber sido causada por la golpiza. 

La práctica de Semmelweis obtuvo una aceptación generalizada solo años después de su muerte, cuando Louis Pasteur confirmó la teoría de los gérmenes, y Joseph Lister, actuando sobre la base de la investigación del microbiólogo francés, practicó y operó utilizando métodos higiénicos, con gran éxito.

2. La historia de vida humana

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La historia de vida de un ser vivo se refiere al conjunto de eventos y características que conforman su ciclo vital, desde su nacimiento hasta su muerte. Esto incluye aspectos como su crecimiento y desarrollo, su reproducción, su interacción con el medio ambiente y su capacidad de adaptación a los cambios en dicho ambiente.

La historia de vida de un ser vivo puede variar ampliamente dependiendo de su especie, su hábitat y otros factores. Por ejemplo, algunos organismos tienen una vida corta y se reproducen rápidamente, mientras que otros pueden vivir por décadas y tener una tasa de reproducción más baja.

Además, la historia de vida de un ser vivo también puede ser influenciada por factores externos, como la disponibilidad de alimento, la competencia por recursos, la presencia de depredadores y otros factores ambientales. Estos factores pueden afectar la supervivencia, el crecimiento y la reproducción de un organismo.

Ciclo de vida humano

Continuamos con las convenciones para los ciclos de vida. Recordemos pues que el escudo y la lanza de Ares (♂) representa al macho diploide (2n) y al macho haploide (n), mientras que el espejo de Afrodita (♀) representa a la hembra diploide (2n) y a la hembra haploide (n). 

(a) Definición de la adultez biológica

El ciclo de vida de los seres humanos es representativo de los mamíferos, las aves y muchos otros vertebrados. En este sentido tenemos una hembra adulta (1) y un macho adulto (2) los cuales son reconocidos como tales en términos biológicos no por su edad como tal sino por el hecho de poder reproducirse. 

Figura 2.1. El ciclo de vida humano.

(b) Madurez sexual femenina

La ovogénesis en la mujer (3) inicia aproximadamente a los 12 años con variaciones propias de la alimentación y la variabilidad humana, sin embargo, puede pasar aproximadamente un año más después de la menarquia para que el ciclo menstrual produzca óvulos fértiles (4). Sin embargo algunos estudios señalan que algunos tipos de alimentación pueden disminuir la edad mínima reproductiva como las carnes de pollo alimentados con inductores de crecimiento hormonales (Carel & Leger, 2008; Den Hond & Schoeters, 2006; Mostafa, 2016). 

(c) Madurez sexual masculina

En el caso de los hombres (5) la situación es algo semejante, pero con un poco más de retraso, las primeras eyaculaciones pueden presentarse entre los 13 a 14 años, sin embargo no contendrán espermatozoides fértiles (6) hasta que se acerquen a los 15 años.

(d) El coito

La fecundación humana (7) es interna, por lo cual el macho debe emplear el pene para introducir los espermatozoides en la vagina de la hembra, proceso denominado coito y que es sujeto de gran cantidad de rituales dependiendo de la cultura, el lugar e incluso la edad. 

Se considera que un coito efectivo es aquel que libera espermatozoides capaces de fertilizar un óvulo. 

(e) Vida embrionaria y fetal

Hay que destacar que el óvulo se encuentra en una meiosis incompleta al momento en que se une con un espermatozoide, y allí cuando es fecundado la meiosis termina y da inicio al periodo del embrión (8) que va desde la fecundación hasta el segundo mes de embarazo. 

Una vez que el embrión ha desarrollado el primordio del sistema nervioso central y ha sellado su vientre da inicio la etapa fetal (9) que durará aproximadamente 9 meses. El Feto (10) es básicamente el mismo en apariencia, pues la mayoría de los primordios de los órganos se han desarrollado en la etapa embrionaria, por lo que sus dos características importantes son crecer y madurar.

(f) El parto

El parto (11) es un momento peligroso para las mujeres y para los fetos, si el feto es inmaduro no podrá respirar por inmadurez pulmonar, pero si es demasiado viejo su cabeza puede matar a la madre al someterla a un sangrado vaginal o del cuello uterino demasiado grande (Berge, Orban-Segebarth, & Schmid, 1984; Franciscus, 2009; Trevathan, 1988, 2011). Se dice que 1 de cada 150 mujeres que da a luz sin apoyo médico muere durante la labor del parto (Slattery & Morrison, 2002; Smith, 2007), por lo que nuestra especie ha evolucionado para rodear a las madres y apoyarlas durante el parto y la primera infancia de los bebes (12, 13) ya que estos, a diferencia de otros mamíferos, no pueden cuidarse por sí mismos (Boyd & Silk, 2014; Gray & Anderson, 2010; Hawkes, 2003). 

(g) La infancia

A parte de los caracteres sexuales primarios, no existen mayores diferencias entre los bebes masculinos (12) y femeninos (13) (Geary, 1998). Una vez en el mundo exterior los bebes crecen rápidamente gracias a una intensa mitosis. Sin embargo, al llegar a los 4 años el crecimiento se ralentiza abruptamente dando pie a una etapa larga de inmadurez que es casi exclusiva del ser humano llamada niñez (14, 15). 

(h) La niñez

Este periodo es importante, pues aunque hay un desarrollo lento en la parte externa, y los caracteres sexuales secundarios siguen sin aparecer, es el cerebro el que se desarrolla más intensamente, en efecto la niñez es una adaptación humana empleada para el aprendizaje, y desarrollo de la inteligencia (Bogin, 1990, 1997; Del Giudice, 2014; Flinn & Ward, 2005). La diferenciación sexual en la etapa de infancia y niñez o inmadurez humana (14, 15) es cultural y no biológica. 

(i) La adolescencia

Cuando se aproxima el fin de la etapa de niñez, las niñas reinician la mitosis de crecimiento (16) antes que los niños, por lo que es común que ellas sean más altas y fuertes que los niños de la misma edad por algunos años, aproximadamente de los 12-13 años. Los niños reinician su mitosis de crecimiento (16) más o menos a los 14 con un pico más marcado (Gluckman & Hanson, 2006; Grumbach, 2002; Traggiai & Stanhope, 2003). 

(j) Reinicio del ciclo, la adultez biológica

De esta forma se completa el ciclo (1, 2), con los cuerpos de la hembra y el macho biológicamente fértiles. La tendencia en la especie humana es que el cuerpo del macho adulto sea levemente más grande que el de la hembra y tenga un tono de piel levemente más oscuro (Geary, 1998). 

(k) La vejez

Sin embargo otra diferencia con otros mamíferos a parte de la etapa de niñez es la etapa de vejez, especialmente en las mujeres, pero en los hombres también es común asumiendo que el corazón no falle, y es la etapa de la vejez tardía (Hawkes, 2003). Una vez se ha pasado la edad relativa de paternidad/maternidad directa cerca de los 50 años, es posible que los adultos mayores de edad aumenten la aptitud darwiniana de individuos de segunda generaciones “nietos” o tercera generación “biznietos” mediante la transferencia de la experiencia y la cultura. La vejez es parte del fenotipo humano aumentando el desempeño de los grupos humanos (Hawkes, 2003). En otras palabras, el cuerpo humano no ha evolucionado para sobrevivir como individuo aislado, sino para aportar a una comunidad, incluso cuando físicamente aparenta haberse debilitado.

3. Etapas del desarrollo humano

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Las transiciones de una fase de la historia de la vida a la siguiente tienen una plasticidad adaptativa inherente en su tiempo. Los humanos evolucionaron para resistir las crisis energéticas al disminuir el tamaño de su cuerpo, y las adaptaciones evolutivas a corto plazo a las crisis energéticas utilizan una plasticidad que modifica el tiempo de transición de 

(a) la infancia “etapa de bebe” a 

(b) la niñez “juegos y aprendizaje”, que culmina en estatura baja en tiempos de crisis energética. 

(c) La transición a la juventud “pre-adolesencia o edad escolar” es parte de una estrategia de conversión de un período de total dependencia de la familia y la tribu para la provisión y seguridad al autoabastecimiento, y se proporciona un grado de plasticidad adaptativa y determina la composición corporal. 

(d) La transición a la adolescencia implica la plasticidad en la adaptación a los recursos energéticos, otras señales ambientales y las necesidades sociales del adolescente en maduración para determinar la duración de la vida y el período de fecundidad y fertilidad. 

Características de la niñez como adaptación humana

Cuando se compara el crecimiento de un niño humano con el de un gato, o incluso el de los grandes simios, la diferencia de patrón es obvia (Figura 3.1). El patrón cóncavo (inicialmente lento y acelerado) de los mamíferos no humanos durante su crecimiento temprano es sorprendentemente diferente del crecimiento humano convexo (inicialmente rápido), seguido por un patrón de crecimiento lineal. Esto es producido por la desaceleración única del crecimiento infantil humano y la etapa de  niñez casi lineal (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Figura 3.1.  El patrón único de crecimiento humano. El patrón de altura del ser humano (H) se compara con el peso del gato (F - felino, línea delgada) y el peso del gorila (G - línea de puntos). El patrón cóncavo del crecimiento infantil acelerado de los gatos y los monos contrasta con el patrón convexo de desaceleración del crecimiento infantil en los humanos. Tenga en cuenta también la aceleración del crecimiento enérgico humano único durante la adolescencia humana.

De lo anterior se concluye que, aunque los humanos crecen muy rápidamente cuando son bebes, su crecimiento se ralentiza al llegar a la niñez.

Mientras que varios procesos de crecimiento humano son idénticos a los que se encuentran en el reino de los animales, la historia de vida de los homínidos es marcadamente diferentes (Figura 3.1). Los seres humanos nacen inmaduros, indefensos, tienen un período de infancia relativamente corto y son la única especie que tiene una niñez: un intervalo biológico y de comportamiento distinto y estable en el crecimiento entre la infancia y el período juvenil que sigue. También somos la única especie en tener una verdadera adolescencia como un período dedicado a la pubertad y al crecimiento acelerado (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Las hormonas sexuales marcan puntos de transición

La transición de una etapa de la historia de la vida a la siguiente requiere un mecanismo de cambio para el inicio de esta última, y estos cambios hablan el lenguaje de las hormonas sexuales (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).  

Figura 3.2.  La evolución de la historia de vida de los homínidos durante los primeros 20 años de vida. El tiempo de existencia se indica a continuación (kya, hace miles de años; mya, hace millones de años) y la longevidad anterior. Durante la evolución de los homínidos, la infancia y la adolescencia se agregaron como nuevas etapas en la historia de la vida en comparación con los simios y aparece temprano en el homínido Australopithecus afarensis. A medida que la niñez emergió y se prolongó, la infancia se fue reduciendo gradualmente, y la adolescencia más reciente se produjo a expensas de una infancia más corta.

Diferencias en la historia hormonal-sexual entre niños y niñas

Sabemos que el inicio del desarrollo sexual de los niños y las niñas posee un marco cronológico diferente, donde los niños inician su adolescencia y pubertad unos años más tarde que las niñas, Figura 3.3. Lo anterior implica que, durante varios años en la preadolescencia, en promedio las niñas van a ser más grandes y fuertes que los niños de la misma edad.

Figura 3.3.  Cambios en los niveles de hormonas sexuales durante los primeros 20 años de la historia de la vida humana. 

Las etapas de la historia de vida de niños y niñas (panel superior) pueden definirse por los niveles de hormonas sexuales (panel inferior). 

Tenga en cuenta el aumento de las hormonas sexuales en la primera infancia, la llamada "mini-pubertad". La infancia se caracteriza por la quiescencia de las hormonas sexuales, seguida por un aumento juvenil de los andrógenos suprarrenales y el aumento de los adolescentes en la gonadotropina y las hormonas sexuales gonadales, que se manifiesta como pubertad.

La minipubertad

Justo al final de la etapa del bebé se produce un aumento de las hormonas sexuales, la llamada "mini-pubertad", que será seguida por una infancia que se caracteriza por la inactividad de las hormonas sexuales. En consecuencia, durante la infancia no habrá un desarrollo de los caracteres sexuales secundarios, y por ende no habrá diferencias mayores entre niños y niñas, más allá de las que se impongan culturalmente.

Órganos hormonales sexuales

Durante la siguiente etapa juvenil aparecen andrógenos suprarrenales, y la adolescencia se asocia con un aumento de las gonadotropinas y hormonas sexuales gonadales, que se manifiesta como pubertad. 

Las gonadotropinas son aquellas hormonas que se producen en el cerebro y tienen como función principal estimular la actividad de los tejidos de las gónadas. Gónada es el nombre general que aplicamos al ser humano a los órganos productores de gametos, simbargo en cada sexo tienen un nombre diferente

(a) Las gónadas masculinas se nominan testículos y sus gametos se llaman espermatozoides

(b) Las gónadas femeninas se denominan ovarios y sus gametos se llaman óvulos. Para tener en cuenta en el caso de las hembras de los mamíferos sus óvulos no se encuentran al final de su meiosis II, por el contrario, se encuentran al final de la meiosis I, y sólo completará la meiosis el óvulo que reciba el estímulo de un espermatozoide.

Función de las hormonas

Las hormonas son sustancias químicas producidas por diversos tejidos y cuya función específica es la de transmitir información a largas distancias en el cuerpo de los seres vivos, adicionalmente sus funciones sólo pueden notarse cuando éstas se han producido por un período de tiempo considerable.

La mayoría de las hormonas tienen efectos pleiotrópicos y a menudo antagónicos en una variedad de características conductuales, fisiológicas y morfológicas (Bogin, 1999; Hochberg, 2011). Lo anterior significa que las hormonas pueden activar o desactivar una enorme cantidad de genes en los tejidos que poseen receptores para dichas hormonas. Si una célula no posee un receptor para una hormona, esta no puede comunicar sus mensajes para activar o desactivar genes.

Múltiples mecanismos hormonales han evolucionado para activar rasgos de comportamiento y fisiológicos en el momento adecuado y en el contexto correcto. Cuando los rasgos se expresan a lo largo de la historia de la vida, las hormonas también pueden potencialmente desactivarlos por períodos cortos (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

Estrategias de vida evolutivas

La teoría evolutiva de la historia de la vida busca comprender los factores que producen variaciones en las etapas de la vida de los organismos que se encuentran tanto entre especies como dentro de ellas. 

Figura 3.4. Reconstrucción paeloartística de Australopithecus afarensis.

En el caso de los homínidos como el Australopithecus afarensis, la teoría de la historia de vida es un intento holístico de integrar todos los campos de la biología a nivel molecular, celular y del organismo con las ciencias sociales, la antropología, la biología evolutiva y la psicología, y más recientemente también la medicina clínica.  Durante sus estudios los ecólogos evolutivos han logrado clasificar 2 estrategias de supervivencia en los seres vivos.

(a) La estrategia de vida r o reproductiva en la cual la especie busca maximizar la cantidad de descendientes, pero disminuyendo su calidad y esperanza de vida.

(b) La estrategia de vida K de capacidad de carga en la cual la especie busca maximizar la calidad de los descendientes y su esperanza de vida, pero sacrificando su número.

Efectos de la hormona de crecimiento en el sistema inmune

La supervivencia se ve afectada, entre otras cosas, por la inversión en la función inmune y los depósitos de tejido adiposo, mientras que el tamaño corporal se logra, entre otras cosas, por la función de la hormona del crecimiento, el eje del factor de crecimiento tipo insulina. 

Este último estimula el crecimiento, al tiempo que reduce los depósitos de tejido adiposo y suprime la función inmunológica, por lo que crecer nos hace más vulnerables a las enfermedades, lo que explica la razón por la cual la infancia es una etapa tan mortífera en la especie humana. 

De hecho, los estudios con animales transgénicos han demostrado que el exceso de hormona de crecimiento acorta la vida útil y la deficiencia de la hormona de crecimiento la prolonga. Por lo tanto, existe una compensación entre el tamaño del cuerpo y la supervivencia (Bogin, 1999; Hochberg, 2011).

La vejez

Hoy en día, está claro que el envejecimiento no es un proceso de muerte programado, seleccionado positivamente, y no ha evolucionado para "el bien de la especie". 

(a) Evolución de la vejez. En cambio, el envejecimiento es una característica de la vida que existe porque la selección natural es débil e ineficaz para mantener la supervivencia, la reproducción y la reparación somática en la vejez. Basándose en la observación de que la fuerza de selección disminuye en función de la edad, se han formulado dos hipótesis principales para explicar por qué los organismos envejecen y mueren (Fabian & Flatt, 2011): 

(b) la acumulación de mutaciones (MA): el envejecimiento evoluciona porque la selección no puede eliminar de manera eficiente las mutaciones perjudiciales que se manifiestan solo al final de la vida una vez el individuo ya ha dejado desendientes con sus mutaciones dañinas de edad avanzada (Fabian & Flatt, 2011). 

(c) las hipótesis de pleiotropía antagónica (AP): el envejecimiento evoluciona como un subproducto mal adaptado de la selección para un mejor estado físico temprano en la vida, con los efectos beneficiosos en la vida temprana que se acoplan genéticamente a los efectos nocivos de la vida tardía que causan el envejecimiento (Fabian & Flatt, 2011).

(d) Imposibilidad de la inmortalidad biológica. El envejecimiento claramente acorta la vida útil, pero la vida útil también se configura mediante la selección para un mayor número de eventos reproductivos de por vida. La evolución de la vida útil es, por lo tanto, un equilibrio entre los factores selectivos que extienden el período reproductivo y los componentes de la mortalidad intrínseca que lo acortan. Si existen organismos verdaderamente inmortales es controvertido, y la evidencia reciente sugiere, de hecho, que el envejecimiento podría ser una propiedad inevitable de toda la vida celular(Fabian & Flatt, 2011).

(e) Si vives mucho, la mitad de esta vida será en la vejez. La pregunta real es, por qué si la vejez es tan molesta, durante la historia de vida de un humano longevo ¿casi la mitad de su vida será considerado viejo? En la naturaleza los animales viejos mueren casi inmediatamente con la aparición de los primeros limitantes de sus capacidades físicas máximas, los leones por ejemplo, solo rigen una manada de hembras por dos a cuatro años antes de morir de viejos (Caspari & Lee, 2004). 

(f) La utilidad evolutiva de los viejos humanos. Los adultos mayores desempeñaron un papel importante en la dramática expansión de la civilización humana hace unos 30 000 años, según ha demostrado un estudio del registro fósil humano. Rachel Caspari en la Universidad de Michigan y Sang-Hee Lee en la Universidad de California en Riverside estudiaron fósiles dentales pertenecientes a humanos primitivos y especies prehumanas que datan de hace 3 millones de años. Ellos juzgaron la edad de los especímenes al examinar el desgaste de los dientes y clasificaron “viejo” como el doble de la edad de madurez sexual: aproximadamente 30 años. Los fósiles examinados incluían los Australopitecinos, que vivieron hace tres millones de años, el Homo erectus, un ancestro más humano que surgió hace 1 millón de años, junto con los neandertales y los humanos modernos más antiguos, que coexistieron hace unos 50,000 años. Caspari y Lee encontraron un aumento de cinco veces el número de individuos que sobrevivieron a la vejez en el período Paleolítico Superior Temprano, hace unos 30 000 años. Esto coincide con el crecimiento explosivo de la población de humanos modernos y la propagación de artefactos arqueológicos que sugieren el desarrollo de una organización social más compleja (Caspari & Lee, 2004).

Así pues, se puede concluir que, una vez que los limitantes físicos aparecen, los viejos en una sociedad humanoide son retirados de sus responsabilidades más demandantes, y quedan libres para realizar nuevas funciones, más relacionadas con la experiencia, la organización y la capacidad de guiar a los más jóvenes.

4. El embarazo y la sociedad

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La actitud de la sociedad y la cultura frente al embarazo puede variar significativamente en diferentes lugares y momentos históricos. En algunas culturas, el embarazo es celebrado y valorado como una bendición y un indicador de la fertilidad y la capacidad reproductiva. En otras culturas, el embarazo puede ser estigmatizado, especialmente si ocurre fuera del matrimonio o si la mujer es joven.

Además, las actitudes hacia el embarazo también pueden verse afectadas por factores como la religión, la política, la economía y las normas sociales. Por ejemplo, en algunas sociedades conservadoras, puede haber una presión social para casarse y tener hijos a una edad temprana, mientras que en otras sociedades más liberales, se valora la libertad individual para elegir cuándo y con quién tener hijos.

En resumen, la actitud de la sociedad y la cultura frente al embarazo puede variar significativamente en diferentes contextos sociales y culturales, y no siempre es la misma.

El embarazo y la sociedad preindustrial

El embarazo y la reproducción son fenómenos de suma importancia en la vida de cualquier ser humano, pero su significado ha cambiado con el curso de las épocas. 

(a) Las sociedades preindustriales ya fueran agrícolas o nómadas debían afrontar modos de vida muy pesados, grandes cantidades de esfuerzo y un cuidado médico poco más que mítico, hacía que la expectativa de vida no superara los 30 años para las clases trabajadoras, y no es que ya fueras viejo a los 30, es que la mayoría moría en la infancia, los supervivientes que lograban la adultez tenían una expectativa de vida mayor que 30. En este contexto, los índices de mortalidad infantil eran extremadamente altos, lo cual hacía que para una sociedad maximizar la cantidad de descendientes producidos fuera la única opción de supervivencia (Caldwell & Caldwell, 2005; R. A. LeVine, 1988; S. LeVine & LeVine, 1985; May & Heer, 1968).

(b) Selección natural. La selección natural hoy se puede concebir como el efecto aditivo de todas las interacciones ecológicas de un ser vivo con su ambiente. Normalmente estas interacciones van a tener un efecto negativo en la supervivencia del individuo, por ejemplo, la difícil accesibilidad a alimentos de calidad, el contacto con parásitos que causan enfermedades mortales debido a la falta de higiene y cuidados médicos adecuados. En sociedades donde la selección natural no puede confrontarse con medicina e higiene la única opción era producir la mayor cantidad de descendientes para que de este modo algún sobreviviente pudiera heredar los bienes de la familia. 

(c) Ciclos celestes. En esta época el embarazo y la gestación se asociaron a procesos cíclicos y productivos como la agricultura y los ciclos lunares. La Luna se asocia a la mujer debido a que en zonas donde no hay luz artificial las mujeres tienen la tendencia a sincronizar sus ciclos menstruales con los ciclos lunares; mientras que la asociación con la tierra se da debido a la productividad de personas o de alimentos (Fildes, 2013; Helle, Lummaa, & Jokela, 2002; Pettay, Helle, Jokela, & Lummaa, 2007).

(e) Moralidad. En estas sociedades preindustriales el concepto de no tener descendientes o de no desearlos sería un suicidio para el bienestar de la familia y de la sociedad, ya que no habría nadie que heredara los bienes de la familia. Este fenómeno puede notarse especialmente en las familias reales donde la baja natalidad provocaba que los linajes reales se cortaran en cierto punto, lo cual provocaba guerras y caos como en el caso de los Ptolomeos de Egipto (Parca, 2013). De allí que el acto de detener intencionalmente un embarazo fuera percibido de manera negativa en los códices morales y religiosos como la Biblia judeo-cristiana (McKeown, 2014; Mdaka, 1997).

Figura 4.1. Tasas de nacimiento, muerte, y crecimiento poblacional en sociedades primitivas a sociedades postmodernas. En azul el tamaño de la población, en morado tasa de nacimientos y rojo tasa de muerte. Cuatro etapas, preindustrial, se caracteriza por alta tasa de nacimiento y muerte; transición por una disminución de las muertes y un mantenimiento de los nacimientos, lo cual dispara la población de forma exponencial. Industrial, una población alta y una disminución de la muerte y los nacimientos con un mantenimiento de la población. Postindustrial, una disminución de la población por los bajos nacimientos.En las sociedades industrializadas el embarazo es problemático y por lo tanto los intentos de detener de manera intencional este proceso son más comunes. 

El embarazo y la sociedad industrial

(a) Recursos más limitados. Tener una mayor cantidad de hijos en el campo es útil ya que hay lugar para que todos trabajen y entre mayor cantidad de brazos mejor, pero en la ciudad las reglas cambian, una mayor cantidad de hijos representan una mayor cantidad de gastos en un lugar donde no es posible encontrar lugares para trabajar o que en el caso de sociedades contemporáneas, las mismas leyes prohíben el trabajo de los descendientes hasta una etapa de desarrollo muy tardía, y todo eso plantea problemas económicos y sociales (Chesnais, 1996; Lawson & Mace, 2010; Stulp & Barrett, 2016).

(e) Moralidad para una época diferente. El problema surge en el sentido de que casi todas las sociedades industriales poseen un código de valores heredado de sociedades preindustriales, es decir, en una sociedad donde muchos embarazos no planeados son un problema para el plan de vida de una mujer o de una familia se enfrenta a una prohibición planteada por una sociedad con otros problemas para resolver. De lo anterior se plantean dos caminos que pueden resultar antagónicos, es decir representan las posturas más radicales dentro de un amplio espectro posible de posturas. La primera es una conservación radical del código de valores preindustrial con la prohibición tajante de los procesos de aborto. La segunda plantearía como derecho y decisión de la mujer/familia detener su embarazo siempre que esta lo crea pertinente (Chesnais, 1996; Lawson & Mace, 2010; Stulp & Barrett, 2016).

5. Introducción al sistema reproductor

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A diferencia de otros sistemas de órganos, en los cuales no existe una diferencia extremadamente marcada entre el sexo masculino y femenino, por su propia definición y orientación en los vertebrados con reproducción interna, el sistema reproductor masculino y femenino son marcadamente diferentes aun cuando evolutiva y embrionariamente hayan surgido de los canales destinados para los riñones embrionarios o primigenios en términos evolutivos.

El estudio de la anatomía y fisiología del sistema reproductor en los vertebrados es más largo que otros sistemas, esto se debe a la naturaleza dimórfica entre machos y hembras, en efecto estamos tratando con dos sistemas de órganos diferentes que se acoplan para llevar a cabo la función de reproducción. 

Por norma general se estudia primero el sistema reproductor masculino debido a que es el femenino el sistema que llevará a cabo todo el proceso posterior a la fertilización. 

Masculino

La función general del sistema reproductor masculino es la producción de espermatozoides y su transporte hacia el sistema reproductor femenino. Los testículos producen los gametos masculinos maduros denominados espermatozoides a través del proceso de espermatogénesis. La función de los espermatozoides es aportar la otra mitad de los cromosomas al óvulo y por dar inicio a la fase diploide del ciclo de vida de un mamífero. Los dos procesos que prosiguen a la fecundación del óvulo son el desarrollo embrionario y el desarrollo fetal. En esta serie de artículos nos enfocaremos específicamente en la anatomía y función del sistema reproductor en el hombre. La parte principal del sistema reproductor de los machos vertebrados y por lo tanto en el hombre son los testículos, los cuales no solo producen espermatozoides, también se encargan de la producción de hormonas esteroides, por lo que también hacen parte del sistema endocrino.

Figura 5.1. Sistema reproductor masculino (YouTube). Es típico de los mamíferos euterios y consta de las gónadas, los conductos, las glándulas accesorias y el órgano intromitente llamado pene.

Hormonas masculinas

El sistema reproductor masculino no solo involucra las gónadas, de hecho, quien lo gobierna todo es el cerebro, este se conecta a las gónadas mediante el sistema circulatorio y el sistema endocrino, es por esto que los componentes del sistema reproductor son: 

(a) Los centros nerviosos cerebrales que controlan la liberación por parte de la glándula pituitaria de hormonas, así como el comportamiento sexual de los individuos, que estimulan al hipotálamo. El hipotálamo, una región del cerebro que se caracteriza por regular los sistemas más básicos del cuerpo “y también los que son evolutivamente más antiguos” procesa información externa del medioambiente, así como información interna del desarrollo fisiológico. Para eso segrega neurotransmisores hormonales. 

(a) Hormonas sexuales primarias o gonadotropinas. Un neurotransmisor hormonal es una sustancia que posee un efecto hormonal y un efecto como neurotransmisor afectando diferentes tejidos incluyendo al sistema nervioso. Para el caso del desarrollo sexual la sustancia en cuestión es la hormona de liberación de gonadotropina del hipotálamo, conocida por sus siglas en inglés GnRH. La GnRH se mueve a través del sistema porta del hipotálamo-pituitaria y estimula la secreción de la hormona luteinizante “LH en inglés” y de la hormona folículo estimulante “FSH” por medio de las gonadotropinas de la pituitaria anterior. Cabe anotar que tanto la hormona luteinizante, la hormona folículoestimulante, la gonadotropina corónica y la gonadotropina del hipotálamo se conocen como gonadotropinas en sentido general. 

(b) Las gónadas las cuales producen el semen y una serie de hormonas las cuales van a retroalimentar los centros nerviosos y a otras glándulas como la pituitaria y los testículos. Los ductos que almacena y transporta el semen. Las glándulas accesorias que mantienen viable al semen en espera de ser liberado. 

Figura 5.2. Células de Leydig. Las células que poseen los receptores de Leydig son llamadas células de Leydig y residen en el intersticio de los testículos, entre los túbulos seminíferos produciendo la testosterona.

Figura 5.3.  Las células de Sertoli. Se encuentran localizadas en el interior de los túbulos seminíferos, y ellas son las que se encargan de guiar la espermatogénesis, así como de la producción de otras sustancias como el estradiol.

(c) Blancos de las gonadotropias. La hormona luteinizante se une a los receptores de Leydig y la hormona folículo estimulante se une a los receptores de Sertoli. La testosterona hace parte de una clase de hormonas esteroides denominadas andrógenos “creadoras de masculinidad” que hacen justo lo que significa su nombre en griego, crear masculinidad fisiológica. Cualquier tejido en el cuerpo masculino que posea receptores para la testosterona se verá afectado por esta, por ejemplo los receptores de la piel en el rostro poseen receptores para testosterona, y al ser estimulados estos comenzarán a producir vello facial o barba. Si un individuo posee pocos receptores en ese tejido, su producción de barba va a ser baja, aunque irá aumentando paulatinamente a lo largo de su vida.

(d) Efectos primarios de las hormonas sexuales. Llevan a cabo funciones múltiples incluyendo la retroalimentación hacia el hipotálamo y la pituitaria para evitar una sobreproducción, estimular la espermatogénesis, regular el comportamiento incluyendo el comportamiento sexual, creación y mantenimiento de las características sexuales secundarias que en el caso del hombre incluye la acumulación de masa muscular y la producción de bello facial. Las células de Sertoli también se encargan de producir hormonas de glicoproteínas como la inhibina la activina y la folistatina que retroalimenta la producción de la hormona folículo estimulante “FSH”.

(e) Órganos del sistema reproductor masculino

El sistema reproductor masculino consta de varios órganos que trabajan juntos para producir espermatozoides y permitir la fertilización, así como para transportar y eyacular el semen. Los principales órganos del sistema reproductor masculino son:

  Testículos: Son dos glándulas reproductivas que producen espermatozoides y hormonas como la testosterona.

  Epidídimo: Es un tubo largo y enrollado que se encuentra sobre los testículos, donde los espermatozoides maduran y se almacenan antes de la eyaculación.

  Conductos deferentes: Son dos tubos que transportan los espermatozoides desde el epidídimo hasta la uretra.

  Vesículas seminales: Son dos glándulas que producen el líquido seminal, que es una parte importante del semen.

  Próstata: Es una glándula que produce un líquido alcalino que se mezcla con el semen y ayuda a neutralizar la acidez de la vagina, protegiendo a los espermatozoides de una muerte segura por baño ácido.

  Uretra: Es un conducto que conecta la vejiga urinaria con el exterior del cuerpo, y a través del cual el semen y la orina son expulsados del cuerpo.

(f) Los espermatozoides

Los espermatozoides al interior del semen al igual que los de la gran mayoría de los animales son flagelados, por lo que pueden moverse por sí mismos estimulados por hormonas “en el sistema reproductor femenino” o por corrientes de presión muscular “durante la eyaculación”. 

(g) Fisiología

La maduración de los espermatozoides ocurre en el epidídimo y los vasos eferentes. Son transportados a través de la uretra a través del pene y finalmente son expulsados durante la eyaculación. 

Femenino

El control hormonal en el sistema reproductor femenino es en esencia el mismo que ocurre en el sistema reproductor masculino, esto se debe a que los órganos que producen las hormonas sexuales primarias es decir la GnRH, La hormona luteinizante y folículo estimulante son los mismos en los machos y las hembras, es decir el sistema de comunicación entre la pituitaria y el hipotálamo.

Las diferencias comienzan en los órganos que van a ser estimulados por la hormona luteinizante y la hormona foliculoestimulante.

(a) Órganos del sistema reproductor femenino

El sistema reproductor femenino se compone de varios órganos que trabajan juntos para producir óvulos y permitir la fertilización, así como para llevar a cabo el embarazo y dar a luz. Los principales órganos del sistema reproductor femenino son:

  Ovarios: Son dos glándulas reproductivas que producen óvulos y hormonas como el estrógeno y la progesterona.

  Trompas de Falopio: Son dos conductos que conectan los ovarios con el útero, y son el lugar donde se produce la fertilización del óvulo por el espermatozoide.

  Útero: Es un órgano muscular en forma de pera invertida, que es el lugar donde se desarrolla el feto durante el embarazo.

  Cérvix: Es la parte inferior y estrecha del útero, que se abre hacia la vagina y permite el paso del semen durante la relación sexual, así como del bebé durante el parto.

  Vagina: Es un canal musculoso que conecta el cérvix con el exterior del cuerpo, y es el lugar donde se produce la penetración del pene durante la relación sexual, así como el parto.

Figura 5.4. Sistema reproductor femenino (YouTube).

Además de estos órganos principales, el sistema reproductor femenino también incluye estructuras como las glándulas mamarias, que producen leche durante la lactancia, y el clítoris, que es una zona erógena importante en la estimulación sexual.

(b) La fertilidad femenina es cíclica

A diferencia de los gametos masculinos que son producidos todo el tiempo después de iniciar la pubertad, los gametos femeninos son producidos normalmente de a uno por vez en ciclos con un marco de tiempo muy determinado. La liberación desde el ovario de un gameto femenino maduro u óvulo ocurre en una etapa específica de este ciclo. Este ciclo fisiológico se ve gobernado por ciclos en las hormonas gonadotropinas, por lo que nuestras viejas compañeras regresan nuevamente: la hormona luteinizante y la hormona folículoestimulante cambian de forma cíclica desde la glándula pituitaria.

(c) El ciclo femenino depende del sistema endocrino

Las gonadotropinas son segregadas a través del sistema circulatorio y al igual que en los hombres deben alcanzar los ovarios, sin embargo, las hormonas esteroidales más importantes en este caso son el estradiol y la progesterona. Los cambios cíclicos en la secreción de hormonas esteroides causan cambios en la estructura y función del útero preparándolo para la recepción del óvulo fertilizado. En diferentes etapas del ciclo menstrual, la progesterona y el estradiol ejercen retroalimentación positiva y negativa en el hipotálamo y la pituitaria, estimulando o frenando la secreción de las gonadotropinas. Esto genera un patrón cíclico de las hormonas luteinizante y folículoestimulante mucho más marcado que en los hombres.

(d) Los ciclos menstruales son afectados por distintos factores

Los eventos hormonales durante el ciclo menstrual están delicadamente sincronizados, por lo cual el estrés, los factores ambientales, la psicología y los factores sociales pueden afectar radicalmente el ciclo menstrual. El ciclo femenino es caracterizado por un sangrado mensual a través de la vagina, lo cual resulta del escape de la hormona esteroide ovárica de útero. Esta hormona causa el derrame de las capas superficiales de la pared del útero al final de cada ciclo menstrual. El primer ciclo menstrual tiene lugar durante la pubertad, y desde esa primera menstruación la mujer puede quedar en embarazo.

(e) Definición de menstruación

Los ciclos menstruales son interrumpidos temporalmente durante el embarazo y la lactancia, o pueden ser interrumpidos permanentemente durante la menopausia. La menstruación o sangrado a través de la vagina hace referencia a la falla de un óvulo en concebir y resulta de la regresión del cuerpo lúteo y subsecuente derramamiento de la hormona luteinizante que apoya el endodermo superficial del útero. El hecho que la hormona luteinizante haga referencia a una estructura del cuerpo femenino implica que fue descubierta primero en las mujeres, y su función en los hombres fue descubierta tiempo después.

6. Regulación hormonal masculina

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El sistema reproductor masculino se encuentra íntimamente ligado al sistema endocrino, por lo que gran parte de su fisiología está regulado por hormonas y neutrotransmisores que controlan el funcionamiento de tejidos especializados. Aunque la hormona más famosa es sin duda la testosterona, existen otras hormonas involucradas en el proceso, las cuales son de hecho más importantes que la testosterona en el sentido de que la segunda es regulada por estas otras hormonas menos conocidas. Tal vez las hormonas más importantes son: la hormona folículo estimulante “FSH” y la hormona luteinizante “LH” que regulan la actividad en los testículos. LH controla le secreción de testosterona por parte de las células de Leydig, y la FSH controla en sinergia con la testosterona la producción de espermatozoides.

Figura 6.1.  Cascada de regulación hormonal. El inicio y mantenimiento de la etapa fértil está regulada desde el cerebro con el eje hipotálamo-pituitaria-gonadal igual que en las aves y otros vertebrados.

Esquema del proceso de regulación hormonal sexual en el hombre. La señal de arranque es la gonadotropina del hipotálamo GnRH que activa en cascada otras hormonas que favorecen y mantienen el desarrollo de las gónadas "flechas verdes" y adicionalmente se producen otras sustancias que sirven como señal de parada "flechas rojas". El cuerpo mantiene una homeostasis o equilibrio dinámico de estas sustancias en condiciones normales.

La hormona maestra en el desarrollo sexual

Las neuronas en el hipotálamo producen la hormona-neurotransmisor llamada liberador de gonadotropina también llamada hormona de liberación luteinizante, en inglés las siglas que la identifican son GnRH y LHRH. Nosotros la identificaremos simplemente como la liberadora de gonadotropinas o gonadotropina del hipotálamo. Se trata de un decapéptido que controla la secreción de la hormona luteinizante “LH” y de la hormona folículoestimulante “FSH”. A pesar de que las neuronas que producen la GnRH pueden estar localizadas en varias partes del cerebro, su mayor concentración se encuentra en la parte media-basal del hipotálamo, en la región del infundíbulo y del núcleo arqueado. Debido a que la liberadora de gonadotropinas “GnRH” es una hormona maestra “regula la actividad de otras hormonas en cascada” su alteración puede conllevar a anormalidades muy fuertes en el fenotipo de los hombres.

Figura 6.2.  Hipotálamo y pituitaria.

Figura 6.3. Circulación hormonal. El hipotálamo y la pituitaria son glándulas endocrinas, que vierten sus señales químicas llamadas hormonas a la sangre, esta las lleva a los órganos con receptores apropiados para generar sus efectos.

Todo el inicio de la sexualidad se encuentra confinado en el cerebro, el arranque va en (neutro) liberador de gonadotropinas y (primera) activación de la pituitaria para liberar las hormonas luteinizante y folículoestimulante. La hormona liberadora de gonadotropinas ingresa al sistema de circulación porta de la pituitaria hipotalámica y se une a los receptores de las membranas plasmáticas de las células pituitarias, lo cual resulta en la síntesis y liberación de las hormonas luteinizante “LH” y folículoestimulante “FSH”.

Figura 6.4. Síndrome de Kallman. Niño de 15 años afectado por el síndrome de Kallman.  Este síndrome es genético y puede ser recesivo autosómico o recesivo ligado al sexo, se caracteriza por hipogonadismo, no desarrollo de los caracteres sexuales secundarios y pérdida del sentido del olfato.

La comunicación entre las dos glándulas se da por un sistema circulatorio porta tan fino que no es posible de mostrar con nuestra herramienta de Biodigital body. Muchos factores influyen de manera sinérgica en la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas “GnRH” y en cascada al desarrollo y regulación de la actividad del sistema reproductivo masculino. Por ejemplo, cambios en la edad, los niveles de estrés y el estado hormonal general. Adicionalmente varias enfermedades pueden conllevar a la secreción deficiente de la liberadora de gonadotropinas. En pacientes con hipopituitarismo se produce poco o nada gonadotropina, lo que conlleva a un corte de las reacciones en cascada que permiten el desarrollo del sistema reproductor masculino, y en consecuencia la falta de desarrollo de los caracteres masculinos secundarios.

Los pacientes masculinos que sufren del síndrome de Kallmann poseen un bajo desarrollo de su sistema reproductor “hipogonadismo” debido a errores en la secreción de la hormona luteinizante y folículo estimulante debido a fallas embriológicas en el desarrollo de su sistema nervioso. Las células que se encargan de la producción de la gonadotropina no migran desde su región de nacimiento en el bulbo olfatorio. Estos pacientes no poseen una fuente lo bastante grande de gonadotropina para mantener activa la producción de las hormonas luteinizante y folículo estimulante. En resumen, para que el desarrollo sexual en el hombre de inicio es fundamental que se dé una cascada hormonal, si cualquiera de los eslabones falla se genera un hipogonadismo.

Hormonas luteinizante y folículo estimulante

Como se mencionó anteriormente, las hormonas luteinizante y folículo estimulante son producidas en la región anterior de la pituitaria y se encargan de regular el inicio y mantenimiento de la función testicular, tanto en lo referente a la secreción de testosterona como en la producción de espermatozoides viables. Existen tres tipos de tejidos que pueden segregar la hormona luteinizante, la hormona folículo estimulante o ambas de forma simultánea: Los gonadotrofos, las células de Leydig y las células de Sertoli. Los gonadotrofos contienen los genes expresables de las dos hormonas y la hormona liberadora de gonadotropinas puede inducir la secreción de las dos hormonas de forma simultánea en la pituitaria. Adicionalmente los receptores que activan la producción de las hormonas luteinizante y folículo estimulante son el mismo que se activa con gonadotropina, lo cual implica no solo un efecto de cascada, sino también de amplificación de la señal para el inicio del desarrollo sexual.

Relación ultraestructural entre las hormonas luteinizante y folículo estimulante

Dos genes diferentes que cumplen una función semejante deben tener una estructura semejante. Las hormonas luteinizante y folículo estimulante están compuestas por dos subunidades denominadas cadena alfa y cadena beta-. Ambas cadenas poseen un tamaño aproximado de 15KDa. La subunidad alfa es la misma, pero se diferencian por la subunidad beta. Cada una de las hormonas es modificada en el aparato de Golgi, en este caso son glicosiladas para mejorar su estabilidad, o lo que es lo mismo, para amplificar su vida media antes de ser degradadas.

Proteínas G y transducción de la señal

Uno de los temas más comunes cuando se estudian los mecanismos de transferencia y percepción de señales desde el exterior de una célula es el hecho de que mucho de la maquinaria molecular parece reciclarse para distintas funciones. Uno de esos mecanismos moleculares son las proteínas G, las cuales están compuestas por una serie de dominios transmembranales. Uno de los dominios es externo, y es un receptor específico para el tipo de señal que va a activar a la proteína G. El otro dominio importante se encuentra al interior de la célula y es un efector.

Cuando el receptor es activado por una señal física o la unión a un agente químico específico, la proteína altera su forma y hace que el efector al interior de la célula se active, iniciando una reacción en cascada que puede generar otras reacciones al exterior de la célula, o por el contrario puede transducir una señal al genoma donde este será activado o desactivado epigenéticamente.

Efecto de las hormonas luteinizante y folículo estimulante

Las hormonas luteinizante y folículo estimulante son segregadas al torrente sanguíneo, cuando llegan a sus tejidos blancos deben pegarse a los receptores específicos. Para la hormona luteinizante se trata de los receptores de las células se Leydig, y para la hormona folículo estimulante se trata de las células de Sertoli. La activación de la hormona luteinizante y de la hormona folículo estimulante en estas células incrementa la proporción de cAMP “adenocin monofosfato cíclico” un intermediario clave en la regulación genética universal. Los dos receptores están unidos a proteínas G y a una adenulil ciclasa que se encarga de producir cAMP a partir de ATP con una consecuente pérdida de energía. Para todos los efectos prácticos, la función intracelular queda en manos del efecto del cAMP sobre otras proteínas.

Figura 6.5. GPCR Receptor acoplado a proteínas G (YouTube).

Figura 6.6. Ciclos hormonales en el hombre.

Efecto del cAMP en las células de Leydig

El cAMP se une a la quinasa A “PKA por ssus siglas en inglés” la cual activa la trascripción de proteínas que actúan como reguladores maestros, o más formalmente factores de transcripción que estimulan la activación de más genes en cascada. En este caso los factores producidos se denominan factor 1 esteroidogénico “SF-1 por sus siglas en inglés” y proteína de respuesta a la unión del AMP cíclico “CREB por sus siglas en inglés”. Estos factores activan la región promotora de los genes para las enzimas que producen esteroides “la testosterona se forma a partir de esteroides” en las células de Leydig.

Efecto del cAMP en las células de Sertoli

Los eventos al interior de las células de Leydig son similares a la transducción de la señal ocurridos en las células de Sertoli, sin embargo, una de las diferencias es que el producto final no es testosterona sino estradiol otro derivado del colesterol. Los testículos convierten la testosterona y otros andrógenos a estradiol por un proceso de aromatización, aunque la producción de estradiol es baja en los hombres. Otra función principal de los testículos es la producción de espermatozoides viables, y las células que se encargan de guiar ese desarrollo son las células de Sertoli, claro, solo si están estimuladas por la hormona folículo estimulante y por testosterona.

Los ciclos del hombre son diarios

La gonadotropina del hipotálamo es segregada en un patrón rítmico en el sistema circulatorio porta del hipotálamo. Este patrón rítmico es necesario para la regulación de los testículos, ya que cambios de ritmo conllevan a la producción diferencial de la hormona luteinizante y la hormona folículo estimulante. De hecho, se ha demostrado que al igual que sucede con los receptores para os agentes activos de sustancias adictivas, una exposición continua a la hormona liberadora de gonadotropinas conlleva a una desensibilización de los receptores de gonadotropina en las células de Leydig y de Sertoli, lo cual en consecuencia conlleva a un hipogonadismo. El patrón pulsante de la gonadotropina del hipotálamo sirve como un mecanismo de control, fisiológico para la producción de las hormonas luteinizante y folículo estimulante. La administración de gonadotropina hipotalámica de forma inapropiada conlleva al decrecimiento en las concentraciones de las hormonas luteinizante y folículo estimulante.

La mayor parte de la evidencia de la función pulsante de la hormona liberadora de gonadotropinas ha sido recolectada en modelos biológicos mamíferos como ratones y primates debido a que la hormona liberadora de gonadotropinas debe ser medida en sistema circulatorio porta del hipotálamo, y esa es un área muy difícil de acceder en los seres humanos. Algunos estudios han encontrado que los pulsos de la gonadotropina humana están sincronizados con pulsos de la hormona luteinizante en suero, lo cual ha permitido una estimación de la gonadotropina de forma indirecta. Esta correlación no ha podido establecerse con la hormona folículo estimulante. Numerosos estudios que intentan medir los radios se secreción de la hormona luteinizante y folículo estimulante en sangre periférica han sido realizados, y han procedido información importante sobre la importancia de estas dos hormonas y de la gonadotropina del hipotálamo en la función testicular, pero la relación exacta entre los pulsos de la gonadotropina y la acción de las hormonas Luteinizante y folículo estimulante se desconoce en los seres humanos.

Si se supone que la gonadotropina activa la producción de la hormona folículo estimulante, ¿porque sus patrones no están acoplados? Estudios realizados en hombres hipogonádicos “eunucos biológicos” exhiben bajos niveles de la hormona luteinizante de forma constante, es decir una ausencia del patrón pulsante inducido por la gonadotropina del hipotálamo.

Pulsos de la hormona liberadora de gonadotropinas "GnRH en verde", la hormona luteinizante "LH en amarillo" y la hormona folículoestimulante "FSH en rosa". La administración pulsante por inyección de hormona liberadora de gonadotropinas restaura los patrones normales de la hormona luteinizante y folículo estimulante, así como la producción de esperma. Lo anterior implica que la correlación es real, pero es más difícil de medir en la hormona folículo estimulante debido a que su vida media es mucho más amplia, de forma tal que resulta más difícil correlacionar sus picos de actividad en suero que con la hormona luteinizante.

¿Qué es lo que causa el patrón pulsante de las neuronas del hipotálamo productoras de hormona liberadora de gonadotropina? El desarrollo de ratones con genes asociados a la fluorescencia en verde ha revelado mucho de la actividad de regulación de los promotores del gen de la hormona liberadora de gonadotropinas. La mayoría, pero no todas las neuronas productoras de gonadotropina muestran un patrón eléctrico pulsante. Una pregunta que aún permanece en el campo es cuál es la causa exacta del patrón pulsante, pero algunas aproximaciones han sido realizadas. Estudios en los que se han dispuesto clones de neuronas productoras de gonadotropina aisladas de su contexto celular han demostrado que estas mantienen su patrón de producción rítmico, lo cual implica necesariamente que el mecanismo de estímulo basal es intrínseco a la célula como si se tratara de un metrónomo.

El hecho que el mecanismo de ritmo basal sea interno a la neurona no implica que esta no pueda ser alterada por señales externas. Evidencia diversa sugiere la existencia de un regulador del ritmo de secreción de la gonadotropina en el hipotálamo tiene una función capital en la producción de gonadotropina. El mecanismo de acción general de este regulador maestro es la retroalimentación negativa, en esta regulación la producción de la sustancia induce a la disminución en su propia producción mediante una reacción en cascada. Muchas de las sustancias al final de la cada de producción hormonal son retroalimentadores negativos como la testosterona.

Tanto la testosterona como el estradiol “producido a partir de la testosterona” son retroalimentadores negativos para su propia producción. Su mecanismo de acción es simplemente hacer más lento el ritmo de producción de la hormona liberadora de gonadotropinas en el cerebro. Otros estudios sugieren que también puede retroalimentar negativamente la producción de la hormona luteinizante como un segundo freno. Adicionalmente otros esteroides intermediaros entre la testosterona y el estradiol funcionan como retroalimentadores negativos, lo que sugiere que la testosterona no necesita ser convertida a estradiol para ejercer su efecto complete como paralizante de su propia producción.

Testosterona y otras hormonas

Como se mencionó anteriormente, las neuronas del hipotálamo poseen la llave maestra de la sexualidad y es la hormona liberadora de gonadotropinas también conocida por sus siglas en inglés como GnRH. Sin esta hormona te castras químicamente. La hormona liberadora de gonadotropinas es producida en un patrón rítmico que es regulado por un mecanismo basal interno y por un freno externo que se activa por retroalimentación negativa. La gonadotropina produce hormonas que conllevan a la producción de las sustancias androgénicas. Las sustancias androgénicas generan la masculinidad “entre otras, incremento en la masa muscular” así como la producción de espermatozoides. Sin embargo, esas mismas sustancias androgénicas activan el freno maestro disminuyendo la producción de gonadotropina.

La testosterona, el estradiol la inhibina, la activina y la folistatina son las principales hormonas testiculares que regulan la liberación de gonadotropinas, desde la hormona liberadora de gonadotropinas hasta las hormonas luteinizante y folículoestimulante.  Generalmente la testosterona, la inhibina y el estradiol reducen la producción de la hormona luteinizante y folículo estimulante en el hombre. La activina estimula la producción de la hormona folículo estimulante mientras que la folastatina realiza lo opuesto. La testosterona inhibe la producción de la hormona luteinizante por la activación del freno neuronal que impide la producción de la gonadotropina del hipotálamo, y por un segundo mecanismo, disminuyendo la sensibilidad de los receptores de gonadotropina del hipotálamo.

Castración química por testosterona

El estradiol que se forma a partir de la testosterona por un mecanismo de aromatización también posee un efecto inhibidor en la producción de la gonadotropina del hipotálamo. Aunque una administración aguda de testosterona no afecta los patrones rítmicos de la hormona liberadora de gonadotropinas, su administración constante reduce de forma significativa la actividad de las neuronas productoras de gonadotropina del hipotálamo. Bajo este orden de ideas, la administración de testosterona genera una castración química en el cerebro que es solapada por la administración externa, pero si esta segunda fuente es cortada de golpe, el individuo quedará bajo un efectivo estado de castración química, ya que sin gonadotropina no hay testosterona propia y tampoco espermatozoides.

Efectos de la castración fisiológica en las hormonas sexuales y descubrimiento de la inhibina

La remoción de los testículos resulta en un incremento de los niveles en sangre de la hormona luteinizante y folículoestimulante ya que se pierden los mecanismos de retroalimentación negativa. Las terapias de reemplazo externa por administración de niveles fisiológicos de testosterona restauran los niveles de hormona luteinizante pero no corrigen completamente las cantidades de la hormona folículoestimulante. Esta observación conllevó a la búsqueda de la sustancia que debía servir como freno específico de la hormona folículo estimulante. La búsqueda fue exitosa cuando se logró aislar la inhibina del fluido seminal.

7. Fisiología del sistema reproductor masculino

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El sistema reproductivo masculino está compuesto por el pene, los testículos, las glándulas asociadas y los conductos conectores (YouTube). Los testículos se encargan de la producción y maduración de los espermatozoides, así como de su transporte a través de una serie de ductos capilares. Los testículos también producen testosterona la cual regula el mantenimiento y producción de los gametos, así como de la formación de los caracteres sexuales secundarios incluyendo el comportamiento sexual “parcialmente”. El pene se encarga de administrar el semen, que es un fluido compuesto por las secreciones de las glándulas accesorias y los espermatozoides durante el coito.

Los testículos, anatomía y función

Durante la etapa embrionaria del desarrollo, los testículos se encuentran unidos a la parte posterior de la pared abdominal (YouTube). A medida que el embrión se hace más largo, los testículos se mueven al anillo inguinal. Alrededor del séptimo mes de embarazo y hasta el nacimiento los testículos descienden a través del canal inguinal hasta el escroto, aunque esto no pasa en todas las ocasiones. El epidídimo de los testículos surge a partir del riñón embrionario llamado mesonefros.

Figura 7.1. Los testículos deben estar fríos. (Izquierda) El plexo pampiriforme es un sistema de vasos sanguíneos que sirven como una contracorriente al calor intercambiado entre las arterias que ingresan a los testículos y las venas que dé el salen. Es en últimas un sistema de capilares sanguíneos que funcionan como un radiador de calor. (Derecha) El segundo mecanismo de regulación térmica es el músculo cremaster, este responde a los cambios de temperatura, acercando o alejando los testículos del resto del cuerpo de acuerdo a la disminución o aumento de la temperatura respectivamente.

Los testículos deben estar fríos

La localización de los testículos en el escroto posee una importancia fisiológica, lo cual también implica porque descienden en la pubertad en los casos con mayor retraso. La producción de espermatozoides da inicio en la pubertad y es un proceso muy sensible a la temperatura.  El proceso es óptimo cuando la temperatura de los testículos es interior en 2 °C o 3 °C a la del resto del cuerpo. Una exposición prolongada de los testículos a temperaturas elevadas causadas ya sea por fiebres altas, mala termorregulación o por factores externos puede conllevar a una esterilidad momentánea o permanente debido a la destrucción del proceso de espermatogénesis, aunque la esteroidogénesis permanecerá inalterada. Es por esta razón que es poco aconsejable trabajar con un computador portátil que disipe mucho calor sobre las piernas por prolongados periodos de tiempo todos los días (Durairajanayagam, Sharma, du Plessis, & Agarwal, 2014; Mahat, Arora, Bhale, Holkar, & Kumar, 2016; Mortazavi et al., 2016; Wessapan & Rattanadecho, 2016). Para mantenerse fríos, los testículos no solo son almacenados fuera del núcleo del cuerpo, también poseen otros dos mecanismos llamados plexo pampiniforme y músculo cremasterico.

Anatomía general de un testículo

Los testículos se encuentran rodeados por una capa de tejido duro y fibroso llamado túnica albugínea. Cada testículo humano contiene cientos de túbulos seminíferos arrugados y entretejidos, estrechamente empacados. El grosor de los túbulos seminíferos es de unos 150-250 micrómetros de grosor y de unos 30 a 70 centímetros de longitud. Los túbulos se encuentran organizados en lóbulos, separados por extensiones de la túnica albugínea, y se abren hacia las dos puntas en una red testicular “rete-teste”, una región que conecta a los túbulos seminíferos con el epidídimo. Examen de una sección cruzada muestra una compartimentalización morfológica.

La producción de los espermatozoides es llevada a cabo en los túbulos seminíferos vascularizados, mientras que las células de Leydig que se encuentran en la región libre de vasos sanguíneos se encargan de la producción de testosterona.   Ambos procesos están acoplados. En general la anatomía del testículo es similar a la del riñón en el sentido de que muchos tubos pequeños en la periferia se van uniendo hasta formar un tubo más grande llamado epidídimo y vaso eferente donde son depositados los espermatozoides.

Anatomía de los túbulos seminíferos

Cada túbulo seminífero está compuesto por tres tipos de células, las células mioides “musculares”, las células de Sertoli y las células madre germinativas. Las células mioides son células musculares que van a formar una pared contráctil llamada lámina basal que forma el perímetro o limite externo del túbulo. En el interior del tubo muscular se encuentra una serie de células con estructura irregular llamadas células de Sertoli, las cuales se extienden desde la pared del tubo hasta el lumen. Uniones estrechas mantienen unidas las células de Sertoli entre sí y con la pared del tubo.

Las uniones estrechas no solo mantienen unidas a las células de Sertoli con la pared muscular del túbulo seminífero, también forman la barrera testículo-circulatoria. Esta barrera funciona manteniendo separados dos áreas del túbulo seminífero, la parte externa expuesta a los capilares del sistema circulatorio, y una región más interna o adluminal en donde se encuentran sustancias aisladas de los componentes del sistema circulatorio. Esta pared limita el transporte de fluidos y macromoléculas desde la región intersticial al lumen de túbulo seminífero.

Figura 7.2.  Corte transversal de los túbulos seminíferos. Un corte transversal de los túbulos seminíferos revela que están organizados de forma muy estrecha, se ubican dos zonas generales, el exterior de los túbulos o intersticio donde se encuentran las células de Leydig y el interior del túbulo donde están las células de Sertoli y las células germinativas.

La barrera testículo circulatoria y el espacio para la espermatogénesis

La barrera testiculocirculatoria no está compuesta exclusivamente por las células de Sertoli, adicionalmente entre ellas se encuentran los espermatogónios, que son las células madre a partir de las cuales los espermatozoides se formarán en el lumen del túbulo seminífero.

La barrera testículocirculatoria nunca se pierde debido a que siempre hay espermatogónios. Estos poseen dos tipos de división, una de especialización para la producción de espermatozoides y una mitosis de mantenimiento para reemplazar los espermatogónios que se puedan ir perdiendo. Los espermatocitos primarios producidos por los espermatogónios que se van especializando son segregados hacia el lumen o parte central del túbulo, donde prosiguen el proceso de espermatogénesis, donde maduran a los espermatozoides maduros. Las divisiones desde la espermatogonia hasta el espermatozoide son muy complejas e involucran más que solo la meiosis, este proceso es denominado espermatogénesis.

Razón de la existencia de la barrera testículocirculatoria

La región más interna de los túbulos seminíferos se encuentra aislados de los elementos del sistema circulatorio, específicamente de los leucocitos “y más específicamente de los linfocitos B generadores de anticuerpo”. Los linfocitos B generadores de anticuerpo y en general, cualquier célula del sistema inmune efectora no es capaz de reconocer los espermáticas como propias. En consecuencia, los hombres tienen la mala tendencia de montar una respuesta inmune contra sus propios espermatozoides en cualquier caso que la barrera testículocirculatoria se rompa, como en casos de vasectomía o de heridas testiculares. Cuando los espermatozoides reciben anticuerpos en sus membranas pierden su fertilidad, asumiendo que el sistema inmune no los destruya antes.

Figura 7.3.  Modelo de segmento de corte transversal. Aquí se muestra la posición de las células espermáticas atravesando por su proceso de espermatogénesis., Los espermas se ubican en la luz interna de los túbulos, siendo nutridos por las células del endotelio del túbulo seminífero.

Función de las células de Sertoli

La principal función de las células de Sertoli es ser las niñeras del desarrollo de los espermatozoides a través de la espermatogénesis. Esta relación es reforzada por la cercanía estructural de las células de Sertoli a todos los estados intermedios de la espermatogénesis comenzando por la espermatogonia hasta la liberación de los espermatozoides. Una sola célula de Sertoli puede anclar entre 6 y 12 espermatozoides. Cuerpos residuales de la mitosis de las células de Sertoli y células germinativas abortadas proveen la fuente nutricional para los espermatozoides en desarrollo y maduración. Adicionalmente cuando la maduración está lista, las células de Sertoli segregan fluidos y asisten en el proceso de espermatogénesis, el cual consiste en el rompimiento final de los espermatozoides maduros de la célula de Sertoli.

Algunas proteínas producidas por las células de Sertoli

Toda función biológica está mediada por una proteína o sustancia similar, es decir, las células no funcionan mágicamente. Lo mismo aplica para una neurona que para las células de Sertoli. Para que las células de Sertoli puedan generar la etapa final de la espermatogénesis deben segregar una enzima llamada activadora de plasminógeno, una proteasa de serina que activa a otra proteasa de serina llamada plasmina. Como toda proteasa de serina su función es cortar proteínas, en este caso y de forma muy controlada, atacará las uniones entre la esperma y la célula de Sertoli. Las células de Sertoli estimulan el desarrollo de los espermatozoides también mediante productos que segregan, un ejemplo típico es la transferrina, una proteína transportadora de hierro vital para el desarrollo del espermatozoide.

Figura 7.4.   Modelo de segmento de corte transversal y espermatogénesis. Otro modelo de un  segmento de corte transversal de un túbulo seminífero donde se muestra la posición de las células espermáticas atravesando por su proceso de espermatogénesis, y la espermatogénesis típica de los vertebrados a la derecha.

Desarrollo embrionario y encendido durante la pubertad de las células de Sertoli

Durante la etapa fetal, las células de Sertoli y los gonocitos forman los túbulos seminíferos a medida que la mitosis hace proliferar a las distintas células. Poco después del nacimiento, las células de Sertoli detienen su proliferación y a través de la vida la cantidad de espermatozoides producidos por el hombre será directamente proporcional a la cantidad de células de Sertoli presentes en sus canales seminíferos. Durante la pubertad, la capacidad de las células de Sertoli para ser activadas con la hormona folículo estimulante se incrementa mediante la secreción y anclaje en sus membranas de más receptores tipo G.

Figura 7.5.   Anatomía comparada del sistema reproductor masculino de un pez a la izquierda y un mamífero como el humano a la derecha.

Función de las células de Leydig

La hormona luteinizante induce a las células de Leydig para producir y segregar la testosterona, el principal andrógeno. Las células de Leydig son células grandes y poliédricas que se encuentran en grupos cerca de los vasos sanguíneos en el intersticio entre los cuáles seminíferos. Están equipadas para la producción de esteroides debido a la gran cantidad de mitocondrias, un retículo endoplasmático liso grande, y liposomas muy evidentes. La testosterona debe producirse en dos pasos generales, uno que ocurre en la mitocondria y otro que se da en el retículo endoplasmático liso, por esta razón la célula de Leydig tiene tan desarrollados estos dos organelos.

Masculinidad, más allá del cromosoma y

Todo feto es una hembra hasta que las células de Leydig dicen lo contrario.  Los testículos se forman gracias a los tubos en degeneración del mesonefros, que constituida un riñón primitivo de los ancestros piciformes Las células de Leydig sufren numerosos cambios en cantidad y actividad a lo largo del ciclo de vida. Los mecanismos de los cuales depende   la producción de esteroides andrógenos como la testosterona dependen de factores de transcripción como el SF-1. En los seres humanos, cuando el feto ha alcanzado entre 8 y 18 semanas, las células de Leydig sufren un pico de producción de esteroides andrógenos. Estos esteroides androgénicos generarán la masculinidad primaria o caracteres sexuales primarios, o lo que es lo mismo, la diferenciación de los canales reproductivos masculinos de los femeninos.

El pico de producción se alcanza a las 14 semanas de gestación, en este momento la masa de las células de Leydig es aproximadamente el 50% del volumen testicular. En casos donde las células de Leydig no puedan realizar su función, el feto proseguirá para producir un fenotipo femenino estéril, aun cuando su genotipo sea masculino. En este caso, la hormona de segregación de gonadotropinas no es producida por el hipotálamo “que aún no se ha formado”, sino por una gonadotropina se secreción coriónica originada desde la placenta.

Regulación de las células de Leydig

Las células de Leydig no tienen receptores para la hormona folículo estimulante, pero esta hormona puede inducir la proliferación de células de Leydig por intermedio de las células de Sertoli. Adicionalmente, otros andrógenos pueden estimular la producción y desarrollo de las células de Leydig. Las células de Leydig poseen receptores para la hormona luteinizante, y el mayor efecto de esta hormona es la de producir la testosterona mediante un mecanismo de regulación dependiente del cAMP. Sin embargo, las células de Leydig también producen otros andrógenos esteroidales obtenidos en base al colesterol como la dehidroepiandrosterona “DHEA por sus siglas en inglés” y la androstenodiona.

La relación entre las células de Leydig y de Sertoli es bidireccional. Las células de Leydig producen testosterona y tienen receptores para estradiol. Por otra parte, las células de Sertoli producen estradiol a partir de testosterona y tienen receptores para la testosterona. Las células de Sertoli requieren la testosterona para guiar la espermatogénesis, es por eso que los receptores de testosterona son importantes, ya que mantienen una concentración local muy alta de esta sustancia. Los requerimientos de estradiol por parte de las células de Leydig no son claros, pero se piensa que su función permite la regulación de los receptores hormonales.

El pene, anatomía y función

Es un órgano genital que presentan los ejemplares machos de algunos animales, el cual es empleado en la copulación, además de servir en la excreción urinaria. Por lo general, para que la copulación pueda ser realizada el pene debe cambiar a una forma activa conocida como erección, la cual altera los conductos internos, bloqueando la función excretora impidiendo el flujo de orina y accediendo únicamente a los conductos reproductivos de los testículos.

Figura 7.6.  Anatomía del pene y erección (YouTube).

La erección

La erección está asociada con procesos de estimulación sexual relacionados a estímulos físicos o psicológicos. Durante la estimulación sexual, los impulsos de los genitales, junto con señales nerviosas originadas del sistema límbico disparan impulsos motores en la médula espinal. Los nervios parasimpáticos en la región del sacro de la medula espinal transportan estas señales nerviosas por medio de los nervios cavernosos del plexo prostático y entran al pene.

Estas señalas causan que el musculo liso altamente poroso del pene experimente una vasodilatación y un incremento en su tamaño. Un señalizador bioquímico de la relajación arterial y cavernosa es el óxido nítrico, el cual es segregado por las puntas del nervio del cuerpo cavernoso, el endotelio que rodea a las arterias del pene y los sinos cavernosos.

Los efectos del óxido nítrico en el musculo liso cavernoso y el flujo de sangre arterial son mediados mediante la activación de señalizadores secundarios como la guanil ciclasa y de monofosfato de guanosina cíclica cGMP. El cGMP causa que el musculo liso genere una relajación del mediante la emisión de calcio intracelular. La relajación del musculo liso permite la liberación de la presión de los vasos sanguíneos arteriales, lo cual facilita su dilatación y crecimiento con sangre. La clave de la erección radica en la anatomía del pene, la parte más importante son dos secciones que corren a lo largo del pene y constituyen su mayor volumen, estas estructuras se llaman Cuerpo Cavernoso. El cuerpo cavernoso está compuesto por cavidades hechas de tejido elástico y arterias que pueden expandir fácilmente su volumen.

Para evitar que la sangra salga del pene, válvulas de la región venosa se cierran, acumulando sangre en el pene a gran velocidad. La sangre se acumula en el tejido eréctil que rodea al pene, lo cual conlleva a su crecimiento, aumento de su rigidez y su elongación, proceso denominado erección.

Disfunción eréctil

Antiguamente llamada impotencia, es la incapacidad repetitiva de inducir y mantener una erección firme para mantener el coito. La palabra “impotencia” también se emplea para describir otros problemas que interfieren con el establecimiento del coito, con la fecundación, carencia de deseo sexual, problemas con la eyaculación y el orgasmo. El término disfunción eréctil es más concreto y se restringe específicamente a los problemas de un solo órgano.

Eyaculación

El semen consiste en los espermatozoides y fluidos asociados que favorecen su supervivencia cuando son expulsados gracias a un reflejo neuromuscular. Este reflejo está dividido en dos procesos relacionados, la emisión y la eyaculación. La emisión seminal mueve los espermatozoides y fluidos asociados desde la cabeza del epidídimo y los vasos eferentes hasta la uretra.

La eyaculación involucra estímulos originados en las áreas lumbares “L1 y L2” de la medula espinal y es mediado por los nerviosadrenergicos simpáticos que inducen la contracción del músculo liso del epidídimo y los vasos eferentes. Esta acción impulse los espermatozoides a través de los ductos eyaculatorios hasta la uretra. Un reflejo del sistema nervioso simpático cierra el esfínter uretral lo cual impide que el semen se mezcle con la orina o que por flujo retrogrado los espermatozoides terminen en la vejiga urinaria.

La eyaculación es la expulsión del semen desde la uretra del pene y solo puede realizarse después de la emisión.  El llenado de la uretra con espermatozoides inicia señales sensoriales a través de los nervios pudentales que viajan a través de la región sacroespinal de la medula. Un mecanismo de reflejo espinal induce contracciones rítmicas de los músculos estriados bulboesponjosos que rodean la uretra del pene lo que impulso al semen fuera del pene. De forma simultánea se produce el pico de la estimulación sexual masculina conocida como orgasmo. Una vez pasada la eyaculación el hombre requiere pasar un periodo de descanso llamado también tiempo refractario para poder experimentan una nueva erección.

Figura 7.7. Cascada hormonal para el control de la erección. Aunque sin duda es un proceso complejo, el paso más importante es la transmisión de óxido nítrico desde los nervios del cuerpo cavernoso, el control de este paso permite el diseño de medicamentos para el apoyo de la erección, pero también implica que la erección puede verse afectada por situaciones que involucran al sistema nervioso.

Las secreciones de las glándulas accesorias promueven la supervivencia de los espermatozoides en un ambiente hostil como el de la vagina, promoviendo la fertilidad masculina. Las glándulas accesorias que contribuyen a las secreciones del semen son: las vesículas seminales, la glándula de la próstata y las glándulas bulbouretrales. El semen contiene solo 10% de los espermatozoides por volumen, el volumen restante es la combinación de secreciones de las glándulas accesorias.

El volumen normal por eyaculación es de unos 3mL, el cual contiene entre 20 y 50 millones de espermatozoides por mililitro. El contenido fértil normal es de más de 20 millones por mililitro. Las vesículas seminales contribuyen cerca del 75% del volumen del semen. Las secreciones seminales contienen fructosa “sustrato nutritivo del cual los espermatozoides extraen su energía”, ácido ascórbico “vitamina C” y prostaglandinas.

8. Testosterona, masculinidad y reproducción

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La función secundaria de los testículos es la esteroidogénesis, la producción de hormonas esteroides con funciones diversas como la estimulación para la producción de espermatozoides y el desarrollo de los caracteres sexuales primarios y secundarios. La testosterona es la principal hormona esteroide producida por la esteroidogénesis, y la principal hormona producida por los testículos de los hombres, aunque también es generada en menor cantidad en los ovarios.

Figura 8.1. Colesterol y testosterona. El colesterol es la base de fabricación de las hormonas sexuales, masculinas y femeninas, de allí el nombre hormonas esteroides.

Figura 8.2. Algunos detalles de la estructura de la testosterona, nombre de los anillos y numeración de sus carbonos.

En los machos la producción de testosterona es cerca de 10 veces más grande que en las mujeres y juega un papel fundamental en el desarrollo de los testículos, la próstata, el pene y las características sexuales secundarias. La testosterona es convertida en dihidrotestosterona “DHT” que es el andrógeno más activo conocido producido naturalmente, el siguiente paso es el estradiol. En contraste con la testosterona y el DHT que son andrógenos el estradiol es el estrógeno “generador de feminidad” más potente.

La testosterona

testosterona es principalmente producida por las células de Leydig derivada a partir del colesterol a través de múltiples pasos enzimáticos. Sin embargo, muchos otros tejidos son capaces de producir testosterona y otras hormonas esteroides a partir del colesterol como: el córtex adrenal, los ovarios y la placenta. El colesterol es una hormona esteroide de 27 carbonos que puede ser sintetizada al interior del cuerpo a partir de acetato libre. Todos los tejidos productores de 

Figura 8.3.  Comparación estructural entre la testosterona y la pregnenolona.

esteroides emplean una ruta biosintética semejante, pero la cantidad relativa de producto terminado depende de la combinación particular de enzimas empleadas generadas por el tejido circundante, así como por las concentraciones de hormona luteinizante y folículoestimulante. El esteroide más producido por el testículo es la testosterona, pero otros andrógenos también son generados como el androstenol, la androstenodiona, dihidrotestosterona y estradiol.

Producción del intermediario clave, pregnenolona

El colesterol proviene de los portadores de grasa más grandes denominados lipoproteínas de baja densidad, así como de los portadores de grasa condensados denominados lipoproteínas de alta densidad. En cualquiera de las dos rutas el colesterol debe ser depositado en las células de Leydig que son las mayores productoras de testosterona y otras hormonas esteroidales con base en colesterol. Una vez en el interior de la célula de Leydig, el colesterol es transportado a la membrana externa de la mitocondria y desde allí a la membrana interna de la mitocondria, proceso regulado por la proteína de regulación esteroidogénica aguda.

Bajo la influencia de la hormona luteinizante y el AMP cíclico como mensajero intracelular secundario, el colesterol es cortado en su cadena lateral por la enzima  CYP11A1, la cual remueve 6 carbonos de la posición del carbono 21, lo cual convierte el colesterol en el intermediario pregnenolona. La pregnenolona es un intermediario fundamental para todas las hormonas esterodidales en varios órganos que requieren hormonas con base en colesterol como la glándula adrenal.

La testosterona se produce en el retículo endoplasmático liso

Una vez que se ha producido la pregnenolona, esta es removida del interior de la mitocondria por transporte activo hasta el citoplasma donde su concentración se acumula paulatinamente. El siguiente paso es su acumulación en el organelo de síntesis hormonal. El organelo que se encarga de producir la testosterona y otras hormonas sexuales con base en colesterol es el retículo endoplasmático liso. El retículo endoplasmático liso "smooth" no posee los ribosomas que le dan al retículo endoplasmático rugoso "Rough" su apariencia tachonada. La pregnenolona es convertida a testosterona por dos rutas generales diferente, la ruta d5 y la ruta d4.

Figura 8.4. El retículo endoplasmático liso “smooth endoplasmatic reticulum” es el sitio de síntesis de las hormonas esteroidales.

Intermediarios en las rutas d5 y d4 para la síntesis de testosterona

En la ruta d5, el enlace doble se entabla en el anillo B, mientras que en la ruta d4 el doble enlace se genera en el anillo A. Los intermediarios en la ruta d5 incluyen la 17a-hidroxipregnenolona, la dihidrotestosterona y el androstenol, mientras que en la ruta d4 los intermediarios son progesterona, 17a-hidroxiprogesterona y androstenodiona.

Química de la síntesis de testosterona

La conversión de una molécula de 21 carbonos como la pregnenolona a esteroides de 19 carbonos procede generalmente en dos pasos. Primero una hidroxilación de la pregnenolona en la posición 17 para formar la 17a-hidroxipregnenolona y posteriormente un corte en la posición 17/20 lo cual libera dos carbonos para formar la dihidrotestosterona que ya es una molécula de 19 carbonos. La dihidrotestosterona es una hormona esteroide de 19 carbonos. Para convertir dihidrotestosterona a androstenodiona también se requieren de dos pasos enzimáticcos, una deshidrogenación en la posición del carbono 3 catalizada por la deshidrogenasa de 3b-hidroxiesteroides, y cambiando el doble enlace del anillo B al anillo A catalizada por la isomerasa de d4,5-cetoesteroides. Finalmente, la reductora de 12-cetoesteroides sustituye un grupo ceto en la posición 17 con un grupo hidroxilo produciendo finalmente la testosterona. A diferencia de gran parte de las reacciones enzimáticas en los sistemas biológicos, en los que las reacciones reversibles tienden hacia los productos, la producción de testosterona es favorecida termodinámicamente.

Estrógenos en el hombre y sus fuentes

Tan sorprendente como pueda parecer, los hombres también poseen estrógenos “generadores feminidad” aunque son solo productores menores de la actividad testicular endocrina. La conversión de andrógenos de 19 carbonos a estrógenos de 18 carbonos es catalizada por un complejo enzimático llamado aromatasa que remueve un grupo metilo del anillo A convirtiéndolo en un anillo aromático insaturado. Los productos de la aromatización de la testosterona y la androstenodiona son el estradiol y la estrona respectivamente.

Figura 8.5.  Ruta sintética de varias hormonas esteroides sexuales, incluyendo a la testosterona y al estradiol.

En los testículos, las células de Sertoli son el principal tejido donde ocurre la aromatización la cual es estimulada por la hormona folículo estimulante, sin embargo, la aromatización puede ocurrir en tejidos periféricos independientes a los testículos como en el tejido adiposo. Como se mencionó anteriormente, la producción de estrógenos es un freno o retrolaimentador negativo que reduce la producción de testosterona y hormonas como la productora de gonadotropinas, manteniendo todo el sistema en un equilibrio dinámico también llamado homeostasis.

Regulación de la hormona luteinizante y pérdida de la sensibilidad

La producción de testosterona está mediada por la activación de las células de Leydig, esta activación es llevada a cabo mediante aproximadamente 15 000 receptores G ubicados de forma transmembranal. Sin embargo, al igual que sucede con los neurotransmisores y otras señales hormonales, el cuerpo siempre intenta que, sin importar la señal, la producción se mantenga estable. Normalmente no todos los 15.000 receptores deben ser estimulados por loa hormona luteinizante para generar la función normal.

Figura 8.6.  Comparación estructural entre la testosterona y la estrona.

En caso de incrementarse los niveles de la hormona luteinizante, las células de Leydig compensarán el estímulo con una disminución en la respuesta buscando que la producción de testosterona siempre se encuentre en niveles estables. Si los niveles de la hormona luteinizante vuelven a ser normales, las células de Leydig al tener ya menos receptores darán una producción insuficiente de testosterona. Este mecanismo se denomina desensibilización y es el fundamento teórico de toda adicción.

Acción androgénica y desarrollo de la masculinidad

La testosterona, el androstenol, la dihidrotestosterona entre otras hormonas androgénicas incrementan el desarrollo del tracto reproductivo masculino durante el desarrollo embrionario, así como el correcto desarrollo de las gónadas y las glándulas accesorias. Posteriormente en la pubertad al reactivarse la producción de andrógenos, también se encargan de estimular el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios incluyendo rasgos del comportamiento. La falta de hormonas masculinizantes causa una feminización fisiológica. Rasgos sexuales secundarios favorecidos por las hormonas androgénicas son la masa muscular superior, menos grasa corporal, menor tolerancia al dolor, menor resistencia/mayor potencia, bello facial y corporal, calvicie, relaciones distintivas en la longitud de los dedos de la mano entre otras.

La testosterona no se almacena en las células de Leydig

La testosterona no es almacenada en las células de Leydig, sino que circula en la sangre y es metabolizada por los tejidos periféricos generando respuestas específicas. La razón de la alta movilidad de la testosterona en los tejidos es que al ser una molécula liposoluble se puede difundir por transporte pasivo a través de las membranas celulares sin la intervención del transporte activo. La dosis fisiológica “lo que el cuerpo produce normalmente” cambia dependiendo de la edad. Un adulto produce entre 6 y 7 miligramos de testosterona al día. Esta cantidad declina gradualmente después de llegar a los 50 años, y para los 70 años la producción ha decaído a unos 4 miligramos por día. Lo anterior implica que los hombres no sufren una parada repentina en la producción hormonal como si ocurre en el caso de las mujeres.

La testosterona se almacena en la sangre

Debido a su naturaleza liposoluble, la testosterona escapa fácilmente de las células a través de transporte pasivo, sin embargo, existen métodos en que el cuerpo puede almacenar la testosterona y alargar su vida media. El mecanismo típico es su unión a proteínas portadoras que la inactivan. Solo las moléculas de testosterona libres pueden entrar a los tejidos y realizar su acción estimulante, sin embargo, solo entre el 2-3% de las moléculas de testosterona en la sangre se encuentran libres.

Figura 8.7. Transporte de la testosterona. Algunas globulinas sirven como medio de transporte de las hormonas esteroides, esto debido a que se acumularían en los vasos sanguíneos debido a su naturaleza hidrófoba igual que el colesterol del que están hechas.

Entre el 30-40% de las moléculas de testosterona se encuentran unidas a la albumina y el restante se encuentran unidas a la globulina de unión para hormonas sexuales. Como su nombre lo indica, esta globulina puede unirse e inactivar una amplia variedad de hormonas sexuales como el estradiol “estrógeno” y la testosterona “andrógeno”, pero tiene una mayor afinidad para desactivar la testosterona.

La globulina de unión a hormonas sexuales

Esta proteína que se une a hormonas sexuales tanto androgénicas como a los estrógenos tiene una mayor afinidad por la testosterona, y al unirse a ella la inactiva. Una alta concentración de la globulina de unión a hormonas sexuales altera la balanza de hormonas sexuales, favoreciendo la circulación de estrógenos y limitando la disponibilidad de testosterona. Esto evidentemente favorece la feminización del cuerpo y por tal razón en las mujeres la circulación de la globulina de unión a hormonas sexuales es mucho más alta. En los hombres, la acción de la globulina de unión a hormonas sexuales es una salvaguarda a una baja repentina en la producción de testosterona, lo cual disminuye el impacto en el cerebro de la carencia de esta hormona.

El hígado y el sexo, una relación directa

La globulina de unión a hormonas sexuales es producida en el hígado, en consecuencia, cualquier daño o enfermedad hepática generalmente reduce la producción de esta globulina. Sin la globulina de unión a hormonas sexuales el equilibrio homeostático de la testosterona sufre alteraciones radicales. Inicialmente incrementa la concentración de testosterona libre en sangre, lo cual con el tiempo retroalimenta negativamente la producción de hormona luteinizante. Al producirse menos hormona luteinizante el cuerpo reduce su producción de testosterona en un intento por mantener la homeostasis fisiológica. El problema es que con una concentración reducida de testosterona y sin la globulina que la transporta y la protege, esta no puede llegar a los tejidos de forma normal, lo cual acarrea problemas sexuales y de comportamiento, uno de los síntomas más comunes de la disminución en la testosterona es la depresión.

Potencialización o inactivación de la testosterona

Una vez que la testosterona ha sido liberada de las proteínas portadoras en el plasma sanguíneo su destino es variable. Una vez llega a un tejido con la ruta bioquímica necesaria para usarla en algo será convertida a otro tipo de hormona. En otras palabras, la testosterona funciona como una prohormona “un intermediario metabólico en la producción de una hormona”. Dos son las rutas generales de la testosterona, una es la ruta de la inactivación y la otra es la ruta de la potencialización. Las células que inactivan la testosterona como las células de Sertoli poseen una enzima llamada aromatasa que transforma la testosterona en su opuesto, el estradiol que es una hormona feminizante. En la ruta de la activación, las células poseen una enzima llamada 5a-reductasa que convierte la testosterona en dihidrotestosterona, la cual es la forma más activa de cualquier esteroide masculinizante conocida.

Los tejidos que inactivan y potencializan la testosterona

Mientras que las células de Sertoli transforman la testosterona en estradiol, los tejidos que crean los caracteres sexuales secundarios la potencializan produciendo la dihidrotestoterona. Ejemplos de estos tejidos accesorios son la piel, los folículos pilosos y la mayoría de los tejidos del tracto reproductivo. La enzima 5a-reductasa cataliza de forma irreversible la reducción de un enlace doble en el anillo A generando una hidrolizanción. La dihidrotestosterona posee una alta afinidad por los receptores androgénicos que estimulan la producción de proteínas relacionadas con la masculinización. La potencia masculinizante de la dihidrotestosterona es entre dos y tres veces mayor que en la testosterona, además la dihidrotestosterona no puede ser convertida a estrógenos.

Ambigüedad en el desarrollo sexual masculino

La deficiencia congénita de la 5a-reductasa en los niños conlleva a una formación ambigua de los genitales, los cuales desarrollarán características tanto masculinas como femeninas. Esto se debe a que la hididrotestosterona es crítica en el desarrollo normal de los genitales masculinos y en otros rasgos masculinos secundarios en la etapa embrionaria.

 

Figura 8.8. Machos genéticos, hembras somáticas. Una cosa es ser genéticamente un macho y otra es serlo somáticamente, algunos desordenes genéticos inhabilitan la señal masculinizante, por lo que el embrión sigue el plano de desarrollo “normal” hacia la hembra, aun cuando sus órganos internos no se formen.

Sin dihidrotestosterona, la ruta por defecto “femenina” es seguida durante el desarrollo embrionario aun cuando el sexo genético sea el masculino. Los testículos quedarán arrestados en la región inguinal.

Tratamiento de canceres androgénicos

Algunos tipos de cáncer son dependientes de receptores hormonales como la hormona luteinizante, o por la producción de la dihidrostestosterona “que igual depende de la hormona luteinizante”. En tales casos se emplean drogas que o inhiben la acción de la 5a-reductasa “sin ella la testosterona no se convierte en dihidrotestosterona” o mediante la administración de antagonistas de la hormona liberadora de gonadotropinas. Los antagonistas de la hormona liberadora de gonadotropinas paralizan la producción de la hormona luteinizante, deteniendo el desarrollo del cáncer, aunque con todos los efectos secundarios de una disminución de la testosterona en sangre.

Tejidos que inactivan la testosterona

Los tejidos que inactivan la testosterona transformándola en la hormona feminizante estradiol son el tejido graso, el hígado, la piel y el cerebro. Los niveles circulantes total de estrógenos como el estradiol y la estrona en los hombres puede ser aproximadamente los mismos que se registran en las mujeres en su etapa folicular temprana. Los hombres se protegen de la feminización hormonal siempre y cuando los tejidos posean una cantidad normal de receptores de moléculas androgénicas como la testosterona, esto explica por qué los hombres con deficiencia de la 5a-reductasa presentan un fenotipo tan femeninamente marcado.

Ginecomastia

La ginecomastia es la acumulación de tejido graso alrededor de las glándulas mamarias atrofiadas en los hombres, en otras palabras, es la producción de senos en el hombre. Múltiples causas para la ginecomastia han sido registradas: El tratamiento de testículos no desarrollados o muy pequeños “hipogonadismo” mediante altas dosis de análogos a la testosterona convertibles a estrógenos, o la administración de testosterona que es convertible a estradiol “un estrógeno”. Los atletas que abusan de los esteroides anabólicos pueden ver sus esperanzas de masculinización truncadas debido a que la testosterona es transformada en estradiol.

Figura 8.9. Ginecomastia. Algunos desordenes hormonales en los hombres pueden generar el desarrollo de ginecomastia.

Enfermedades que afectan las células de Leydig y causan una reducción en la producción de testosterona, tumores que segregan estrógenos en los testículos e insensibilidad a los andrógenos son otras causas de ginecomastia.

Inactivación definitiva y excreción de las hormonas androgénicas

Los andrógenos son desactivados de forma definitiva en el hígado transformándolos en sustancias biológicamente inactivas solubles en agua, estas sustancias son fácilmente filtrables por los riñones. Los productos del metabolismo activo de la testosterona “17-cetoesteroide, androsterona y etiocolanolona” así como la misma testosterona libre sobrante son conjugados con residuos polares que los hacen solubles como sulfatos y glucoranidas. Una vez se han solubilizado al pasar por el riñón son filtrados hacia su interior, finalmente son excretados por la orina.

Efecto de las sustancias androgénicas en los tejidos reproductivos y no reproductivos

Las hormonas derivadas del colesterol que sirven como andrógenos “generadores de masculinidad” poseen una potencia relativa variable. La escala es la siguiente: dihidrotestosterona > testosterona > androstenodiona > dihidroepisandrosterona. La acción de las hormonas esteroides en tejidos somáticos como el musculo son clasificadas como anabólicas debido a que inducen la construcción de más tejido. Por esta razón son clasificados popularmente como los Esteroides Anabólicos. La ruta bioquímica que estimula la generación de los caracteres sexuales primarios está implicada en los efectos anabólicos de las hormonas esteroides androgénicas.

Virilización primaria o embrionaria/fetal

Entre las 8 y 18 semanas de la vida fetal, los andrógenos  intervienen en la diferenciación de los genitales masculinos. La testosterona que llega a los tejidos objetivo por transporte pasivo a través de membrana influencia la organogénesis de los ductos de Wolffi y del mesonefros “riñón embrionario” , los vasos eferentes y las vesículas seminales. La diferenciación de os senos urogenitales y del tubérculo genital al interior del pene, el escroto y la glándula próstata depende de que la testosterona pueda ser convertida de forma eficiente a dihidrotestosterona.

Virilización secundaria o pubescente

Una vez que se nace y hasta la pubertad la concentración de hormonas androgénicas disminuye hasta que se alcanza una edad crítica. El incremento en la actividad androgénica marca el inicio de la pubertad, donde los andrógenos promueven el crecimiento del pene y el escroto, estimulan el crecimiento y actividad secretora del epidídimo, así como la actividad de las glándulas accesorias.   Por otra parte, debido a que la espermatogénesis es un proceso tan sensible a la luz, la pigmentación de los genitales aumenta.

El aumento de los testículos se da bajo la influencia de las gonadotripinas: hormona luteinizante y folículoestimulante. La espermatogénesis que da inicio en la pubertad depende de una concentración mínima de testosterona que active a las células de Sertoli. A través de la vida adulta los andrógenos son responsables de mantener la estructura e integridad funcional de los tejidos reproductivos y los caracteres sexuales secundarios. La castración en un hombre adulto conlleva a la regresión del tracto reproductivo y la degeneración de las glándulas accesorias.

Desarrollo de los caracteres sexuales secundarios en el hombre

Los humanos somos una especie donde la diferenciación en el fenotipo sexual es marcada, en otras palabras, el fenotipo del hombre y la mujer es diferente y estas diferencias poseen una base hormonal. Estas diferencias en el fenotipo trascienden a los órganos reproductivos, muchos otros tejidos obedecen a una marcada diferenciación sexual.

Las hormonas androgénicas son las responsables del desarrollo y mantenimiento de las características sexuales secundarias del fenotipo masculino. Las hormonas androgénicas influencian la distribución del pelo corporal, la textura de la piel, el tono de la voz, el crecimiento del hueso, el desarrollo y potencial muscular.

Figura 8.10. Dimorfismo sexual en el pelo corporal.

Diferencias en la distribución del pelo corporal sexual

No todo el pelo corporal posee la misma sensibilidad a las hormonas esteroides androgénicas, por tal razón se han establecido una serie de categorías de sensibilidad. El pelo corporal no sexual como el de las cejas y las extremidades. El pelo corporal ambisexual como el de las axilas. El pelo corporal facial como el del rostro, el pecho y el triángulo suprapúbico, esta última categoría solo responde a altas concentraciones de hormonas androgénicas.

Hirsutismo y calvicie

Los folículos pilosos que son la zona celular que produce el pelo metabolizan la testosterona a dihidrotestosterona en las zonas sensibles a la actividad hormonal, esto implica que deben poseer receptores que permitan que la ruta metabólica que es activada por la testosterona estén presentes y activos. Las hormonas androgénicas estimulan el crecimiento del bello facial, del pecho y de las axilas; aunque junto con otros factores genéticos también promueven la regresión del cabello causando calvicie masculina. Normalmente el bello de la axila y el pubis en las mujeres también está bajo el control de las hormonas androgénicas, y un exceso de estas hormonas provoca un excesivo crecimiento del bello en las regiones sexuales “condición denominada hirsutismo”.

Acné

Las hormonas androgénicas estimulan la actividad y el crecimiento de las glándulas sebáceas en el rostro, la espalda superior, el pecho y los antebrazos. La principal hormona involucrada es la conversión de la testosterona a la dihidrotestosterona, y es inhibida por los estrógenos.

Una actividad incrementada de las células objetivo especialmente durante la pubertad temprana causa un desarrollo excesivo de las glándulas sebáceas generando la condición denominada “acné vulgaris” tanto en los hombres como en las mujeres. La pregunta es ¿para qué sirve? Muchos de los caracteres sexuales secundarios son mecanismos para atraer pareja, y admitámoslo, a algunas mujeres les gustan calvos, pero no creo que a alguna le guste alguien lleno de acné severo. La razón del acné recae sobre nuestro pasado evolutivo, las glándulas sebáceas excitadas incrementaban la cantidad de grasa, lo cual facilitaba tener un cabello brillante, suave y manejable, pero una vez que perdimos nuestras pieles llenas de vello, el acné ha permanecido como un atavismo evolutivo que no desapareció con el cabello.

La voz

El crecimiento de la laringe y su endurecimiento de las cuerdas bucales también es regulado por las hormonas esteroides androgénicas. Si un niño es castrado antes de haberse iniciado la pubertad mantendrá el tono de la voz de un niño durante su vida adulta. La castración aparentemente no impide llevar a cabo relaciones sexuales, aunque evidentemente no pueden tener hijos. Esto conllevó a que fueran empleados comúnmente en el cercano oriente como guardianes del harem de los reyes, como políticos de alto nivel o regentes de los reyes en caso de que estos tuvieran que ausentarse debido a que no podían crear una dinastía propia. A demás eran empleados como cantantes de ópera ya que no tenían que volver a entrenar sus voces al llegar a la pubertad.

Aunque en la Europa bizantina existen registros del empleo de los cantantes castrados su mayor fama se da en el contexto de la Italia del renacimiento donde la voz Castrati tiene su origen. De esta época se tiene registros de cantantes castrati que eran populares como amantes de damas ricas debido a su incapacidad de dejarlas en embarazo, sin embargo, tenían prohibido la posibilidad de casarse también por la imposibilidad de tener descendencia. Una de las obras más importantes donde interviene un personaje castrati es el Sarrasine de Balzac. Una película sobre uno de los cantantes castrados más famosos fue realizada hace unos años, Farinelli.

El estirón

Una compleja interacción entre las hormonas androgénicas, la hormona de crecimiento, la nutrición y factores genéticos potenciales afectan el fenómeno denominado pico de crecimiento en los adolescentes. El pico de crecimiento incluye alargamiento de las vértebras, los huesos largos, ensanchamiento de los hombros en un lapso de tiempo relativamente corto en comparación al desarrollo femenino, de hecho, también es más retardado, el pico de desarrollo femenino es generalmente más temprano en edad cronológica, por lo que es común que las niñas sean más altas que los niños de la misma edad al iniciar la pubertad. Evidentemente eso cambia con el pico de crecimiento masculino.

El mecanismo bioquímico por medio del cual las hormonas esteroides androgénicas alteran la bioquímica del hueso no es claro aún, y sigue en proceso de investigación.   De lo que sí se sabe es que las hormonas androgénicas aceleran el cerramiento de las epífisis de los huesos largos, esto trae como consecuencia la pérdida del potencial de crecimiento. Es una espada de doble filo, si la pubertad inicia muy temprano en el niño su estatura será en promedio más baja que en los compañeros que inicien su pubertad a una edad más alta.

Fuerza

Las hormonas esteroides androgénicas poseen efectos en el músculo cardíaco y esquelético. En este caso la acción se da más por la testosterona en si misma ya que el efecto de la 5a-reductasa en el tejido muscular es limitado. La testosterona estimula la hipertrofia del tejido muscular, el incremento de la masa muscular, pero no genera hiperplasia. 

Figura 8.11.  El estirón y la fuerza. Es normal que las niñas sean más altas y fuertes al inicio de la pubertad.

En el musculo esquelético, la testosterona debe actuar en sinergia con la hormona de crecimiento para causar in incremento neto en la biomasa del músculo. El efecto de la testosterona en el músculo cardíaco es un asunto muy diferente, los estudios que lo han investigado no han sido conclusivos debido a la enorme cantidad de variables que afectan al corazón: edad, presión sanguínea, colesterol, azúcar sanguíneo, índice de grasa corporal, hábitos como el cigarrillo, el alcoholismo, el ejercicio e incluso la personalidad. Aparentemente tanto bajos como altos niveles de testosterona son un factor de riesgo para generar una enfermedad cardíaca.

El corazón

Existen otras rutas por las cuales la testosterona puede afectar negativamente al corazón, una de ellas y tal vez la más importante es el suministro de sangre a través de las arterias coronarias. Las hormonas esteroides androgénicas afectan directa o indirectamente otros órganos y sistemas incluyendo el hígado, los riñones, el tejido adiposo, el tejido hematopoyético y el sistema inmune. Los riñones en los hombres son más grandes que en las mujeres, y las hormonas androgénicas inducen la síntesis de enzimas renales, baja los niveles de la lipoproteína de alta densidad HDL “grasa buena”, incrementa la concentración de triglicéridos en sangre en comparación a los de las mujeres premenopausicas. Estos hechos explican porque los hombres tienen una mayor tendencia a tener arteriosclerosis y en consecuencia a sufrir de derrames o enfermedad coronaria aguda.

Como la cola de un pavo real

La selección sexual en los machos de los vertebrados generalmente involucra la generación de caracteres sexuales suicidas, esto implica que solo los individuos más fuertes pueden llegar a la edad reproductiva con estos caracteres, ejemplos de esto son la cola del pavo real o la melena negra en los leones. Esto implica que estos machos más fuertes transmiten sus rasgos a la siguiente generación, tanto los de fortaleza como los suicidas que favorecen la selección sexual. Esto crea un círculo vicioso en el que el macho se reproduce más, pero que muere más rápido que la hembra debido a que su cuerpo al envejecer no puede soportar tantos rasgos deletéreos. En los hombres la testosterona induce rasgos deletéreos tanto en la fisiología como en el comportamiento que son objeto de favorecimiento en la selección sexual, a estos rasgos deletéreos se los denomina “desventaja o hándicap biológico”.

Figura 8.12.  La testosterona debilita el sistema inmune en los machos.

Como se mencionó anteriormente, la testosterona favorece el desarrollo de la enfermedad cardíaca aguda, sin embargo, existen otros trastornos que se ven favorecidos por los altos índices de testosterona. El sistema inmune en general se ve afectado de forma negativa por la testosterona, lo cual genera que los hombres sean en promedio más propensos a enfermarse, y cuando se enferman, los síntomas sean más graves. Eso explica la tendencia de que los hombres suframos las gripas de forma más intensa, a pesar de ser una afección generalmente leve.

Otro ejemplo es el comportamiento, la testosterona afecta el desarrollo del cerebro y en promedio los altos índices de testosterona afectan el comportamiento asociado a la violencia y el comportamiento autodestructivo. Nuevamente estos comportamientos hacen referencia a la idea del hándicap biológico. Los individuos con gran eficacia biológica muestran este estatus mediante un comportamiento desventajoso o una constitución física que merma sus cualidades en otros terrenos. La idea central es que los rasgos de la selección sexual actúan como señales de ostentación, mostrando la capacidad de darse el lujo de desperdiciar un recurso simplemente por derroche.

El receptor sabe que el rasgo indica calidad porque individuos de calidad inferior no pueden permitirse el lujo de tales derroches extravagantes sin morir, aunque a cambio la selección natural hace que muchos se lastimen o mueran en el intento de los comportamientos extravagantes.

Diferenciación sexual en el cerebro

Anatómicamente, el cerebro posee receptores para la testosterona en varias partes, aunque la mayoría posee la enzima aromatasa que la convierte a estrógenos. Adicionalmente, altos niveles de testosterona en el cerebro inducen su parada de producción en los testículos. Algunas zonas del cerebro parecen poseer la enzima 5a-reductasa, pero su actividad parece verse limitada a la etapa fetal. A diferencia de muchas especies donde el acto sexual está limitada exclusivamente a la reproducción, en los humanos la actividad sexual y la procreación no están tan fuertemente unidos psicológicamente.

En los hombres normales no existe una correlación estadísticamente significativa entre los niveles de testosterona en sangre y los niveles de deseo sexual, la frecuencia de actos sexuales o las fantasías sexuales. Tampoco existe una relación estadísticamente significativa entre la testosterona y la homosexualidad. Aunque la castración en un hombre adulto puede disminuir el interés y la actividad sexual no puede eliminarla, simplemente lo hace infértil.

La testosterona y la vanidad masculina

Los hombres al igual que las mujeres se encuentran presionados para que sus cuerpos encajen con ciertos ideales culturales o estereotipos. En el caso de los hombres se trata de la masculinidad evidente, ejemplos típicos de esta programación cultural se encuentran en figuras de comic como HI-Man, o en héroes de acción como Arnold schwarzenegger, la Roca, o Vin diesel. Estos ideales son representados cotidianamente por los líderes de los gimnasios, los levantadores de pesas o los fisicoculturistas. Sin embargo, para lograr esas figuras fuera de la realidad es necesario apelar a mecanismos fuera de la naturaleza misma de nuestros cuerpos, en otras palabras, a la administración de sustancias androgénicas.  Los efectos de estas sustancias como castrantes químicos ya han sido discutidos, sin embargo, su efecto en el comportamiento también es significativo. Como me dijo una vez mi profesor de biología, cualquier sustancia que altera la homeostasis del cuerpo es peligrosa, sin importar que tan natural o artificial sea su origen (YouTube).

Los esteroides anabólicos son hormonas que facilitan la producción de músculo, no por la producción en sí, sino por la disminución del tiempo refractario. El tiempo refractario es el tiempo en que el músculo se encuentra bajo intenso dolor, debido a que se está regenerando después de un ejercicio de alto rendimiento. Los atletas deben generar rutinas de entrenamiento y descanso, pero si acortas los tiempos entre los descansos, pueden ejercitar más y más intenso, lo cual disminuye el periodo de tiempo total de entrenamiento o permite entrenar más en comparación con otros atletas.

Lo anterior implica que si consumes esteroides anabólicos y no entrenas, lo que va a pasar es que estos se convertirán en colesterol, ya que muchos de los esteroides anabólicos son fácilmente convertibles a colesterol. El entrenamiento, aun cuando sea más fácil, sigue siendo un requisito indispensable para desarrollar músculo, aun cuando se tienen ayudas extra.

Debido a que el entrenamiento es necesario, dependiendo del tipo de entrenamiento el efecto de los esteroides anabólicos difiere, si haces ejercicios para desarrollar potencia desarrollarás potencia, si te ejercitas para desarrollar resistencia desarrollarás la resistencia y así sucesivamente. Debido a su enorme impacto, los esteroides anabólicos se han convertido en uno problema a nivel profesional.

En los deportes de alto rendimiento se debe afrontar una paradoja, el público quiere mercas, pero desprecia la trampa, y el uso de esteroides es visto como una forma particularmente despreciable de trampa. El problema es que muchas estrellas del deporte han admitido en algún momento haber empleado esteroides, y en consecuencia sus seguidores no profesionales han empezado a utilizarlos, por lo que estas sustancias ya no son solo una cuestión ética, sino un asunto de salud pública, especialmente entre los hombres jóvenes adultos que desean mantener una tasa de aumento muscular como la tuvieron en su adolescencia.

En USA se estima que en 1.6% de estudiantes de octavo grado, el 1.8 de estudiantes de décimo grado y el 2.7% de alumnos de último grado han empleado esteroides anabólicos. De todos ellos, un 57% confesó que el uso de esteroides se vio influenciado por los ídolos profesionales a quienes seguían. El problema es que, como cualquier sustancia, y especial en las hormonas, los esteroides poseen efectos secundarios que afectan la homeostasis corporal. Los efectos más leves son un aumento del acné y pueden escalar hasta el desarrollo de cáncer y diversos problemas cardíacos. En medio de ambos extremos hay una serie de efectos secundarios como una disminución en el tamaño de los testículos y el pene, impotencia eréctil y esterilidad en los hombres. Las mujeres experimentan masculinización, calvicie y aumento del tamaño del clítoris.

Adicionalmente, el aumento muscular no implica un mejoramiento de esqueleto, ligamento y especialmente los tendones. Los tendones continúan siendo genéticamente básicos en comparación del artificialmente mejorado músculo, lo cual aumenta la propensión a lesiones de ligamento, los cuales puede destruir carreras en deportes de alto rendimiento.

9. La espermatogénesis humana

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La espermatogénesis es el proceso por el cual se producen los gametos masculinos maduros en la especie humana y en los organismos altamente relacionados con el cómo los vertebrados. En los humanos, la espermatogénesis se da en los testículos y el epidídimo en un proceso bastante lineal que dura aproximadamente 64 días. Aunque generalmente la espermatogénesis involucra fuertemente a la meiosis es un proceso altamente complejo que emplea a la mitosis durante un proceso de maduración. Los cambios que sufren las células no solo tienen que ver en cuanto al contenido genético sino también en la forma y función celular. El espermatozoide es una célula pequeña y altamente especializada para la movilidad en medio acuoso, posee una única mitocondria en la base de su flagelo que proporciona energía a la célula.

La espermatogénesis tiene como objetivo primordial la producción de una abundante cantidad de células altamente especializadas llamadas espermatozoides. A pesar de que la producción de los espermatozoides continúa a través de toda la vida, pero su proporción no es constante. Los espermatozoides se producen en altas cantidades al inicio de la pubertad y empieza a declinar con forme avanza la edad. El proceso de espermatogénesis puede ser dividido en tres etapas diferencias. Las etapas incluyen una proliferación de células mitóticas, la meiosis y la especialización celular de las primeras células haploides.

Tiempo para completar la espermatogénesis

El tiempo requerido para la producción de un espermatozoide maduro desde el estado de espermatogonio es alrededor de 65 a 70 días. Debido a que ocurren una gran cantidad de fases intermedias en las células espermáticas, todo el proceso es denominado de manera colectiva como el ciclo espermático. La producción no es del todo continua, ocurre de manera segmentada a lo largo de los canales seminíferos, en el que las cohortes en maduración se desarrollan con formas diferentes entre un punto y otros. El espermatogonio se transforma en un espermatozoide maduro después de pasar varias rondas de divisiones mitóticas, un mar de divisiones meióticas y unas cuantas semanas de especialización celular "ver imagen anterior”. Las hormonas pueden alterar la cantidad de espermatozoides en cada cohorte, pero no pueden alterar la duración de cada fase del desarrollo del ciclo. La espermatogénesis ocurre a lo largo de cada tubo seminífero en ciclos sucesivos. Los ciclos nuevos se inician a intervalos regulares, aproximadamente 2 o tres semanas entre cada uno. En consecuencia, las diferentes fases de desarrollo se separan a lo largo del tubo seminífero en cohortes o grupos de espermatozoides en desarrollo. Esta sucesión asegura la producción continua de espermatozoides.

Factores que afectan la producción de espermatozoides

Aproximadamente 200 millones de espermatozoides son producidos en los testículos de un humano adulto, con una cantidad similar siendo expulsada durante una eyaculación normal. Debido a que los testículos se están dividiendo de manera constante mediante la meiosis, son sensibles a agentes externos que alteran la división celular o la síntesis de nuevo material genético. Los carcinógenos químicos, los medicamentos para quimioterapia, las toxinas ambientales, la radiación, las temperaturas extremas, la edad e incluso el estrés pueden alterar el número de espermatozoides producido en cada cohorte.

Figura 9.1.  La espermatogénesis. Esquema general de la espermatogénesis humana, la cual sigue el mismo patrón que en otros vertebrados (YouTube).

El sistema inmune normalmente detecta y destruye las células somáticas defectuosas, pero también atacan a las células reproductivas, es por esto que los testículos presentan una barrera que aísla a las células germinales avanzadas “que son muy diferentes a una célula somática” de la vigilancia del sistema inmune. Infecciones o heridas mecánicas puede provocar que las células del sistema inmune invadan los canales seminíferos generando anticuerpos contra las células espermáticas avanzadas. En casos extremos esto puede desencadenar niveles variables de infertilidad; mientras que en casos moderados de producción de anticuerpos contra las células espermáticas no se produce infertilidad, pero la cantidad de espermatozoides en cada cohorte baja.

Espermatogonios

Los espermatogonios se dividen por mitosis para producir espermatocitos primarios. Los espermatocitos primarios llevan a cabo la meiosis para producir espermatocitos secundarios y espermátides. Los espermatogónios son células troncales o madre a partir de las cuales se generan los gametos al final de la espermatogénesis. Los espermatogónios son células diploides que se dividen por mitosis, ya sea para regenerarse a sí mismos o para producir por especialización celular una serie de células iniciadoras llamadas espermatocitos primarios.

Espermatocitos I, II y la meiosis

Los espermatocitos primarios son los que ingresan en el proceso de meiosis. Recordemos que la meiosis tiene lugar en dos citocinesis. En la espermatogénesis el producto de la primera división meiótica “que lleva a la célula de 2(2n) a 2(n) cromosomas” se denomina espermatocitos secundario. El espermatocito secundario lleva a cabo la meiosis II llevándolo de 2(n) cromosomas a n cromosomas. La célula producida al final de la meiosis II se denomina espermátide.

Si todas las células sobreviven al proceso, al final de cada ciclo un espermatogonio que es introducido a la producción de gametos tiene el potencial de producir 256 espermátides. Existe un gran número de problemas del desarrollo durante la espermatogénesis que causan hipogonadismo e infertilidad en los hombres. El más frecuente es el síndrome de Klinefelter que causa precisamente hipogonadismo e infertilidad. Los pacientes con este desorden poseen un cromosoma X extra debido a una disyunción de la meiosis en uno de sus padres. El cariotipo típico del síndrome de Klinefelter es de 47 XXY, pero pueden existir otros cariotipos menos comunes. El volumen de los testículos se reduce a menos de un 75% y eyacula una menor cantidad o ningún espermatozoide.

Espermátides y especialización al espermatozoide

La formación de un espermatozoide maduro requiere de una alta remodelación celular. Las espermátides son las células haploides que emergen de la meiosis, pero no se parecen en nada a un espermatozoide, pues son células redondas, pequeñas y para nada distintivas de su propósito final. Cambios notables incluyen alteraciones en el núcleo, la formación de la cola y la pérdida masiva del citoplasma. El núcleo se hace excéntrico y su tamaño disminuye, lo cual a su vez implica que la cromatina en su interior se compacta. A partir del aparato de Golgi se especializa en un nuevo orgánulo llamado acrosoma que es semejante a los lisosomas, este orgánulo se aplana y forma una membrana extra alrededor del núcleo

Los centriolos que se ubican cerca al aparato de Golgi normalmente, migran hacia el polo caudal para formar a través de la producción de microtúbulos un filamento axial denominado axoneme. El axoneme conforma la mayor parte de la cola del espermatozoide. A través de todo el cambio estructural gran cantidad del citoplasma es extraído de la célula haciéndolo más pequeño, mientras que una de las mitocondrias se asocia de manera íntima con la cola del espermatozoide para proporcionarle energía.

Objetivos de la especialización de los espermatozoides

Las razones para este proceso tan largo y costoso en términos metabólicos se hacen claras cuando se evalúan las funciones que posee el espermatozoide en el ciclo de vida de los animales como el ser humano. A diferencia de otras células, el espermatozoide es una célula que no sirve para otra cosa en el organismo más que la de nadar, encontrar, reconocer y fertilizar un óvulo en otro organismo o en un ambiente acuoso; por lo anterior debe cumplir una serie de prerrequisitos. Dado que el óvulo proporciona los materiales para sobrevivir, el espermatozoide puede darse el lujo de perder su citoplasma de este modo se moverá con mayor rapidez que otro con un mayor volumen.

Dado que debe nadar el espermatozoide debe tener un apéndice que le proporciona la movilidad y la fuente de energía que lo mueva. Debe ser resistente incluso ante ambientes hostiles que generan selección sexual en el interior de la hembra en el caso de la fecundación interna. Debe ser capaz de reconocer y penetrar el óvulo una vez lo encuentra en el menor tiempo posible para poder vencer a sus competidores, sean estos producidos por el mismo individuo o por varios individuos en copulas diferentes.

Partes de un espermatozoide 

Un espermatozoide es una célula reproductiva masculina que tiene una estructura especializada para su función reproductiva. Las principales partes de un espermatozoide y sus funciones son:

(a) Cabeza: Es la parte redondeada y aplanada del espermatozoide, que contiene el núcleo y el material genético (ADN) que se transmitirá al óvulo durante la fertilización.

(b) Acrosoma: Es una estructura en forma de capuchón que se encuentra en la cabeza del espermatozoide y contiene enzimas que ayudan al espermatozoide a penetrar en el óvulo durante la fertilización.

(c) Cuello: Es la parte estrecha del espermatozoide que conecta la cabeza con la cola.

(d) Pieza intermedia: Es una parte del espermatozoide que contiene mitocondrias, que producen energía para que el espermatozoide pueda moverse.

(e) Cola: Es la parte larga y delgada del espermatozoide que le permite moverse y desplazarse hacia el óvulo. La cola contiene microtúbulos y filamentos de actina que producen el movimiento del flagelo.

Figura 9.2. Partes de un espermatozoide.

En resumen, la cabeza del espermatozoide contiene el material genético que se transmite al óvulo durante la fertilización, mientras que el acrosoma contiene las enzimas necesarias para la penetración del óvulo. La pieza intermedia y la cola del espermatozoide son responsables del movimiento y la motilidad del espermatozoide para poder llegar al óvulo y fertilizarlo.

Testosterona y espermatogénesis

La testosterona es esencial para la producción y maduración normal de los espermatozoides. La espermatogénesis requiere de altas concentraciones intratesticulares de testosterona segregadas desde las células de Leydig. La testosterona se difunde por transporte pasivo a través de los tubos seminíferos cruzando la barrera sanguínea de los testículos. Las células de Sertoli reciben a la testosterona, así como otra hormona conocida como FSH. Los mecanismos por los cuales las células de Sertoli estimulan la producción de espermatozoides no está muy bien determinada, pero varios estudios señalan una relación causal y directamente proporcional entre los niveles de testosterona y los niveles de producción de espermatozoides.

10. Regulación hormonal femenina

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Al igual que en el hombre, la mujer también inicia su desarrollo sexual en el cerebro por medio de las hormonas gotadotropinas. De hecho, las dos hormonas que afectan las gónadas llamadas folículoestimulante y luteinizante adquieren sus nombres de estructuras anatómicas exclusivas de las mujeres, siendo estas los folículos y el cuerpo lúteo.

(YouTube) Los cambios en los ciclos menstruales están regulados por hormonas en el sistema reproductivo femenino.

(YouTube) Los cambios en los ciclos menstruales están regulados por hormonas en el sistema reproductivo femenino.

(YouTube) La prolactina es una hormona producida por la región anterior de la pituitaria, la cual regula la producción de leche, mientras que la oxitocina que es producida por la parte posterior de la pituitaria induce la eyección de la leche en los senos.

Duración del ciclo menstrual

A diferencia de los hombres en donde la producción de gametos es un fenómeno continuo al igual que la secreción de testosterona, en las hembras se generan ciclos de producción de gametos y de secreciones hormonales. Bajo condiciones normales los ciclos menstruales duran alrededor de 28 días, pero en condiciones de estrés extremo los ciclos se pueden dilatar a 31 días o contraer a 21.

Gonadotropinas y sistema reproductor femenino

En la figura principal y en el video se puede observar un resumen de los órganos del sistema reproductor femenino, los cuales consisten en el cerebro, la pituitaria, el oviducto, el útero, los ovarios, la cérvix y la vagina. Al igual que en los hombres el órgano que permite el desarrollo y mantenimiento del sistema reproductor es el cerebro mediante la regulación y secreción de hormonas endocrinas, es decir hormonas que se trasladan de un órgano a otro a través del sistema circulatorio.

Funciones del ovario

El ovario maduro posee dos funciones principales, la maduración de las células germinales y la secreción de hormonas esteroides que regulan la actividad sexual. Cada célula germinal se encuentra encerrada al interior de un folículo, el cual una de las fuentes de hormonas sexuales cíclicas.

Figura 10.1.   El ciclo menstrual femenino. Es altamente complejo e involucra cambios en los órganos reproductivos, los caracteres sexuales secundarios y en el estado de ánimo, todos inducidos por los ciclos hormonales del eje hipotálamo-pituitaria-gonadal.

Regulación endocrina de las gonadotropinas en la mujer

Los esteroides ováricos inhiben la producción de la hormona luteinizante y folículoestimulante por vía de la retroalimentación negativa. Justo antes de la evolución a mitad del ciclo, el estradiol posee una retroalimentación positiva que afecta al eje de hipotálamo y la pituitaria induciendo un incremento significativo de la secreción de la hormona inductora de secreción de las gonadotropinas y por ende un incremento de la secreción de las hormonas luteinizante y folículoestimulante. El ovario también produce tres polipéptidos hormonales: la inhibina que suprime la secreción de la hormona folículoestimulante; la activina que bloquea a la inhibina; y la folastatina que bloquea a la activina permitiendo a la inhibina actuar.

(YouTube) Ciencia Divertida La Pubertad en las Mujeres.

Cambios hormonales durante el embarazo

Aproximadamente 7 días después de la fertilización, el embrión en desarrollo o blastocito se empieza a quedar sin energía y debe unirse al tejido materno enterrándose en la pared del útero. La inserción del blastocito en el tejido materno le permite una fuente de nutrientes que le permite dar inicio a la siguiente fase de su desarrollo denominado gastrulación. Para hacerlo, al blastodermo genera una nueva capa de células externas llamadas placenta, las cuales comenzaran a producir una serie de hormonas que favorecen la producción de vasos sanguíneos y la supresión del sistema inmune de la madre.

Figura 10.2. Los sacos embrionarios como órganos endocrinos. Durante el embarazo los ciclos hormonales femeninos cambian, debido a que la placenta fetal, que se origina a partir del cigoto, se convierte en un poderoso órgano endocrino.

La placenta produce también hormonas semejantes a las producidas por el eje de la pituitaria y el hipotálamo debido a que estas estructuras aún no han sido creadas en el embrión, estas hormonas guían el desarrollo sexual del embrión. Estas hormonas permiten el desarrollo normal del embrión, la vida fetal e incluso las labores del parto. Hemos evolucionado a partir de animales ovíparos, y aunque nuestros fetos permanecen en el interior de las madres, aun nuestros embriones requieren de rodearse de una serie de capas semejantes a un huevo como la placenta. Estos tejidos poseen capacidad endócrina y producen hormonas de diversos tipos, entre ellas, hormonas sexuales o reguladoras de las hormonas sexuales.

El control hormonal de la lactancia

El ser humano es un mamífero, esto quiere decir que las hembras son capaces de producir un líquido muy nutritivo denominado leche. La leche se produce en las glándulas mamarias, y su producción se encuentra bajo el control de las hormonas de la pituitaria y de los esteroides de los ovarios. Dos son las funciones principales de la leche, la primera es la de apoyar el crecimiento del bebe recién nacido debido a que su sistema digestivo aun no es apto para consumir alimentos, la segunda función es la de un refuerzo inmune por parte de la madre hacia el feto ya que el sistema inmune de los recién nacidos aún es muy débil.

Hormona liberadora de gonadotropinas en la mujer

El eje de la pituitaria y el hipotálamo regula la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas, de forma tal que su secreción se realiza de un modo pulsante mucho más marcado que en el hombre. Las pulsaciones de la hormona liberadora de gonadotropinas, causa que la secreción de a hormona luteinizante y folículoestimulante posea ritmos mucho más marcados que en el hombre.

Los pulsos rítmicos de la hormona liberadora de gonadotropinas  poseen dos fases generales, la folicular en la que los pulsos son pequeños y continuos; y la fase lútea en la que los pulsos son más dilatados y los picos de producción son más altos. El contacto entre la pituitaria y el hipotálamo se da gracias a un sistema de circulación porta, un bloqueo de estas venas conlleva al bloqueo en la producción de la hormona luteinizante y folículoestimulante, lo cual a su vez conlleva a la atrofia de los ovarios y a la reducción en la secreción de las hormonas ováricas.

Control neuronal de la hormona liberadora de gonadotropinas en la mujer

Las neuronas de otras regiones del cerebro también intervienen en los ritmos de secreción de la hormona de liberación de gonadotropinas por parte del hipotálamo. Neurotransmisores como la epinefrina y la norepinefrina estimulan la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas; mientras que la dopamina y la serotonina inhiben la secreción de la misma. Adicionalmente, los esteroides y péptidos ováricos, así como neuropéptidos producidos por el hipotálamo pueden alterar la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas.

La hormona luteinizante en la mujer hasta la pubertad

La liberación de la hormona luteinizante a través del ciclo de vida de la mujer está representado por el modelo de la figura principal. Durante el periodo neonatal, la hormona luteinizante es liberada en bajas y constantes concentraciones sin el patrón rítmico. Este periodo coincide con una falta de desarrollo de los caracteres sexuales y de las gónadas.

El patrón rítmico coincide con el inicio de la pubertad, pero por unos cuantos años solo es expresada durante el sueño, este periodo coincide con un incremento del desarrollo folicular de forma asincrónica, con una producción de estradiol ovárico más marcada.

La hormona luteinizante en la mujer hasta la menopausia

Con el establecimiento del ciclo menstrual regular asociados a una ovulación periódica, las pulsaciones de la hormona luteinizante pasan de un ciclo de 24 horas a un periodo mensual. Este ritmo se mantendrá durante los años fértiles de la mujer hasta que se alcanza el periodo denominado menopausia, en las cuales los ovarios pierden la capacidad de sostener una maduración folicular activa, se segrega menos estradiol. Esto conlleva al retorno de las pulsaciones de la hormona luteinizante a ciclos más cortos y a una concentración más alta de la hormona luteinizante en la sangre.

11. Anatomía del sistema reproductor femenino

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El sistema reproductivo femenino posee dos componentes principales, los ovarios que se encargan de producir el gameto femenino maduro denominado óvulo y segrega varias hormonas como las progestinas, los andrógenos y los estrógenos. El segundo componente del sistema reproductor femenino es un sistema de ductos que transportan al óvulo, siendo el lugar de unión del óvulo con el espermatozoide, y la zona por donde los espermatozoides deben viajas desde que son depositados en la vagina en el coito.

Figura 11.1. Sistema reproductor femenino. En este modelo se presentan los detalles del sistema reproductor femenino (YouTube)(YouTube).

La morfología y funcionalidad de estas estructuras cambian de forma asociada al ciclo menstrual ya que están influenciadas por las hormonas reproductivas. El sistema reproductor femenino está compuesto por la vagina, el útero, los tubos de Falopio, la cérvix y los ovarios.

Los ovarios

Los ovarios se encuentran en la sección pélvica de la cavidad abdominal de forma especular, es decir, hay dos ovarios uno a la derecha y el otro a la izquierda, cada uno siendo el reflejo del otro. Los ovarios se encuentran anclados en su posición a través de una serie de ligamentos. En el adulto, el ovario puede pesar entre 8 y 12 gramos y consiste en una corteza externa y una medula interna, sin una demarcación clara. El córtex contiene los ovocitos encerrados en folículos ováricos de varios tamaños, el cuerpo lúteo, el cuerpo albicante, y las células del estroma. La médula contiene tejido conectivo e intersticial. Una serie de vasos sanguíneos, linfáticos y nervios ingresan a la médula del ovario a través del hilus.

Las trompas de Falopio

También conocido como oviducto o trompas de Falopio, es la estructura que se encarga de recibir el óvulo cuando este es liberado por el ovario y proveen un ambiente adecuado para la formación y desarrollo del embrión desde el cigoto hasta el blastocito. Los oviductos tienen un largo de 10 a 15 centímetros de largo y se dividen en tres regiones secuencias denominadas infundíbulo, ámpula e istmo. El infundíbulo se encuentra adyacente al ovario y se abren hacia la región del peritoneo.

Los ovarios no están conectados a las trompas de Falopio mecánicamente de manera continua, en su lugar hay una abertura que da al peritoneo, lo cual crea el riesgo de que un embrión sea liberado de forma externa. Normalmente las trompas de Falopio y sus fimbrias se proyectan hacia el ovario para capturar el óvulo liberado. Si un óvulo que ha escapado a la trompa de Falopio es fecundado por espermatozoides pueden conllevar a una condición patológica muy peligrosa conocida como embarazo ectópico, en la cual el embrión y el feto se desarrolla fuera del útero.

De hecho, existe una amplia variedad de embarazos ectópicos, el que acabamos de describir es en el embarazo ectópico abdominal o del peritoneo, sin embargo, un embrión puede implantarse en otras regiones del sistema reproductivo: ovarios, infundibular, ampular, intersticial, y cervical.

Figura 11.2. Estructura y función de los ovarios. En este modelo del ovario se muestra el desarrollo de los folículos primordiales pasando por la ovulación y la generación del cuerpo lúteo. Los óvulos se desarrollan al interior de los folículos, y cuando el folículo pierde su óvulo en la ovulación pasa a llamarse cuerpo lúteo.

Fimbrias

Las puntas de las trompas de Falopio tienen una estructura en forma de trompeta con unas terminaciones en forma de dedos denominadas fimbrias, su función es la de facilitar la captura del embrión liberado por el ovario al momento de la ruptura folicular.

Ámpula

La ámpula es la región de la fertilización, posee una capa muscular muy delgada y una capa muy bien desarrollada de mucosa.

Istmo

El istmo se localiza en la unión con el útero y posee un lumen muy estrecho rodeado por músculo liso. Su estructura es semejante a un esfínter y puede obstruir el paso de los espermatozoides.

Figura 11.3. Trompas de Falopio y estructuras asociadas.

Figura 11.4. Embarazos ectópicos.

Funciones de las trompas de Falopio

Las trompas de Falopio transportan las células reproductivas en dos direcciones. Los espermatozoides deben viajar desde el útero en dirección de los ovarios guiados por hormonas liberadas por el óvulo maduro. En la dirección opuesta, el embrión fecundado avanza hacia el útero, al mismo tiempo pasa por las etapas de cigoto, clivajes, mórula y blastocito, momento en el cual sale de la trompa de Falopio y llega al útero. El movimiento de las células a través de las trompas de Falopio se encuentra mediado por contracciones peristálticas de musculo liso, movimientos ciliares y secreción de fluidos, todas las cuales se encuentra reguladas por hormonas y neurotransmisores.

El útero

El útero se encuentra ubicado entre la vejiga urinaria y el recto. En la parte superior se encuentra ubicadas las conexiones a cada una de las trompas de Falopio. Hacia la parte inferior el útero se cierra hacia una estructura denominada cérvix. El útero está compuesto por dos tipos de tejido:

 (a) La parte externa se denomina miometrio, y está compuesto por varias capas de músculo liso contráctil capaz de realizar movimientos peristálticos. La parte interna de denomina endometrio, el cual posee una capa de estroma profundo cerca al miometrio y una capa superficial de células epiteliales. 

 (b) El estroma es permeado por arterias en espiral y contiene gran cantidad de tejido conectivo. Las glándulas uterinas que también penetran en el estroma se encuentran delimitadas con células secretoras en colma las cuales interrumpen en la capa epitelial.

La cérvix

La cérvix es una estructura en forma de cuello, también denominada cuello uterino, se trata de un estrecho canal muscular que conecta la vagina con el cuerpo de útero. Posee la capacidad de dilatarse en respuesta a señales hormonales en el momento de expulsión del feto. La cerviz posee numerosas glándulas con un epitelio columnar que produce mucosa bajo el control del estradiol. A mayor actividad folicular durante el ciclo menstrual la cantidad de estradiol se incrementa, y en consecuencia la mucosa cervical cambia su densidad, desde un material muy denso y casi seco, hasta una sustancia acuosa y difusa. La cérvix sirve como una barrera para los espermatozoides. Al inicio del ciclo menstrual la cérvix está cerrada y seca, lo cual disminuye la probabilidad de supervivencia de los espermatozoides. Simultáneamente las hormonas en esta etapa del ciclo menstrual inducen un bajo deseo sexual por parte de la mujer. Una vez que se alcanzan los picos de hormonas sexuales, la cérvix se expande y libera mucosa que favorece la supervivencia de los espermatozoides, simultáneamente el comportamiento de la mujer cambia presentando un mayor deseo sexual.

La vagina

La vagina es una estructura muy bien irrigada por el sistema circulatorio. Se encuentra demarcada por varias capas de epitelio que cambia histológicamente durante el ciclo menstrual. Cuando los niveles de estradiol son bajos como durante la etapa prepubertal y postmenopausica, el epitelio vaginal es duro y las secreciones son escasas, resultando en una textura seca, anterior conlleva a una alta susceptibilidad a las infecciones. El estradiol favorece la proliferación y cornificación del epitelio vaginal, mientras que la progesterona se opone a estas acciones induciendo la proliferación de leucocitos polimorfonucleares en los fluidos vaginales disminuyendo la probabilidad de infecciones. El estradiol también activa las glándulas vaginales produciendo fluidos lubricantes durante el coito.

12. Los estrógenos, la feminidad y la reproducción

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A pesar de que los ovarios y los testículos son órganos homólogos, su estructura interna es muy diferente. En los testículos la gametogénesis y esteroidogénesis están controladas por dos tipos de células separadas por la membrana de los túbulos seminales. Sin embargo, la estructura interna del óvulo no posee dichos túbulos, lo que tiene es una enorme cantidad de huevecillos o folículos que contienen a los óvulos en desarrollo. A pesar de lo anterior si es posible encontrar las dos líneas de células homólogas a las células de Sertoli y las células de Leydig separadas por una membrana. El folículo de Graaf posee las células teca externas que se encuentran por encima de la lámina basal, y debajo de estas se encuentran las células granulosas. Las granulosas son homólogas a las células de Sertoli ya que están adyacentes al óvulo, mientras que las células teca externas son homólogas a las células de Leydig pues están separadas por una membrana externa. Al igual que las células de Leydig, la función de las células teca es producir testosterona y androstenodiona, mientras que las células granulosas homólogas a las de Sertoli convierten dichas hormonas en estradiol y estrona.

Colesterol y sus fuentes en la esteroidogénesis de la mujer

Tanto las células granulosas y las células teca se encuentran involucradas en la síntesis y secreción de hormonas esteroides en la mujer. El principal esteroide activo producido por el folículo es el estradiol, un esteroide de 18 carbonos con la misma base de la testosterona. La esteroidogénesis es el proceso de producción de hormonas esteroides, la cual depende de la disponibilidad de colesterol, el cual se origina por diversas rutas metabólicas, sin el colesterol como precursor primario no es posible sintetizar las hormonas sexuales. El colesterol ovárico se obtiene a partir de lipoproteínas solubles en la sangre, síntesis de novo al interior de las células ováricas y esteres colesteroidales en las gotas aceitosas al interior de las células ováricas.

Sin embargo, la fuente la importante de colesterol para la esteroidogénesis es la lipoproteína de baja densidad o LDL también conocido como colesterol malo por su tendencia a acumularse en las arterias antes de ser depositado en los tejidos de destino.

Hormona luteinizante 

La conversión de colesterol a pregnenolona por medio del corte de la cadena lateral mediante una enzima específica es una reacción limitante que se encuentra regulada hormonalmente mediante la hormona luteinizante. Al igual que en las células de Leydig, la hormona luteinizante activa una proteína G transmembranal "figura principal" que activa un mensajero secundario intracelular llamado AMP cíclico. Toda esta ruta aprovecha la naturaleza funcional del AMP cíclico y los lípidos. La función basal es que el incremento de AMP cíclico es una señal de baja energía para la célula, por lo que una respuesta lógica es que esta incremente la absorción de lípidos, los cuales pueden ser catabolizados para obtener energía.

Mitocondria y retículo endoplasmático

En la esteroidogénesis el proceso es el mismo, solo que la ruta metabólica en la que se involucra el colesterol no es energética, sino que estará involucrada en la producción de hormonas. Muchas rutas metabólicas de los seres vivos emplean secciones de otras, esto provoca un ahorro general en la cantidad de genes involucrados en muchos procesos. La pregnenolona al igual que en las células de Leydig se sintetiza en la mitocondria a partir del colesterol, una vez que se ha producido la pregnenolona, esta se difunde por transporte pasivo fuera de la mitocondria y es absorbida por el retículo endoplasmático liso "smooth endoplasmatic reticulum", donde ocurre el siguiente paso de la esteroidogénesis femenina.

Rutas para la síntesis de hormonas esteroidoes en la mujer

Otro ejemplo del reciclado de rutas metabólicas se muestra en la esteroide génesis femenina. Puesto que tanto los hombres como las mujeres sintetizan testosterona y estradiol la única diferencia es la regulación para la producción diferencial de testosterona y estradiol. Las rutas intermedias para la producción de estradiol involucra la misma de la testosterona, la ruta 5 delta y la 4 delta. La pregnenolona es convertida a progesterona en la dura d4 por medio de la enzima 3b-deshidrogenasa de hidroxiesteroides, o en la ruta d5 por medio de la de la enzima 17a-hidroxilasa. En ambas rutas el producto es 17a-hidroxipregnenolona.

Figura 12.1. Comunicación hormonal paracrina entre las células teca y las células granulosas.

La 17a-hidroxipregnenolona es convertida a androstenodiona y testosterona por medio de la 17,20-liasa y la 17b-deshidrogenasa de hidroxiesteroides respectivamente en la ruta d4. En la ruta d5 la 17a-hidroxipregnenolona es convertida a dehidroepiandrotestosterona por medio de la 17,20-liasa, la cual es subsecuentemente transformada a androstenodiona por 3b-dehidrogenasa de hidroxiesteroides. La testosterona producida se difunde a través de las células teca, cruzan la membrana basal e ingresan a las células granulosas.

Producción de estrógenos en la mujer

Como se mencionó anteriormente, la ruta bioquímica para la producción de hormonas esteroides es la misma en hombres y mujeres, sin embargo, es la regulación fina de las hormonas la que diferencia en una mayor producción de estrógenos que de andrógenos. El paso de la estosterona y la androstenodiona a estradiol y estrona es realizada por la misma enzima que en el hombre, la aromatasa. Los estrógenos poseen generalmente 18 carbonos. La estrona puede convertirse a estradiol por la 17b-deshidrogenasa de hidroxiesteroides.

Dos células dos gonadotropinas

La secreción de estradiol por parte del folículo requiere de la cooperación de las células teca y de las células granulosas con la coordinación de la hormona luteinizante y la hormona folículoestimulante.

Solo las células granulosas son capaces de ser activadas por la hormona folículo estimulante, mientras que la acción de la hormona luteinizante se extiende a las teca y las células del estroma a parte de las mismas células granulosas. La expression de los receptors para la hormona luteinizante es dependiente de la etapa de desarrollo del folículo, las células teca adquieren dichos receptores temprano en su desarrollo, mientras que las células granulosas solo expresan los dos receptores tarde en su desarrollo.

Funciones de las células granulosas y las células teca en la producción de esteroides

Las enzimas para las rutas bioquímicas de expresan de forma diferencial, esto quiere decir que una sola célula es incapaz de realizar toda la esteroidogénesis desde el colesterol hasta el estradiol. La aromatasa que convierte los andrógenos a estrógenos solo es producida por las células granulosas, pero estas carecen de la 17a-hidroxilasa. Esto quiere decir que las granulosas no pueden producir los andrógenos aromatizables como la testosterona y la androstenodiona. Son las células teca las que se encargan de producir los andrógenos masculinizantes, los cuales se difunden hasta las células granulosas donde son convertidos a los estrógenos feminizantes.

Fisiología y la función de las células granulosas y las células teca

Al igual que las células de Leydig, las células teca se encuentran fuera del ambiente donde se desarrollan los gametos gracias a una membrana. Estas células se encuentran en contacto directo con capilares sanguíneos que les suministran colesterol por medio de receptores de lipoproteínas de baja densidad o LDL. Las células granulosas también pueden producir testosterona, pero no por las rutas estándar de la esteroidogénesis, y es muy poco eficiente en su producción, por lo que siempre son dependientes de los suministros de las células teca.

Otros efectos de la hormona folículoestimulante en las células granulosas

La mayor población de células en el folículo son las células granulosas, por lo que cabe de esperar que el efecto estimulante de la hormona folículoestimulante se de en estas células, pues de allí viene su nombre. La hormona folículoestimulante activa a las células granulosas mediante un mecanismo dependiente de una proteína G y de AMP cíclico para aumentar la proliferación y diferenciación de las células granulosas, inducir la producción de la enzima aromatasa para producir los estrógenos, producir progesterona e incrementar la producción de inhibina.

A medida que el folículo va madurando, la cantidad de receptores para las dos gonadotropinas va aumentando. La hormona folículoestimulante también induce que las nuevas células granulosas contengan más receptores para sí misma y para la hormona luteinizante, haciendo que el folículo sea cada vez más sensible a los estímulos hormonales.

La mujer y los esteroides anabólicos

La acción combinada de ambas gonadotropinas amplifica la producción de estrógenos. Las células teca y del estroma producen hormonas androgénicas que sirven como la base para la producción de los estrógenos. Esto significa que, ¿si una mujer consume hormonas esteroides aromatizables como la testosterona podra reforzar sus características femeninas al convertirlo en estradiol? La respuesta es no.

En altas concentraciones los andrógenos son convertidos por medio de la 5a-reductasa en la hormona esteroide androgénica más potente, la dihidrotestosterona.  La dihidrotestosterona paraliza el desarrollo del folículo conllevando a la atresia folicular o muerte del folículo. Si los folículos mueren rápidamente entonces la mujer sufre un efecto masculinizante hormonal, como les ha sucedido a muchas mujeres deportistas que han abusado de los esteroides anabólicos.

13. La ovogénesis

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El objetivo de la ovogénesis es la producción de óvulos capaces de ser fertilizados y convertirse en la base para un nuevo cuerpo diploide 2n mediante la combinación del contenido genético de dos células haploides n. Al igual que en la espermatogénesis, o, mejor dicho, de manera mucho más marcada los esquemas para la ovogénesis omiten una serie de detalles relacionados con los tiempos de especialización y los lugares en los que se da a cabo.  

Figura 13.1. Ovogénesis y foliculogénesis. La ovogénesis es más compleja que la espermatogénesis debido a que involucra a una estructura accesoria llamada folículo. El óvulo se desarrolla dentro del folículo, y aun después de que ambos se separan en la ovulación, seguirán vinculados hormonalmente. Otro detalle es que la ovogénesis solo se completa cuando el espermatozoide lo penetra y se termina la meiosis II.

A diferencia de los espermatozoides que pasan de espermatogonio a espermatozoide en cohortes cada 65 días, una mujer especializa desde el ovogonio a los oocitos primarios una sola vez, durante su vida uterina antes de nacer. Posteriormente los oocitos primarios quedarán detenidos en la profase de la meiosis I. Posteriormente con el inicio del ciclo menstrual, cada mes aproximadamente, los ovarios liberan un solo oocito primario que continuará la meiosis. Adicionalmente al oocito en proceso de meiosis existe una estructura asociada y funcional denominada folículo en el cual el oocito primario se desarrolla. La meiosis no se termina en los ovarios, y solo hasta que un espermatozoide ingresa en el oocito maduro “o secundario” este inicia su meiosis II con el núcleo del espermatozoide dentro.

Ovogonios, la parálisis en meiosis I profase y atresia

Los ovogonios son las células madre a partir de las cuales se forman los óvulos maduros. Como se ha mencionado anteriormente, los ovogonios no se regeneran como los espermatogónios, y solo se generan durante la etapa embrionaria. Los ovogonios se generan en el saco embrionario y migran a la cresta genital, donde se precipitan en el ovario en formación. Sin los ovogonios los ovarios son incapaces de desarrollarse de manera correcta. Las células germinales se dividen de manera activa por mitosis solo hasta antes del nacimiento, cuando ingresan en el inicio de la meiosis. Los ovogonios que inician la meiosis se denominan ovocitos primarios.

Cerca de 1 millón de ovocitos primarios ingresan en la meiosis, pero se quedan paralizados en la profase de la meiosis I hasta la pubertad. No todos los ovocitos primarios sobreviven la etapa de dormancia, del millón de ovocitos primarios solo sobreviven uno 200 000 gracias a un proceso llamado atresia. Cuando la mujer alcanza los 30 años solo sobreviven unos 26 000 y para la etapa de menopausia los ovarios están esencialmente vacíos de ovocitos. Cada ovocito en desarrollo se encuentra rodeado por un folículo primordial que permite el desarrollo del ovocito.

Los óvulos "izquierda Figura 11.1" se desarrollan al interior de una bolsa células llamada folículo "derecha Figura 11.1". Antes de nacer los ovogonios "oogonium" ingresan en la mitosis para diferenciarse en ovogónios secundarios. Inmediatamente después ingresan en meiosis I donde se quedan paralizados. Paralelamente los folículos se desarrollan levemente alrededor. Después de la pubertad los folículos se desarrollan alrededor de la cohorte de ovocitos liberados cada mes. Cuando finaliza meiosis I se genera una célula con casi todo el citoplasma y otra degenerada llamada cuerpo polar.

Figura 13.2. Modelo simplificado de la ovogénesis/foliculogénesis. Lo que se libera del ovario es un ovocito secundario que aún tiene que completar la meiosis, dado que está arrestado, solo reiniciará la meiosis si un espermatozoide lo fecunda.

Meiosis del ovocito primario y parálisis

Todos los ovocitos sanos que se encuentran en un estado de parálisis justo al inicio de la meiosis I en la profase. Cuando el folículo es estimulado por hormonas de control como las gonadotropinas, el ovocito en su interior inicia el desarrollo prosiguiendo la meiosis. Como en cualquier proceso de meiosis, deben darse dos divisiones. Hay que recordar que los ovocitos primarios que ingresan en la meiosis poseen un contenido genético equivalente a 2(2n) cromosomas, es decir, el doble de la cantidad de cromosomas básico de la especie por duplicado, pues cada uno posee dos cromatinas que son esencialmente el mismo cromosoma repetido.

Cuando se da la anafase I los cromosomas homólogos son separados, lo cual disminuye a la mitad la cantidad de cromosomas, pero cada uno contiene dos cromátides 2(n). Estos ovocitos haploides pero con contenido genético duplicado son los ovocitos secundarios, pero al cual también denominamos, óvulo maduro, “es extraño, lo sé”. Los ovocitos secundarios durante la meiosis también son particulares en el sentido de que solo una de las células meióticas es activa, mientras que la otra pierde la mayoría de su material citoplasmático y se hace inactivo para la reproducción, denominado cuerpo polar.

La segunda meiosis avanza hasta la metafase, donde las células quedan paralizadas nuevamente. En este punto el óvulo maduro “oocito secundario” es expulsado definitivamente del folículo. La segunda división meiótica se da cuando el espermatozoide penetra en el óvulo, formando el núcleo haploide (n) que no puede experimentar la cariogamia hasta que el núcleo del óvulo complete su última fase miótica, por lo que tenemos un núcleo (n+n) o dicarionte. El cuerpo polar también hace meiosis, y estos cuerpos polares secundarios pueden generar una seria de células con función desconocida “en otras veces el cuerpo polar se paraliza”. Cuando el núcleo del óvulo termina su meiosis II tampoco se fusiona con el núcleo del espermatozoide, lo que va a pasar es que ingresa a una mitosis 2(n+n) y una vez que los núcleos de ambos gametos se dispersan, si se da la recombinación cromosómica, formando los primeros dos blastómeros que verdaderamente son diploides (2n).   Si la fertilización no se da, el ovocito secundario comienza a degenerarse.

Nacimiento y muerte del óvulo

Cuando estudiamos la espermatogénesis y la ovogénesis tenemos la mala tendencia de desconectar lo que sucede de los órganos que lo permiten, lo que nos sucede para la producción de espermatozoides también es cierto para la producción de óvulos. La producción de óvulos es marcadamente diferente a la de espermatozoides en cuanto a la fisiología del órgano involucrado. El óvulo no posee estructuras tubulares en donde se críen los óvulos como sucede con los espermatozoides. De hecho, lo que tiene el ovario es una serie de huevecillos inmaduros llamados folículos, los folículos poseen en su interior una población celular que incluye no solo al óvulo inmaduro, también otras células involucradas con la producción hormonal.

Nacimiento de los óvulos

Los folículos son la zona que permite el desarrollo de los ovocitos primarios, y la foliculogénesis es el proceso de desarrollo y maduración de los folículos. Se asemejan a huevos que contienen una serie de células que incluyen al óvulo. Durante su desarrollo los folículos pueden presentarse en alguno de los siguientes estados: descansando y listos para ovular. Durante cada ciclo menstrual, los ovarios producen una pequeña cohorte de folículos en crecimiento y cada uno posee un óvulo en desarrollo.

Figura 13.3. Modelo del ciclo folicular. Esta estructura es importante ya que segrega las hormonas femeninas, su nacimiento y muerte es lo que dicta el ciclo menstrual.

Figura 13.4.  El folículo. Corte histológico mostrando un folículo en formación, son estructuras extremadamente simétricas semejantes a un embrión. lo que vemos aquí es un folículo terciario.

Maduración de un óvulo involucra la muerte de otros

Del grupo de folículos en desarrollo, solo el más fuerte completa su proceso de crecimiento hasta liberar el óvulo, los demás son eliminados siendo inducidos a la atresia folicular “muerte del sistema folículo ovocito”. De toda la cohorte solo uno folículo logra desarrollarse emergiendo como el folículo dominante, el cual ovula liberando un ovulo maduro el cual aún no ha pasado por todas las etapas de la meiosis ovular.

Durante las etapas iniciales de la foliculogénesis, se activas varios folículos primordiales, pero a medida que se avanza hacia los folículos primarios la cantidad desciende, cuando se llega al folículo secundario en cada menstruación normal solo sobrevive uno, haciendo de esto un ejemplo de evolución darwiniana por competencia intraespecífica, solo el folículo más fuerte logra su desarrollo.

Folículos primordiales

Los folículos primordiales son aquellas que se encuentran como reserve de óvulos a lo largo de la vida de la hembra y generalmente se considera que se encuentran en un estado de no crecimiento. La cantidad de folículos se pierde paulatinamente a lo largo de la vida del individuo femenino y para la menopausia, los ovarios están esencialmente secos de folículos. Los folículos primordiales se encuentran localizados en la corteza de los ovarios en su región periférica.

Figura 13.5.  Corte histológico mostrando los folículos primordiales.

Los folículos primordiales son la reserva ovárica de la mujer, en su interior se encuentra todos los óvulos, uno por folículo. En cada ciclo menstrual un grupo de estos es activado de forma independiente a las gonadotropinas, pero su desarrollo ulterior es dependiente de ellas.

La formación del folículo primario

La progresión desde los folículos primordiales a la siguiente etapa del desarrollo folicular “folículo primario” se da de manera relativamente constante desde el feto, la etapa juvenil, la prepuber y la adulta. Lo anterior implica que la formación del folículo primario es independiente de las gonadotropinas neuronales, sin embargo, sin estas hormonas es imposible que un folículo pueda madurar a las etapas posteriores de desarrollo. Una vez que un folículo primario deja la zona de almacenamiento deberá o seguir su desarrollo hasta la ovulación, o inducido a la atresia.

Figura 13.6.   Estructura de un folículo primario.

El folículo primario es más grande que el folículo primordial, la capa de células granulosas debajo de la membrana basal se hace más prominente y aparece una estructura que acomapañará al óvulo por todo su viaje llamada zona pellucida. En el ovocito puede observarse su bien formado núcleo. Los óvulos liberados no se liberan de acompañantes después de ovular, pues una capa de células granulosas se especializa para regular el desarrollo del ovocito. Adicionalmente se desarrolla una capa semitransparente que media la comunicación entre las células granulosas y el ovocito en desarrollo. Esta membrana es conocida como zona pellucida. La estructura completa se denomina primer estado del desarrollo folicular. En las siguientes dos etapas del desarrollo folicular, las células granulosas se desarrollan y especializan.

El folículo secundario

El folículo en la etapa secundaria de su desarrollo ya está solo, su crecimiento se debe principalmente al crecimiento de las células de la capa granulosa, formando de este modo varias capas. A medida que el folículo va creciendo, las células granulosas próximas a la membrana basal se diferencian en dos capas denominadas teca, una la capa de teca interna y la otra es la teca externa. Las células de la capa teca median con los vasos sanguíneos, linfáticos y nervios.

Figura 13.7. Estructura de un folículo secundario.

El folículo terciario

Las células de la teca interna eventualmente se hacen planas, conformando una especie de epitelio escamoso y se especializan en la producción de hormonas esteroides. Las células granulosas adquieren receptores para ser activadas por medio de la hormona folículoestimulante y empiezan a producir pequeñas cantidades de estrógenos. Las células de la teca externa permanecen como fibroblastos y proveen un soporte estructural al folículo en desarrollo. El desarrollo más allá del folículo primario es dependiente de la presencia de la activación de los receptores de gonadotropinas, inicia con la menarquia en la pubertad y termina con la menopausia al final de la edad reproductiva.

A medida que el folículo sigue creciendo, las células de la teca externa se expanden dejando abiertas cavidades llenas de fluido llamados antro al interior de las células granulosas. Una vez se ha formado el antro, el folículo ha ingresado en la etapa terciaria de su desarrollo. La hormona critica responsable de la progresión preantral y antral de un folículo es precisamente la hormona folículo estimulante. La hormona folículoestimulante induce la mitosis de las células granulosas. A medida que el número de células granulosas se incrementa, la producción de estrógenos, la capacidad de ser estimuladas por la hormona folículoestimulante, el tamaño del folículo y el volumen de fluido folicular también se incrementan.

Figura 13.8. Estructura del folículo terciario.

El folículo de Graaf

A medida que el antro se hace más grande, el ovocito es empujado a la periferia del folículo, en este estado de desarrollo se lo denomina folículo de Graaf o folículo ovárico. Tres compartimentos diferentes de células granulosas son evidentes en un folículo de Graaf. Las células granulosas que rodean al ovocito se denominan cumulus grabulosa. Las células que se alinean formando el marco del antro se denominan granulosas antrales. Las células que se encuentran en contacto con las células teca se denominan granulosas del muro.

Las granulosas del muro y las granulosas del antro son más activas en la producción de estrógenos que las granulosas del cúmulo ovárico. Adicionalmente a la producción de hormonas endocrinas, los folículos de Graaf poseen un microambiente único, pues el líquido del antro posee diferentes concentraciones de hormonas de la pituitaria, esteroides, péptidos y factores de crecimiento. El fluido del antro puede tener concentraciones de 100 a 1000 veces más altas de estas hormonas que la sangre. El destino del folículo de Graaf está marcado por un evento determinante en su vida y es la ovulación, proceso por el cual el óvulo es liberado del folículo y del ovario mismo. El destino del óvulo normalmente se encuentra en las trompas de Falopio. Sin embargo, el folículo descartado no se degrada inmediatamente, en su lugar sigue una progresión subsecuente que lo transforma en el cuerpo lúteo. El destino del cuerpo lúteo está enlazado al del óvulo, si este no es fecundado el cuerpo lúteo de degrada rápidamente, pero su se da la gestación la vida del cuerpo lúteo se puede prolongar hasta el tercer mes de embarazo.

Figura 13.9.  Un folículo secundario a la izquierda y el folículo de Graaf a la derecha.

La muerte de los óvulos

La degeneración de un folículo al interior del ovario se denomina atresia y es caracterizada por la destrucción del ovocito y las células granulosas. La atresia es un proceso continuo y puede ocurrir en cualquier etapa del desarrollo folicular. Durante la vida de una mujer aproximadamente entre 400 y 500 folículos logran llegar a la ovulación. Esta puede parecer una cifra impresionante, pero en comparación con los 1 o dos millones de folículos primordiales con los que la mujer nace se hace evidente algo, la mayoría de los folículos pasan por la atresia y solo unos pocos logran llegar a la ovulación. La causa de la atresia es probablemente la carencia de gonadotropinas que soporten el crecimiento folicular. Por ejemplo, al inicio del ciclo menstrual una gran cantidad de folículos son seleccionados para el crecimiento a folículo secundario, pero solo uno llamado “Folículo Dominante” logra ovular. Debido a que el folículo dominante posee una fuente de sangre preferencial, adquiere una mayor cantidad de hormona folículoestimulante y hormona luteinizante. Otras razones para la atresia es que los folículos no expresan suficientes receptores para las gonadotropinas o la incapacidad de las células teca y/o granulosas de llevar a cabo la síntesis de esteroides hasta el estradiol. Durante el proceso de la atresia, las células granulosas son inducidas a la apoptosis, y/o el ovocito es inducido a una pseudomaduración. Durante las primeras etapas de la pseudomaduración, la membrana nuclear se desintegra, la cromatina se condensa y los cromosomas se agrupan como si fueran a ir a la metafase. El término pseudomaduración se designa debido a que estos ovocitos no son capaces de ser fertilizados exitosamente aun cuando puedan ser ovulados. Durante la atresia de los folículos las células teca llevan a cabo una hiperplasia e hipertrofia y pueden permanecer como una inflamación folicular por un periodo de tiempo prolongado.

14. La ovulación y el cuerpo lúteo

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El número de óvulos producidos depende de una gran gama de factores como la genética de los folículos, la producción hormonal, factores nutricionales y otros factores ambientales. Usualmente en los seres humanos, no así en otros mamíferos, solo uno de los folículos se torna dominante, sin embargo, en raras ocasiones ya sea natural o por administración de hormonas se puede inducir la ovulación de más de un folículo dominante, a este fenómeno se lo conoce como superovulación.

Figura 14.1.  Resumen de la foliculogénesis. Procesos importantes en el desarrollo de un óvulo maduro “ovocito secundario” a partir de los folículos primordiales.

Los mecanismos por medio de los cuales un folículo es seleccionado a partir de una cohorte en competencia aún son poco entendidas, aunque uno de los factores determinantes es el acceso a los capilares sanguíneos. Esto ocurre durante los primeros días del ciclo menstrual, inmediatamente después del final de una menstruación. Una vez que el folículo ha sido seleccionado empieza a crecer a una tasa exponencial hasta convertirse en el folículo de Graaf.

La ovulación

El proceso de ovulación inicia con la selección de uno o más folículos, lo cual depende de la cantidad de hormonas presentes.

El folículo dominante es protegido de la atresia

En paralelo con el crecimiento del folículo dominante, el resto de folículos de la cohorte en competencia son sometidos a la atresia antes de generar el antro. Dos son los factores que contribuyen a la atresia en los folículos no elegidos. Uno es la supresión que genera el folículo dominante sobre sus compañeros más débiles, esto se logra mediante la supresión de la hormona folículoestimulante mediante la secreción de estradiol. Sin la hormona folículoestimulante el estradiol en lugar de favorecer el desarrollo del folículo lo para.

El folículo dominante es protegido de la caída en la hormona folículoestimulante circulante debido a que se ubica en zonas cercanas a los capilares sanguíneos, donde la hormona folículoestimulante se acumula con gran facilidad. Otro factor en la selección del folículo dominante es la acumulación de andrógenos atretogénicos como la dihidrotestosterona en los folículos no elegidos. El incremento en la producción de dihidrotestosterona “la molécula masculinizante más potente” cambia el radio de concentraciones de estrógenos y andrógenos, además la diihidrotestosterona no es aromatizable y por lo tanto no puede convertirse a estradiol. Como consecuencia la dihidrotestosterona permanece intacta, cuando esta pasa cierto límite de concentración suprime la acción de la hormona folículoestimulante al ocupar los receptores de dicha hormona.

A medida que el folículo crece segrega hormonas que favorecen la hematopoyesis de los capilares sanguíneos, o lo que es lo mismo, le ordena al sistema circulatorio a crecer rodeando la capa de células teca. Desde el día 9 al día 10 del ciclo menstrual el crecimiento de los capilares alrededor del folículo dominante es el doble del de los folículos que compiten en la cohorte, permitiendo un acceso más eficaz a la hormona folículoestimulante, así como un mayor acceso a la base de las hormonas esteroides, el colesterol. En este momento, la principal fuente de estradiol en la sangre es el folículo dominante. Debido a que el estradiol es el principal regulador de la hormona luteinizante y folículoestimulante en el cerebro mediante retroalimentación positiva y negativa, el folículo dominante en últimas determina su propia suerte.

El pico de la hormona luteinizante permite el crecimiento del folículo

Uno de los eventos hormonales más característicos del ciclo hormonal es un pico en la producción de la hormona luteinizante a mediados del ciclo menstrual. Este pico ocurre debido a los niveles en aumento del estradiol circulante en la sangre y causa una gran cantidad de cambios en el folículo dominante, así como en la fisiología, los caracteres sexuales secundarios e incluso en la psicología de la mujer. A nivel celular, la principal respuesta del folículo es reiniciar la meiosis para la producción del óvulo. Los cambios que ocurren en el folículo cuando los niveles de la hormona luteinizante aumentan son:

Figura 14.2. Pico de hormonal y variación.   El pico de la hormona folículo estimulante se da aproximadamente en el día 15 del ciclo menstrual, sin embargo, este valor promedio (azul), varía entre ciclos en una misma mujer (verde) o entre diferentes mujeres (amarillo).

(a) Reinicio de la meiosis la cual se encuentra detenida al inicio de la meiosis I cuando los cromosomas homólogos se encuentran unidos en la recombinación.

(b) Diferenciación de las células granulosas para producir las células lutéicas.

(c) Activación de las enzimas proteolíticas que degradan la pared del folículo y tejidos circundantes del ovario para que el óvulo pueda ser liberado.

(d) Aumento en la producción de prostaglandinas, histamina y otros factores locales que causan una hiperemia localizada.

(e) Incremento en la secreción de progesterona.

Después de unas 30 a 36 horas después de haber llegado al pico de producción de la hormona luteinizante, se coordina una serie de eventos bioquímicos y morfológicos que culminan con la ruptura del folículo y la pared del ovario para que el óvulo pueda ser liberado. El pico en la producción de la hormona folículoestimulante no es necesario para la ovulación debido a que la inyección de la hormona luteinizante o la gonadotropina coriónica humana antes del pico de gonadotropinas normales puede inducir una ovulación normal.  Sin embargo, solo los folículos que han sido activados adecuadamente con la hormona folículoestimulante expresan los receptores para la hormona luteinizante, y en consecuencia solo estos pueden ser estimulados para ovular en el pico de producción de la hormona luteinizante.

Cuatro proteínas ováricas son esenciales para una ovulación exitosa: el receptor de progesterona, la ciclooxigenasa, la ciclina D2 y el factor de transcripción C/EBPb. Se sabe que son importantes por casos médicos o por experimentos en ratones knock-out en los cuales cualquiera de estas cuatro enzimas ha mutado a formas que no funcionan impidiendo la ovulación. El problema es que el mecanismo de acción aún no se entiende con claridad.

El pico de la hormona luteinizante genera la ovulación

Una de las primeras respuestas del ovario al pico en la producción de la hormona luteinizante a la mitad del ciclo menstrual es la liberación de sustancias vasodilatadoras como la histamina, la bradiquinina y las prostaglandinas, las cuales auspician un incremento en el flujo sanguíneo hacia los ovarios y el folículo dominante. El folículo vascularizado dominante se hace hiperémico y edematoso, el últimas, pasa de ser microscópico a tener entre 20 y 25 mm de ancho. Se incrementa la producción de fluidos foliculares, disgregación de las células granulosas y desunión del óvulo del cúmulo de células granulosas que lo mantenían unido a la pared granular del folículo. En este punto el óvulo se mueve a la región central del folículo.

La membrana basal que separaba las células teca externas de las células granulosas empieza a desintegrarse, las células granulosas empiezan a pasar por el proceso de luteinizancion y los capilares sanguíneos empiezan a penetrar en las células granulosas. Justo antes de la ruptura folicular, la pared folicular se adelgaza por el deterior de las células que lo constituyen y se hincha en un sitio específico denominado estigma.

El estigma generará presión en la pared del ovario y es el lugar por donde este se rompe para liberar el óvulo “ovocito primario, no ha completado la meiosis”. En respuesta al pico en la producción de hormona luteinizante a la mitad del ciclo menstrual se sintetizan cantidades importantes de activador de plasminógeno por parte de las células teca y las células granulosas en el folículo dominante.

Figura 14.3. La ovulación. Durante la ovulación, el óvulo debe romper la membrana del folículo y del ovario (YouTube).

Esta proteína convierte el plasminógeno a plasmina, la cual es una proteasa de serina degradadora de proteínas “puede ser muy peligrosa si no se la regula de forma adecuada”. En este caso la plasmina tiene como objeto activar a otra proteasa de serina llamada colagenasa. Este es otro ejemplo de reciclaje de rutas bioquímicas, la activación en secuencia de proteasas de serina amplifica las señales y la eficiencia en la degradación de proteínas y se emplea en el sistema digestivo, en la coagulación y de la ovulación. La colagenasa tiene como objeto destruir el colágeno del tejido conectivo que rodea al folículo.

El óvulo es un órgano cerrado sin esfínteres y esa es una de las principales diferencias con los testículos. Lo mismo pasa con el folículo, es una estructura completamente cerrada a diferencia de los túbulos seminales. Esto implica que, para poder ser liberado un óvulo, las paredes del folículo y el ovario deben romperse de forma controlada para liberar el folículo en el peritoneo y posteriormente este pueda ser capturad por las fimbrias de las trompas de Falopio. Las proteasas de serina juegan un papel esencial en la ruptura de estas paredes. Adicionalmente, contracciones peristálticas del musculo liso causan la expulsión del óvulo junto con el cúmulo de células granulosas.

El cuerpo lúteo

Literalmente significa cuerpo Amarillo, este se desarrolla partir de un folículo que ha perdido su óvulo, desarrollando una enorme cantidad de vasos sanguíneos, formando una estructura sólida que es precisamente el cuerpo lúteo. Un cuerpo lúteo al igual que un folículo de Graaf se forma mediante un proceso bioquímico complejo que involucra grandes cambios morfológicos del folículo. Estos cambios son denominados de forma colectiva luteinización. Las células granulosas y teca al interior de un folículo que ha perdido su óvulo son denominadas luteínas granulosas y luteínas teca respectivamente.

A lo largo de esta serie de artículos hemos visto que sin importar que sea en el hombre o en la mujer, dos hormonas gonadotropinas siempre están involucradas en la regulación del desarrollo sexual, y son la hormona luteinizante y la hormona folículoestimulante. Los nombres mismos de las hormonas solo cobran sentido en el sistema reproductor femenino, por lo que es probable que allí fuera donde se describieron por primera vez. Sin embargo, lo más interesante es que el folículo y el cuerpo lúteo que son la base del nombre de ambas hormonas son la misma estructura al interior del óvulo, solo que en periodos de desarrollo diferentes.

Figura 14.4.  Un cuerpo lúteo “amarillo” desarrollado en un ovario.

En respuesta a la hormona luteinizante y a la hormona folículoestimulante y posterior a la ovulación, la pared del folículo de Graaf colapsa y se convierte en un amasijo de vasos sanguíneos a través del proceso de luteinización de las células granulosas y las células teca. El antro que ya no es requerido para procesos hormonales del óvulo es llenado con grandes cantidades de sangre. Las células granulosas paran su proliferación, empiezan a crecer y producir grandes cantidades de progesterona.

Destino de un cuerpo lúteo sin embarazo

La exposición continua a la hormona luteinizante es necesaria para asegurar la integridad morfológica y funcional del cuerpo lúteo. El desarrollo del cuerpo lúteo es dependiente de la fertilización del óvulo que ha liberado. Si el embarazo no sucede, el cuerpo lúteo se degenera en un proceso llamado luteolisis “que significa rompimiento de lo amarillo” o regresión liteinica.

La luteolisis es una inducción a apoptosis y necrosis de las células luteinicas. Después de la degeneración, un tejido fibroso prolifera y reemplaza a las células luteinicas, creando una estructura no funcional llamada cuerpo albicans que significa, cuerpo blanqueado.

Destino del cuerpo lúteo en el embarazo

El cuerpo lúteo es la principal estructura se producción de hormonas endócrinas después de la liberación del óvulo. Evidentemente debido a que se degenera rápidamente si el óvulo no fue fecundado, su función principal es la de la regulación hormonal durante el primer trimestre del embarazo. El proceso de luteinización inicia justo antes de la ovulación. Al adquirir grandes cantidades de receptores para la hormona luteinizante, las células granulosas responden al pico de esta hormona transformándose morfológica y bioquímicamente. Los cambios involucran alargamiento de las células “hipertrófia”, crecimiento del retículo endoplasmático liso, inclusiones de liposomas típicas de células segregadoras de esteroides.

A diferencia de la etapa folicular, en la etapa luteinica, las células granulosas entran en contacto con los vasos sanguíneos. La invasión de los capilares empieza inmediatamente después del pico de producción de la hormona luteinizante. Este proceso es facilitado por el colapso de la membrana basal durante la ovulación. El pico de crecimiento de la red capilar se alcanza entre 7 y 8 días después de la ovulación. En ese momento las células granulosas, del estroma y las teca son incorporadas al cuerpo lúteo, sintetizando todas las tres grandes clases de esteroides: andrógenos, estrógenos y progestinas.

Aunque ciertas cantidades de progesteronas son segregadas antes de la ovulación, el pico en la producción de progesterona se alcanza entre 6 y 8 días después del pico de la hormona luteinizante. El periodo de vida del cuerpo lúteo es muy limitado. A menos que se dé un embarazo, este se degenera en unos 13 días después de haber perdido su óvulo. Durante el ciclo menstrual, la hormona luteinizante mantiene la función del cuerpo lúteo. La falta de hormona luteinizante puede provocar una insuficiencia del cuerpo lúteo.

La regresión del cuerpo lúteo y el fin del ciclo no ha sido entendida con claridad aún. La hipótesis dominante es que es iniciada por factores como enzimas que rompen la estructura del cuerpo lúteo de forma localizada. Muchas hormonas ováricas como los estrógenos, la oxitocina, las prostaglandinas y la hormona liberadora de gonadotropinas han sido señaladas como las causantes de la regresión del cuerpo lúteo, pero el mecanismo de acción aun es desconocido. La acción de la gonadotropina coriónica humana, una hormona de efecto luteinizante producida por una de las capas del embrión humano llamada corion durante el día 7 después de la fertilización es la que reactiva al cuerpo lúteo y evita que se suicida celularmente.

15. El ciclo menstrual

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El ciclo sexual femenino (o ciclo menstrual) es el proceso mediante el cual se desarrollan los gametos femeninos (óvulos u ovocitos), y en el que se produce una serie de cambios dirigidos al establecimiento de un posible embarazo. El inicio del ciclo se define como el primer día de la menstruación y el fin del ciclo es el día anterior al inicio de la siguiente menstruación. La duración media del ciclo es de 28 días, aunque puede ser más largo o más corto.

Generalidades

El ciclo menstrual describe los cambios coordinados en el ovario y el endometrio en una mujer en edad reproductiva en un periodo de tiempo que en promedio es de 28 días y que es regulado hormonalmente. El ciclo menstrual tiene su manifestación más conspicua en el proceso de menstruación, el cual se caracteriza por un flujo de sangre desde el útero a través de la vagina.  Este flujo de sangre es provocado por la degeneración de las líneas de tejido más externas del endometrio, lo cual hace que su pared se haga más delgada al inicio del ciclo menstrual. La primera menstruación se denomina menarquia y ocurre aproximadamente a los 12 años y la última es denominada menopausia la cual ocurre entre los 45 y 55 años.

Aunque el promedio de duración de la menstruación es de unos 28 días, la mujer puede experimentar una variación normal de entre 21 y 35 días. El promedio desde la ovulación y la menstruación es de unos 14 días en la mayoría de las mujeres y es detectado por la vida media del cuerpo lúteo. En contraste, el intervalo desde el fin de la menstruación y el inicio de la siguiente ovulación es más variable y es el que aporta a la diferencia entre los ciclos menstruales en las mujeres.

Las relaciones sexuales pueden ocurrir en cualquier momento del ciclo menstrual, pero la fertilización solo ocurre durante el periodo postovulatorio “cabe anotar que los espermatozoides pueden sobrevivir en ocasiones por periodos prolongados de tiempo”. Si ocurre un embarazo, el proceso de ovulación se detiene, y después del parto el periodo lactante también inhibe la ovulación. Los ciclos menstruales se hacen irregulares a medida que la menopausia se aproxima alrededor de los 50 años. Durante los años reproductivos, el ciclo menstrual puede ser afectado por factores fisiológicos, psicológicos y sociales.

La pubertad

Durante la etapa embrionaria los folículos primordiales arrestan al ovocito primario en la profase de la meiosis I, específicamente en la etapa en que los cromosomas homólogos están fusionados durante la recombinación. Durante la etapa prepuberal el eje del hipotálamo y la pituitaria comienza su activación, evento denominado gonadarquia y las gonadotropinas incrementan sus concentraciones en la sangre circulante activando los ovarios. La hormona clave en todos estos eventos es la hormona liberadora de gonadotropinas GnRH. El incremento de la hormona liberadora de gonadotropinas se incrementa no solo por el aumento en la secreción, sino también por una disminución de antagonistas de esta hormona como el ácido gama-aminobutírico.

Colectivamente muchos factores mantienen bajo control la producción de estradiol, pero cuando este aumenta su concentración en la sangre desencadena una serie de cambios físicos característicos de la maduración sexual en la mujer. El estradiol es la hormona estrógena “causante de la feminidad” por excelencia, prácticamente es el homólogo de la testosterona, de tal forma que es la hormona encargada de disparar el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios y la maduración de los primarios. Aunque al igual que en el hombre, la bioquímica hace que se produzcan ambas sustancias, la diferencia reside en las cantidades, en las mujeres se produce más estradiol que testosterona.

Caracteres sexuales secundarios femeninos

Los caracteres sexuales secundarios femeninos incluyen la acumulación de mayores depósitos de grasa que en el hombre, especialmente en la región de los senos y la cadera, ensanchamiento de los huesos de la pelvis y cambio en su estructura. El estradiol también controla el pico de crecimiento de las niñas el cual ocurre antes que el de los varones, en consecuencia, las niñas hacen el estirón antes, el problema es que estirarse antes hace que la estatura máxima en promedio no sea tan alta como la que se alcanza si el estirón ocurre a una edad más avanzada. El estradiol también provoca el cerramiento de la epífisis, estimula el crecimiento del hueso antagonizando los efectos de la hormona paratiroides que degrada el hueso.

Muchos de los caracteres sexuales femeninos se relacionan con la grasa, lo cual no es de sorprender dado que a ellas les toca alimentar a los fetos con su propio cuerpo, por lo que amplias reservas de grasa son convenientes. En general hay dos regiones de reserva de grasa, la primera y más antigua se ubica en las piernas y caderas, dando una estructura voluminosa lo cual genera una relación entre cadera y cintura más amplia. La segunda región de almacenamiento de grasa son los senos, además que sus pezones son funcionales, por lo que son más grandes y desarrollados para la lactancia.

Los huesos de la cadera también son más amplios, permitiendo mayor espacio para la grasa corporal y más importante, más capacidad de expansión para el canal reproductivo, que permite la salida de los bebes por la vagina, aunque tales adaptaciones siguen siendo precarias para el promedio de los mamíferos del mismo tamaño, haciendo que el parto humano sea más doloroso y traumático. La piel es levemente más clara que en el hombre para poder sintetizar más ácido fólico, importante para el desarrollo del feto.

El vello corporal es más limitado que en el hombre, limitándose a las regiones púbicas y axilar, con una leve capa de vello suave en las extremidades, pero no se manifiesta barba o vello en el pecho como en los hombres, además la calvicie es mucho más rara. Físicamente al tener menores cantidades de testosterona las mujeres no pueden acumular tanto músculo, especialmente musculo blanco voluminoso, lo cual las hace tener una complexión menos masiva, y su estatura es levemente más baja que en el varón. Mantienen la voz del infante también debido a que es la testosterona la que estimula el cambio de la tráquea en el hombre.

Las hormonas y la osteoporosis

El efecto de los estrógenos en la formación y mantenimiento del hueso se da desde la pubertad y desde allí en adelante. A diferencia de la testosterona masculina que reduce su acción de forma gradual y mantenida con el envejecimiento, las mujeres experimentan una perdida fuerte en su producción hormonal con la menopausia, prácticamente de un mes al siguiente pierden el apoyo del estradiol a los huesos, por lo que estos empiezan a ser degradados con rapidez por la hormona paratiroides. Este efecto de la debilitación ósea se denomina osteoporosis, en la cual los poros normales del hueso se hacen más grandes debilitándolo.

Menarquia y otros

Como se mencionó anteriormente, la primera menstruación se denomina menarquia y ocurre normalmente entre los 11-12 años, aunque existe gran variación debido a factores genéticos y nutricionales. Los primeros ciclos menstruales son usualmente irregulares y no producen realmente un óvulo, esto debido a un mal acoplamiento en la maduración del óvulo con la retroalimentación hormonal. Durante la pubertad la hormona luteinizante alcanza sus picos durante el sueño y sus valles durante la vigilia, esto implica ciclos hormonales de 24 horas, en oposición al ciclo de una mujer adulta, en el que el pico de la hormona luteinizante es de aproximadamente 28 días.

Durante la etapa puberal, el desarrollo de los senos, bajo el influjo de los estrógenos inicia, proceso denominado telarquia. En esta etapa la aparición del vello púbico inicia, evento denominado pubarquia y es controlado por moléculas androgénicas “masculinizantes”. Dado que en los ovarios la mayor parte de la testosterona es convertida en estradiol, la fuente de andrógenos es diferente, en la mujer los andrógenos se producen principalmente en las glándulas suparenales. Se produce principalmente dehidroepiandrosterona y androstenodiona, el inicio de la producción de estos andrógenos se denomina adrenarquia y ocurre 4 o 5 años antes de la gonadonarquia.

Etapas del ciclo menstrual

El ciclo menstrual es caracterizado por 4 etapas: la fase menstrual o de sangrado “días 0 a 5”; la fase folicular “días  0 a  13”; la fase de ovulación “días 13 a14; y la fase lútea “días 14 a 28”. El ciclo menstrual requiere de la coordinación de muchos factores: el control del hipotálamo y la pituitaria, regulaciones concertadas entre el folículo y el cuerpo lúteo; retroalimentación positiva y negativa de las hormonas esteroides; factores nutricionales; factores psicológicos; y factores sociales. Dado que ya se ha discutido por separado los factores hormonales, del desarrollo del folículo y el cuerpo lúteo, en esta serie de artículos desarrollaremos los aspectos endocrinos del ciclo menstrual.

Figura 15.1.  El ciclo menstrual. Los modelos del ciclo menstrual muestran los procesos paralelos entre los niveles hormonales, el desarrollo del folículo y el engrosamiento y colapso del endometrio. Es este último, el colapso del endometrio lo que genera los cólicos, dolores y sangrados cíclicos.

Durante la menstruación los estrógenos, la progesterona y la inhibina bajan a sus puntos mínimos debido a la regresión del cuerpo lúteo y a la baja producción de hormonas por parte de la nueva cohorte de folículos que empieza a desarrollarse. Los niveles de la hormona folículoestimulante, mientras que los niveles de la hormona luteinizante son bajos debido a la remoción de la retroalimentación negativa causada por el estradiol, la progesterona y la inhibina. La hormona folículoestimulante estimula los folículos primarios que habían sido reclutados entre 20 y 25 días antes de la reserva de folículos del ovario.

Los folículos del día 3 al día 5 miden alrededor de 4 a 6 milímetros y son estimulados por la hormona folículoestimulante a crecer a la etapa preantral. En respuesta a la hormona folículoestimulante, las células granulosas proliferan, la actividad de la aromatasa se dispara produciendo grandes cantidades de estradiol, lo cual aumenta levemente las concentraciones de estradiol en la sangre entre los días 3 y 7. Uno de los folículos produce mayor cantidad de estradiol que los demás interfiriendo con su desarrollo, al mismo tiempo recluta mayor cantidad de capilares sanguíneos a su alrededor, lo cual dispara su crecimiento y somete a los demás a la atresia. Entre los días 8 y 10 el folículo que ha dominado la competencia induce un incremento en los niveles de estradiol en la sangre de forma marcada, llegando a un pico de 200 picogramos por cada mililitro de sangre en el día 12, un día antes del pico de producción de la hormona luteinizante.

La etapa folicular

Desde la perspectiva del cuerpo lúteo-folículo, el ciclo menstrual se puede dividir en dos, la etapa folicular que va desde la menstruación hasta la ovulación, y la etapa lútea que va desde la ovulación hasta la menstruación. Debido a esto, la etapa folicular se sobrelapa a la etapa folicular. Durante los primeros días de la etapa folicular la producción de la hormona luteinizante es baja y posee una pulsación muy corta “de alrededor de una hora” pero con picos muy bajos. Las pulsaciones de la hormona luteinizante coinciden con las pulsaciones de la hormona liberadora de gonadotropinas.

Cuando los niveles de estradiol aumentan en la sangre como consecuencia de la dominación de uno de los folículos sobre sus pares, la retroalimentación al cerebro de esta hormona altera la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas, haciendo que las pulsaciones de esta hormona aumenten. Se trata de un efecto en cascada, ya que la hormona liberadora de gonadotropinas provoca un aumento en la secreción de la hormona luteinizante apoyando de forma positiva la esteroidogenesis generada por el folículo dominante en crecimiento. Adicionalmente gracias al influjo de la hormona folículoestimulante, el folículo dominante se hace más sensible a la estimulación de la hormona luteinizante, haciendo de todo este proceso un ciclo virtuoso de retroalimentación positiva.

Durante la mitad y hacia el final de la etapa folicular se da una retroalimentación negativa de la hormona folículoestimulante por parte de las concentraciones en aumento del estradiol y la inhibina. Con esto se evita que un nuevo ciclo de inicio antes de que el ciclo menstrual en proceso haya finalizado. En esta etapa el folículo dominante termina de eliminar a sus competidores bloqueando su desarrollo por acumulación de esteroides androgénicos.

La etapa ovárica

La etapa ovárica del ciclo menstrual da inicio con el pico en la producción de la hormona luteinizante, el pico dura unas 24 a 36 horas y es un ejemplo de retroalimentación positiva.  Para que el pico en la producción de la hormona luteinizante pueda ocurrir los niveles de estradiol deben alcanzar un punto mínimo crítico que desencadena la producción de hormona liberadora de gonadotropinas, la cual a su vez desencadena la producción de la hormona luteinizante. Las cantidades de estradiol críticas son de aproximadamente 200 picogramos por cada mililitro de sangre, y adicionalmente, deben mantenerse por un periodo de 36 a 48 horas antes de que el hipotálamo segregue niveles superiores de hormona liberadora de gonadotropinas. Cualquier reducción en la concentración de estradiol hace que toda la cascada para la producción de la hormona luteinizante se detenga. Adicionalmente, concentraciones elevadas de progesterona bloquean la cascada, aun cuando se encuentre una alta concentración de estradiol. Resulta interesante que la progesterona está controlada positivamente por el estradiol, lo cual implica que es el freno de mano, y es lo que explica que el pico de producción de la hormona luteinizante sea tan corto. Tanto la hormona luteinizante como la progesterona aumentan su producción por la presencia del estradiol, el pico de la hormona luteinizante ocurre antes del pico de producción de la progesterona, y esta última para la producción de la hormona luteinizante.

Cuando el estradiol alcanza una concentración óptima durante un periodo de tiempo mínimo se genera el pico de producción de la hormona luteinizante. Sin embargo, en los hombres las hormonas esteroides juegan un papel de control negativo en la producción en la hormona luteinizante. Incluso en la mujer existen etapas del ciclo en que el estradiol ejerce una retroalimentación negativa, sin embargo, los mecanismos moleculares para el cambio en el tipo de regulación del estradiol aún son desconocidos. Acoplado al pico en la producción de la hormona luteinizante, existe un pico en la producción de la hormona folículoestimulante a la mitad del ciclo menstrual, el cual índice la producción de receptores en los folículos para la hormona luteinizante. Esto es importante ya que se activan las enzimas proteolíticas que más tarde permitirán que el folículo y el ovario se rompan para poder liberar el ovulo. Adicionalmente, el aumento en la hormona folículoestimulante a mitad del ciclo también estimula los folículos en reserva para que empiecen su desarrollo para el siguiente ciclo menstrual.

El pico en la producción de la hormona luteinizante reduce la concentración de enzimas necesarias para la síntesis de la androstenodiona en el folículo dominante. Sin una de sus fuentes para aromatizar, las células granulosas empiezan a producir menos estradiol. También empieza a producirse una mayor cantidad de 17-hidroxiprogesterona, mientras que los niveles de progesterona se estabilizan. Una exposición prolongada a la hormona luteinizante durante su pico de producción genera insensibilización hormonal, o lo que es lo mismo, bloquea su propio efecto, lo cual suspende la producción de estradiol. A medida que el cuerpo lúteo madura incrementa la producción de progesterona y reinicia la producción de estradiol. Tanto el estradiol como la progesterona alcanzan sus picos de producción entre los días 20 al 23 del ciclo menstrual, más o menos una semana después de la ovulación.

Algunas mujeres experimentan dolor durante el proceso de ovulación. Esta condición es conocida como   “a la mitad del ciclo”. El dolor de mitad de ciclo menstrual se caracteriza por un dolor abdominal, pélvico o de espalda que puede aparecer súbitamente y usualmente disminuye después de unas cuantas horas, aunque en casos raros puede persistir entre 2 y 3 días. Aunque la causa del dolor de mitad del ciclo aun no es clara, se ha sugerido que los fluidos liberados por la ruptura del folículo en la ovulación pueden irritar el peritoneo causando inflamación.

La etapa lútea

Durante la fase lútea, los esteroides producidos en altas cantidades suprimen los niveles de la hormona folículoestimulante.  La frecuencia en los pulsos de la hormona luteinizante disminuye aumentando su amplitud. La hormona luteinizante es importante en esta etapa para el mantenimiento y crecimiento del cuerpo lúteo y para la producción de hormonas esteroides como el estradiol. Al finalizar la etapa lútea se segrega una progesterona dependiente de receptores opioides que paralizan la producción de la hormona liberadora de gonadotropinas, lo cual reduce la producción de la hormona luteinizante. La producción de esteroides como el estradiol se mantiene estable hasta el día 24 al 26 donde el cuerpo lúteo muere si no hay fertilización, una vez el cuerpo lúteo empieza la luteolisis los niveles de esteroides cae radicalmente, lo cual remueve la retroalimentación negativa a la que estaba sometido la hormona folículoestimulante, dando inicio a un nuevo ciclo menstrual.

Ciclo del endometrio

Cualquier lector astuto habrá caído en la cuenta de que aún no hemos explicado la parte curiosa del ciclo menstrual que lo caracteriza, el sangrado. El sangrado no es provocado por el ciclo en sí mismo, sino por los efectos de las hormonas sexuales poseen sobre la capa fértil del útero llamada endometrio.

Fase proliferativa o de engrosamiento

La fase proliferativa del endometrio coincide con la media-tardía del desarrollo folicular. Bajo la influencia del incremento de la concentración de estradiol en la sangre. En esta fase las células del epitelio y el estroma del endometrio proliferan y realizan hiperplasia e hipertrofia, en otras palabras el endometrio se hincha y se hace más denso. Las glándulas del endometrio se alargan y el tejido sanguíneo prolifera creando una gran cantidad de arterias en espiral. El estradiol también induce la producción de receptores de progesterona y aumenta la cantidad de movimientos peristálticos.

Fase de secreción o fértil

Coindice con la etapa media de desarrollo del cuerpo lúteo. El endometrio que ya posee abundantes receptores de progesterona es activado por la secreción de progesterona y estradiol. Una vez estimulado las glándulas del endometrio inician una acumulación y secreción de mucosa rica en carbohidratos. El estroma del endometrio incrementa la cantidad de tejido sanguíneo y se hace edematoso, mientras que las arterias en espiral se hacen tortuosas. El pico de la fase de secreción se alcanza en el día 6 al 8 después de la ovulación y es la mejor etapa en la que un blastocito puede implantarse en el útero, es decir, es la etapa más fértil de la mujer.

Fase Isquémica o de muerte

Aunque no dura lo suficiente para ser representada gráficamente es muy importante, en esta etapa la cantidad de progesterona y estradiol causada por la regresión del cuerpo lúteo causa el colapso de la pared externa del endometrio. Las células externas del endometrio se hacen apoptóticas, colapsando, las arterias se constriñen reduciendo el flujo de sangre a la superficie. Los leucocitos y los macrófagos invaden el estroma atacado el tejido necrótico evitando la generación de infecciones. Ahora bien, la muerte de todo ese tejido no pasa de ser percibida por el sistema nervioso, por lo que inician los cólicos.

Fase de menses o sangrado

El colapso de la superficie del endometrio provoca una descamación masiva, a este proceso se lo denomina menses. Aunque las causas del colapso un no se conocen completamente, si se sabe que la perdida de los estrógenos causa de los lisosomas de las células del endometrio pierdan estabilidad, liberando enormes cantidades de proteasas que lo rompen todo, básicamente el endometrio se digiere a sí mismo. 

Figura 15.2. El sangrado menstrual.

Eventualmente las lisozimas alcanzan las arterias rompiéndolas y liberando grandes cantidades de sangre. La liberación de la sangre es la que causa la descamación final de la superficie del endometrio lavándolo todo. La sangre junto con el tejido necrótico colapsado sale por la vagina como el fluido menstrual, teniendo aproximadamente 30 mililitros en volumen. Esta sangre no coagula totalmente debido a que contiene fibrilolisina, una enzima que inactiva las enzimas de la coagulación

Efectos del ciclo menstrual en otras partes órganos reproductores

El tracto reproductivo femenino también lleva a cabo cambios morfológicos y fisiológicos a medida que el ciclo menstrual hormonal se va desencadenando. Estos cambios son regulados por las hormonas que viajan por el torrente sanguíneo entre los ovarios y el cerebro. Los cambios más notables ocurren en la estructura celular del endometrio femenino y las trompas de Falopio, la composición de la mucosa cervical y la citología de la vagina.  Durante la ovulación existe una pequeña pero detectable aumento en la temperatura corporal causada por la secreción de progesterona en la sangre. Todos los parámetros anteriores son útiles para el diagnóstico de la infertilidad femenina.

La trompa de Falopio es la región donde ocurre la fertilización. Su estructura cambia en respuesta a la etapa hormonal de la sangre, de hecho, la producción basal de esteroides mantiene su pared llena de cilios que ayudan al transporte de los gametos masculinos de ida y del embrión de regreso La extracción de los ovarios induce que las trompas de Falopio pierdan sus cilios. Los ciclos se mueven a un ritmo dependiente de los estrógenos, administrar hormonas femeninas durante la etapa ovulatoria hace que el ovulo sea expulsado de la trompa de Falopio de forma prematura. Aumentar la concentración de estrógenos externos durante la etapa ovulatoria hace que los cilios se paren, causando una posibilidad de embarazo ectópico en la trompa de Falopio.

Los cambios en las propiedades de la mucosa cervical favorecen la supervivencia o destrucción de los espermatozoides y es dependiente de la condición hormonal de la mujer. Durante la etapa folicular los estrógenos disminuyen la acidez del medio e incrementan la viscosidad, cantidad y elasticidad de la mucosa. Los músculos cervicales se relajan y el epitelio incrementa la secreción de mucosa. Para la ovulación, la cérvix está en su pico de producción de mucosa, y es el momento en que los espermatozoides pueden sobrevivir con mayor facilidad. Ya sea con la muerte del cuerpo lúteo o su mantenimiento por la fertilización, la cérvix se cierra y se hace más seca disminuyendo la supervivencia de los espermatozoides, pero protegiendo de forma efectiva a la mujer contra las infecciones.

Otros efectos del ciclo menstrual

Las hormonas sexuales afectan otras partes del cuerpo, varios estudios señalan que la simetría del rostro, que es un aspecto importante para el atractivo sexual humano (Fink, Neave, Manning, & Grammer, 2006; Little, Jones, Burt, & Perrett, 2007; Mentus & Marković, 2016; Scheib, Gangestad, & Thornhill, 1999) aumenta cuando la mujer llega a su pico de fertilidad (Roberts et al., 2004), podría decirse que el grosor del endometrio, la fertilidad del óvulo, la forma del rostro y el temperamento femenino mejoran a medida que se llega al pico de fertilidad menstrual.

Menopausia

La última menstruación es denominada menopausia, y todos los fenómenos asociados a esta son llamados climaterio. Antes de la última menstruación o menopausia los ciclos menstruales se hacen irregulares haciéndose más cortos debido a la falta de desarrollo folicular. La pérdida de función de los ovarios se caracteriza por la ausencia de folículos sanos, una razón de esto es que un óvulo no puede permanecer de forma indefinida en la profase de la meiosis I sin que los cromosomas empiecen a perder su estabilidad. Sin folículos, no hay nada que produzca las hormonas sexuales femeninas como el estradiol, lo cual cae en cascada incrementando la concentración de la hormona luteinizante y folículoestimulante, las cuales son características de la etapa del climaterio.

El incremento en la concentración de hormona luteinizante sin que produzca estradiol, hace que células asociadas al ovario sigan la ruta masculina produciendo andrógenos. Al reducirse la diferencia entre estrógenos y andrógenos la mujer experimenta cambios masculinizantes como un incremento en la cantidad del vello púbico. Las características sexuales secundarias dependientes de las hormonas estrógenas empiezan a atrofiarse como los senos y el tracto reproductivo, la vagina se torna más seca lo cual causa dolor e irritación. Cambios similares ocurren en el tracto urinario, lo cual genera problemas al orinar.

A parte de los caracteres sexuales, otros rasgos fisiológicos empiezan a degenerarse por la ausencia de las hormonas esteroides, como la capacidad de regenerar tejido. 

Recuérdese que las hormonas esteroides favorecen el crecimiento durante la pubertad, pero también mantienen los tejidos en su pico durante los años reproductivos. Sin hormonas esteroides los tejidos pierden su capacidad regenerativa, uno de estos tejidos es la piel, la cual pierde elasticidad.

Los calores de la menopausia son asociados con episodios en los que las arterias de la piel experimentan una gran vasodilatación. Aunque están asociados a los pulsos de la hormona luteinizante que regresan a la etapa prepuberal donde esta alcanza su pico en la noche, el mecanismo que lo genera no es disparado por las gonadotropinas. Los calores de la menopausia se caracterizan por episodios en los que la sensación de calor se eleva con un incremento en la sudoración, lo cual refleja alteraciones temporales en los centros de termorregulación del hipotálamo, los cuales de alguna forma están vinculados al marcapasos interno de la hormona liberadora de gonadotropinas.

Osteoporosis

La osteoporosis es generada por la ausencia del estradiol que protege contra hormonas degradadores de los huesos paratiroides. Una vez que el hueso empieza a degradarse, la probabilidad de fractura de cadera aumenta. Para evitar esto, en casos en los que no existan riesgos se puede emplear terapia de reemplazo hormonal, lo cual favorece la regeneración celular y la protección de los huesos. El problema con la terapia de reemplazo de hormonas es que afecta al riñón aumentando la retención de calcio.

16. El coito efectivo y el viaje de los espermatozoides

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Una madre se considera embarazada en el momento de la fertilización, y la fertilización se define como la unión exitosa del espermatozoide y el óvulo. La vida media de un óvulo liberado o de un espermatozoide recientemente depositado en el canal urogenital de la mujer es en ambos casos menores a dos días, por lo que el transporte eficiente de los gametos antes de que mueran resulta un factor importante para la fertilización. El proceso de fertilización involucra más procesos de lo que generalmente se esperaría, por ejemplo, el óvulo se encuentra aún en medio del proceso de meiosis, y cuando el espermatozoide ingresa al óvulo este retoma su proceso de meioisis produciendo dos cuerpos polares extra y generando finalmente el núcleo haploide de cromátide simple necesario para que se dé la compatibilidad cromosomal.

 

Figura 16.1. El viaje de los espermatozoides inicia en la vagina y termina en las trompas de Falopio.

En cualquier caso, inmediatamente después de que se genera el núcleo final del óvulo la célula inicia la primera división o clivaje. Los clivajes son divisiones celulares que se caracterizan por la ausencia de las fases de crecimiento G1 y G2. Después de una serie de clivajes se alcanza el estado de mórula y se denomina al organismo en desarrollo mórula. La mórula luego de desarrolla en una estructura hueca con una masa de células en el interior que recibe diferentes tipos de nombre, si hablamos de animales no humanos se la llama blástula, pero en los humanos se la denomina blastocisto o blastoquiste.

Debido a que el embrión posee una cantidad limitada de nutrientes procedentes del óvulo inicial, todas estas divisiones celulares ocurren sin que el sistema incremente su volumen de manera substancial, en otras palabras, con cada división las células del embrión en desarrollo se hacen paulatinamente más pequeñas. Una vez se alcanza el limite el embrión necesita apoyo externo para poder subsistir y este apoyo será prestado por la madre. Cuando el embrión está cerca de su límite ingresa al útero y se produce el proceso de implantación. La implantación del embrión en el útero es un proceso muy marcado, el embrión genera hormonas que señalan al sistema de la madre para ingresar en el estado de embarazo. Antes de eso la fisiología femenina es normal.

Una vez implantado el embrión prosigue a la etapa de gástrula o como se la denomina en los seres humanos el trofoblasto. El trofoblasto marca la etapa de desarrollo y especialización de los tejidos en formación, y posteriormente los sistemas de órganos, así se ingresa a la etapa del feto. El feto se desarrolla por varios meses fortaleciéndose y desarrollando sus tejidos, junto con otras estructuras de vida corta que solo se manifiestan en el embrión como los arcos branquiales o la cola. Finalmente, el feto es expulsado del vientre mediante el parto. El parto también estimula al cuerpo femenino a iniciar el funcionamiento de las glándulas mamarias para alimentar al bebe recién nacido unos días después del parto. La madurez sexual necesaria para mantener un parto se alcanza entre los 11 y 12 años de edad en la especie humana, aunque pueden existir variaciones dependiendo de factores externos como la alimentación.

Los seres humanos son animales con fecundación interna, es decir en los que el material biológico reproductivo o gametos ingresa a una cavidad especial al interior de la hembra y allí se produce la fecundación. Una vez depositado en el canal urogenital femenino los espermatozoides deben nadar por el útero y entrar a uno de los oviductos donde la fertilización ocurre. El óvulo que se encuentra detenido en meiosis I también debe viajar hacia el oviducto. La fecundación requiere de la llegada sincronizada de un óvulo y un espermatozoide, cosa que en ocasiones no se presenta, siendo la fecundación un asunto de probabilidades, en ocasiones se necesitan muchos intentos y en otras con uno solo es suficiente.

El óvulo posee una serie de estructuras asociadas que lo protegen y que sirven como agentes de selección sexual, a su alrededor se encuentra una matriz de proteína llamada zona pellucida y una capa de células granulosas/foliculares. El tránsito de los espermatozoides por el canal urogenital femenino está plagado de peligros, por ejemplo, el propio sistema inmune de la madre elimina espermatozoides al reconocerlos como agentes extraños. De hecho, en el tránsito de los espermatozoides hasta el óvulo es donde es posible visualizar uno de los ejemplos de evolución en acción más claros, mezclándose fuerzas de selección natural, junto con factores completamente aleatorios de forma simultánea. El coito es el nombre formal que recibe el acto sexual en el cual el hombre deposita el semen en la vagina de la mujer, el cual contiene una gran cantidad de espermatozoides. Para que los espermatozoides contenidos en el semen logren llegar al óvulo y fertilizarlo es necesario que el coito se dé durante la fase reproductiva de la mujer.

Los óvulos femeninos son liberados de manera cíclica con una duración de 28 días aproximadamente entre la muerte de dos óvulos a lo cual se denomina ciclo menstrual. En medio de ambos puntos se encuentra el pico de fertilidad que es cuando se encuentra a un óvulo meióticamente activo y en el punto del oviducto ideal para la fertilización. Para que se dé una fertilización efectiva se debe depositar semen fresco durante el lapso intermedio entre los dos estados de menstruación.

Durante el periodo fértil femenino el sistema reproductivo de la mujer facilita el transporte de los espermatozoides en diferentes puntos como el cuello uterino. Sin embargo, durante los periodos de tiempo inmediatamente anteriores y posteriores a una menstruación el sistema reproductivo femenino obstruye el transporte de los espermatozoides. Si la fertilización no tiene lugar los espermatozoides empiezan a presentar degeneración celular a las 24 horas de su ingreso al sistema reproductor femenino siendo finalmente pasto del sistema inmune. Los óvulos no fecundados son transportados al útero donde al intentar implantarse arrastran con una porción de tejido generando el sangrado tipo de la fase de menstruación. Si la fertilización no tiene lugar los espermatozoides empiezan a presentar degeneración celular a las 24 horas de su ingreso al sistema reproductor femenino siendo finalmente pasto del sistema inmune. Los óvulos no fecundados son transportados al útero donde al intentar implantarse arrastran con una porción de tejido generando el sangrado tipo de la fase de menstruación.  Aunque puede variar entre los individuos el coito efectivo ocurre durante el periodo fértil de la mujer justo en medio de dos menstruaciones.

El viaje de los espermatozoides

coito efectivo es solo el inicio del viaje hasta completar la fecundación. A continuación, describiremos las etapas de este épico viaje a través del sistema reproductor femenino.

La vagina

El volumen de semen de un hombre fértil puede variar entre 2 a 6 mL y contienen entre 20 y 30 millones de espermatozoides por mililitro. El semen está constituido por una fase celular y una fase diluyente. La fase diluyente o líquida se denomina plasma seminal y tiene como función coagularse después de la eyaculación para evitar que los espermatozoides sean expulsados de la vagina, aunque se diluye entre 20 y 30 minutos después de la eyaculación por la acción de enzimas proteolíticas liberadas por el mismo semen. Por esta razón en casos de violación este lapso de tiempo es ideal para recuperar el material biológico del agresor sexual para futuras comparaciones a nivel penal. El coagulo de plasma seminal forma un reservorio temporal de espermatozoides que los protege del pH ácido de la vagina de forma temporal. Sin embargo, si los espermatozoides permanecen mucho tiempo en la vagina se mueren, por lo que solo tienen una opción, ¡nadar!

El viaje de los espermatozoides, canal cervical y el útero

Una vez que los espermatozoides salen de la vagina ingresan al canal cervical "cervix, ver Figura 60", el cual constituye un ambiente más favorable para su supervivencia, aunque está lleno de canales ciegos por donde los espermatozoides pueden perder el camino.

Durante el pico de fertilidad las moléculas de mucina del moco cervical favorecen la migración de los espermatozoides, esto se logra mediante un cambio de orientación de forma paralela a la ruta de los espermatozoides. Algunos espermatozoides que pierden su camino en las criptas cervicales pueden volver a encontrar el camino, permitiendo un flujo de espermatozoides relativamente continuo. El útero es un lugar peligroso para los espermatozoides debido a la presencia del sistema inmune femenino que literalmente dará caza a los espermatozoides más lentos o a aquellos con mala suerte de encontrarlos en el camino por muy rápidos y fuertes que sean “aunque en términos estadísticos, los espermatozoides más rápidos tendrán mayores probabilidades de pasar la masacre”. Posteriormente los sobrevivientes a la masacre del sistema inmune deben afrontar una nueva barrera en la unión entre las trompas de Falopio y el útero.

La masacre de los espermatozoides

Si asumimos un promedio de espermatozoides, de unos 75 millones de espermatozoides que ingresan a la vagina de la mujer solo entre 50-100 individuos alcanzan las trompas de Falopio. Las mayores pérdidas de espermatozoides se dan en la vagina, el útero y la barrera del útero con las trompas de Falopio. Los espermatozoides que sobreviven llegan a la ámpula entre 5 a 10 minutos después del coito. La movilidad de los espermatozoides explica fuertemente la velocidad de este viaje, pero también contribuyen a esto el estado fisiológico de la mujer en términos de las contracciones musculares de la vagina, la cérvix y el útero; el movimiento ciliar; la actividad peristáltica, el flujo de fluidos en los oviductos entre otros.

Figura 16.2. Criptas del cuello uterino. Las criptas de la cerviz son zonas muertas, que sirven de trampas para espermatozoides.

Límites físicos de los espermatozoides

Aunque pareciera intuitivo que el óvulo libere hormonas que atraigan a los espermatozoides lo paradójico es que no existe evidencia de ese fenómeno en los seres humanos. A pesar de esto, si existe evidencia de actividad específica que efector-receptor “llave-cerradura” entre los óvulos y el espermatozoide que puede servir como una barrera final de selección sexual sobre los espermatozoides que logran llegar al óvulo. Los espermatozoides llegan a las cercanías de los óvulos de forma aleatoria y algunos pueden terminar en la cavidad abdominal.

Aunque los espermatozoides pueden permanecer motiles por lapsos tan prolongados como 4 días, sus capacidades fertilizantes están limitadas entre los días 1 y 2 en el canal reproductivo femenino. Los espermatozoides recientemente eyaculados no pueden penetrar al óvulo de manera inmediata, esto se debe a que durante la maduración en el epidídimo los espermatozoides adquieren una cubierta estabilizante de glicoproteínas que impiden la interacción con el óvulo. ara liberarse de esa capa los espermatozoides deben pasar por varios procesos en las trompas de Falopio antes de acceder al óvulo.

El viaje de los espermatozoides, capacitación y llegada al óvulo

Para liberarse de la cubierta estabilizante los espermatozoides pasan a través del proceso de capacitación. La capacitación no solo involucra la liberación de la capa estabilizante, también involucra la perdida de lípidos y un incremento en el consumo de carbohidratos con una subsecuente estimulación en la motilidad. Finalmente, el acrosoma u orgánulo que sirve de escudo en la cabeza del espermatozoide se une con la membrana celular.

La fusión del acrosoma y la membrana celular se denomina reacción del acrosoma y se completa cuando el espermatozoide se une a la zona pellucida del espermatozoide. Otros fenómenos que acompañan a la reacción del acrosoma son la redistribución de los orgánulos, incremento en la fluides de la membrana y un incremento de la permeabilidad ante el calcio. La capacitación toma lugar a lo largo de del canal genital femenino y puede durar entre 1 hora hasta varias horas. El problema de la capacitación era uno de los principales obstáculos para la fertilización in vitro, pero algunos medios de cultivo poseen químicos que permiten capacitar a los espermatozoides y realizar el procedimiento artificial.

El viaje de los óvulos

Debido a que el oviducto no rodea completamente al ovario se requiere una recolección activa de los óvulos. Los óvulos liberados son capturados por proyecciones en formas de dedos llamadas fimbrias.

El movimiento ciliar y las contracciones musculares facilitan la recolección de los óvulos, bajo la influencia del estrógeno segregado durante el periodo periovulatorio. Debido a que el oviducto se abre en el interior del peritoneo los óvulos que no son capturados por las trompas de Falopio pueden terminar en la cavidad peritoneal. Si un óvulo que irregularmente termina en el peritoneo es fertilizado por un espermatozoide persistente que atraviesa toda la trompa de Falopio y llega hasta el peritoneo se produce un embarazo ectópico. Los óvulos fertilizados son transportados de las fimbrias a la ámpula gracias a un movimiento ciliar coordinado y depende de la presencia de las células granulosas que rodean al óvulo. La vida fertilizable de un óvulo es de alrededor de 24 horas y la fertilización ocurre usualmente dos días después de la fertilización.

17. De la fecundación a la implantación

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La fertilización también denominada concepción es la fusión de los gametos masculino y femenino que conlleva a la formación de un embrión y al desarrollo de un nuevo organismo. 

Figura 17.1. La fecundación. A El espermatozoide se aproxima al óvulo; B Contacto entre el espermatozoide y la zona pellucida; C Entrada del espermatozoide y contacto con el oolema; D reinicio de la meiosis, inicia meiosis II; E se completa la meiosis y se exlcuyen otros dos cuerpos polares; F formación de los pronucleos masculino y femenino; G Migración de los pronucleos al centro de la célula; H inicia el primer clivaje.

El paso inicial de la fertilización es la unión de la cabeza del espermatozoide a la zona pellucida del ovulo para luego ingresar en él. La fertilización involucra el proceso de singamia/plasmogamia en la que el citoplasma de ambos gametos se une, pero el cigoto como tal nunca restaura el material genético completo pues los dos núcleos de los gametos permanecen independientes hasta que se da la primera división celular. El proceso de unión del espermatozoide al óvulo esta mediado por proteínas de membrana específicas que sirven como barrera de selección sexual o como una barrera de separación entre especies diferentes. También impide que más de un espermatozoide ingrese al óvulo, proceso denominado poliespermia.

La fecundación

Una vez que los espermatozoides y el óvulo completan su viaje de manera exitosa, el siguiente paso debe ser la singamia, es decir el proceso opuesto a la citocinesis en la que dos células se fusionan para generar una sola. 

Figura 17.2. El cigoto. El cigoto dicarionte, ya se ha finalizado la meiosis II dado que es posible ver dos cuerpos polares. Pero cada núcleo aún conserva su independencia, de allí que sea un dicarionte y no un diploide.

La corona radiata (del latín radiante o con rayos) es la primera estructura de células que rodea a un ovocito secundario y posteriormente al óvulo con la que se encuentran los espermatozoides. Consiste de dos, tres o cuatro capas de células foliculares que están unidas a la capa protectora más externa del óvulo, llamada zona pelúcida. El primer paso de la fecundación es la penetración por parte del espermatozoide en la llamada corona radiada, por medio de los intersticios celulares, el verdadero muro viene más adelante.

Posteriormente se realiza un contacto íntimo de la superficie del espermatozoide con los receptores en la zona pellucida, la cual inicia una reacción en el acrosoma del espermatozoide que ha sido capacitado anteriormente. La zona pellucida posee glicoproteínas específicas que se anclan a los receptores de la superficie de los espermatozoides en la clásica acción “llave-cerradura”. Estos receptores son especie específicos e impiden que los espermatozoides de diferentes especies puedan fecundar un óvulo; aunque también pueden servir como un mecanismo de selección sexual en la que el óvulo selecciona los espermatozoides apropiados para él.

El contacto entre el espermatozoide y el óvulo dispara la reacción del acrosoma, la cual es un requisito para que el espermatozoide pueda lograr la penetración. El espermatozoide posee enzimas proteolíticas capaces de disolver la matriz extracelular de las células granulosas que rodean al óvulo, permitiendo al espermatozoide moverse a través de esta densa matriz. El espermatozoide penetra la zona pellucida ayudado por enzimas proteolíticas y propulsado por el esfuerzo máximo de su cola, en lo cual puede tardarse aproximadamente unos 30 minutos. Después de ingresar al espacio perivitelino el espermatozoide se ancla a la superficie de la membrana del óvulo y microvellos que se extienden desde la membrana celular del óvulo se extienden y fijan al espermatozoide, para posteriormente rodearlo por fagocitosis. La cola del espermatozoide es disuelta en el citoplasma del óvulo.

Blindaje

Poco después de que el espermatozoide ingresa en el óvulo, este último inicia un proceso masivo de activación. El primer paso es la liberación de orgánulos semejantes a los lisosomas denominados gránulos corticales que se fusionan con la membrana del óvulo. La fusión inicia en el punto donde el óvulo fue penetrado y posteriormente se expande al resto de la superficie de la membrana ovular. El proceso puede ser descrito como una exocitosis masiva en la que el contenido de los gránulos corticales es liberado alrededor de todo el óvulo en la zona pellucida.

 El contenido de los gránulos corticales blinda la zona pellucida a la acción de las enzimas proteolíticas de los espermatozoides e impide el acoplamiento de la superficie de la membrana celular del espermatozoide. El proceso es extremadamente rápido y una vez que un espermatozoide logra ingresar, el proceso guiado por los gránulos corticales impedirá que otro espermatozoide logre realizar la misma hazaña. De este modo se impide el proceso de poliespermia.

Continuación de la meiosis

La incorporación del espermatozoide por el óvulo no solo dispara la exocitosis de gránulos corticales, también incrementa la cantidad de calcio al interior de la célula, lo cual conlleva a la activación de una variedad de procesos, pero sin duda el más importante es el de la finalización de la gametogénesis. Los óvulos fértiles se encuentran detenidos en el final de la meiosis I, pero solo hasta la penetración del óvulo inicia la meiosis II con la separación de las cromátides hermanas. Dos núcleos son generados, el primer núcleo será empleado para el nuevo ser, mientras que el otro núcleo se convierte en un cuerpo polar. De esta forma en el interior de un óvulo se establecen dos núcleos haploides de cromatina simple con un contenido genético igual a (n) llamados pronúcleo femenino y pronúcleo masculino.

Los pronúcleos son visibles entre 2 a 3 horas después del ingreso del espermatozoide al óvulo, pero contrario a lo que cabría esperarse los pronúcleos no experimentan cariogamia, no se fusionan. Por lo anterior, la primera célula generada después del ingreso del espermatzoide y antes del primer clivaje “división mitótica” puede ser descrita como un dicarionte “n+n”. La replicación del ADN se da de manera independiente en cada pronúcleo, posteriormente al dar inicio la primera división mitótica o primer clivaje las membranas pronucleares se llenan de poros y desaparecen, permitiendo de los cromosomas se reorganicen en pares homólogos para poder realizar el primer clivaje.

En la Figura 62 podemos apreciar el cigoto con los dos pronucleos haploides, este es un estado de dicarionte momentáneo, los hongos pueden mantenerse en estados multicelulares dicariontes simbolizados como (n+n), pero en los animales como el humano después del primer clivaje se forma un nuevo núcleo en cada célula hija 2n.

Los clivajes

El clivaje es un tipo de división mitótica que se caracteriza por la ausencia de fases de crecimiento, la siguiente división inicia tan pronto como el ADN se ha replicado. 

A

B

Figura 17.3. Los clivajes. Los clivajes son divisiones celulares sin faces de crecimiento, y ocurren en el viaje por la trompa de Falopio: (A) Arriba a la derecha el cigoto (1 célula), arriba a la izquierda el primer clivaje (2 células), en medio a la izquierda el segundo clivaje (4 células), en medio a la derecha el tercer clivaje (8 células), abajo a la izquierda el cuarto clivaje (16 células) y abajo a la derecha el quinto clivaje (32 células). (B) Desarrollo del embrión con respecto al eje del tiempo, se muestra desde el primer clivaje (2 células) hasta la maduración de la blástula. El cigoto posee un cariotipo dicarionte con dos núcleos diferentes cada uno haploide. El clivaje inicia duplicando las cromátides de cada pronúcleo y desapareciendo las membranas nucleares.

Una vez que el cigoto ha pasado por el primer clivaje pasa denominarse embrión, pero hay un factor clave, y es que el volumen sumado de las nuevas células llamadas blastómeros es igual o menor al volumen del cigoto inicial. Esto se debe precisamente a la ausencia de la fase de crecimiento, los blastómeros no crecen, no se alimentan, por lo que después de cada clivaje aunque se duplica el número de células el volumen de todo el sistema continuará siendo igual o menor al volumen inicial del cigoto.

Una vez se completa la primer división mitótica acelerada o clivaje "carece de fases de crecimiento" los núcleos de cada célula hija restituyen el cariotipo normal diploide de 46 cromosomas en cada núcleo. Estas células se denominan blastómeros y son células madre totipotenciales porque pueden generar individuos completos.

El embrión temprano perdura hasta el cuarto clivaje donde el sistema alcanza 16 células. En este punto se denomina al sistema mórula. El primer clivaje se alcanza entre los primeros 24 a 36 horas después de la fertilización. El segundo clivaje posee cuatro células y se alcanza aproximadamente 48 horas de la concepción. El tercer clivaje genera ocho células y se alcanza 72 horas después de la concepción y la mórula en su estado inicial de diez y seis células es alcanzada 96 horas después de la concepción. El desarrollo de cigoto a mórula transcurre en toda su integridad durante el trayecto del embrión por la trompa de Falopio.

La mórula

La mórula se forma completamente aproximadamente 96 horas después de la concepción, Su estructura es semejante a una mora, es decir a una pelota sólida compuesta por una serie de células indiferenciadas llamadas blastómeros. Una característica de los blastómeros es su total potencialidad para formar un nuevo individuo independiente, en otras palabras, son toti-potenciales.

Si un blastómero se separa lo suficiente de los demás puede resetear su programación de desarrollo y reiniciar el proceso nuevamente dando origen a un nuevo individuo independiente del que estaba formando. En otras palabras, puede formar un clon natural también denominado gemelo idéntico uni-vitelino, debido a que se desarrollaran en un mismo saco vitelino debido a su origen idéntico.

La blástula o blastocisto

Cuando la mórula crece aún más, empieza a aparecer una cavidad llena de líquido, pero desprovista en su mayoría de componentes celulares, la analogía más común para describir esta estructura es la de un coco. Al igual que un coco se presenta una capa de células externa que cubre al embrión y se denomina ectodermo/trofoblasto, y una masa de células en el interior denominada endodermo/embrioblasto. El embrioblasto se encuentra rodeado por una cavidad llena de líquido llamada blastoceloma/blastocele.

Figura 17.4. El viaje por la trompa y los clivajes. (1), fertilización (2), los clivajes (3), la mórula (4), la blástula temprana (5), la blástula tardía (5) y la implantación (7). Normalmente el viaje dura unos 7 días, durante los cuales es imposible determinar si la mujer está en embarazo.

Cuando esta estructura alcanza su forma ideal se la denomina blástula en la mayoría de los animales, pero en los seres humanos es generalmente denominada blastocito o blastoquiste. El blastocito completa su desarrollo aproximadamente 6 días después de la fertilización. La formación de gemelos idénticos también puede ocurrir en el estado de blastocito ya que muchas de sus células aún son totalmente potenciales, pero en términos de tecnologías aplicadas las células más importantes son las de su endodermo. La investigación en embriones animales ha demostrado que las células del endodermo pueden ser empleadas para regenerar cualquier tejido del ser vivo al cual pertenecen y se las ha denominado células madre embrionarias. Sin embargo, para poder tener acceso a las células madre embrionarias es necesario romper la cubierta del ectodermo matando de forma efectiva al embrión.

La implantación

Como se mencionó anteriormente, la formación de nuevas células al interior del embrión se da sin que el volumen total aumente, con cada nueva generación celular su volumen disminuye a la mitad.  Una vez llega al blastocito los blastómeros que lo componen ya han alcanzado el tamaño de las células somáticas promedio. Hasta la implantación, el embrión se encuentra contenido en la zona pellucida. Esta zona sirve como una barrera protectora para el embrión en desarrollo y sirve para su trasporte, lo aísla del daño mecánico por el rozamiento con las paredes de la trompa de Falopio, impide la adhesión del embrión a la trompa de Falopio y previene el reconocimiento inmunológico de la madre sobre el embrión, cosa que provocaría un rechazo del embrión en desarrollo y en consecuencia un aborto espontáneo.

Figura 17.5. La implantación. La implantación es básicamente la invasión de un huevo en desarrollo, básicamente el embrión parasitará a la madre, la analogía es tan pertinente que incluso este debe suprimir el sistema inmune femenino para no ser atacado por su propia madre, y a veces, algunos abortos se deben a que el embrión no logra suprimirlo totalmente.

Cuando el embrión ingresa al útero lo hace en el estado de mórula en el día 4 después de la fecundación, allí permanece flotando durante 2-3 días mientras alcanza el estado de blastocito, siendo nutrido parcialmente por los fluidos del útero, aunque su incremento de volumen es despreciable.

Si el embrión no encuentra una fuente alternativa de nutrientes morirá de inanición aproximadamente después del día 7 después de la fecundación. Para que el blastocito en desarrollo pueda implantarse debe poder realizar un contacto íntimo con las paredes del útero, pero existe un problema y es la zona pellucida. La zona pellucida ha tenido como función evitar precisamente dicho contacto entre el óvulo y las trompas de Falopio, por lo que en su nuevo ambiente se convierte en un obstáculo. La implantación del blastocito que consiste en la unión entre el embrión y la superficie de las células del endometrio de la pared del útero se da entre los días 7-8 después de la fecundación.  Para lograrlo la zona pellucida se rompe mediante la acción de enzimas digestivas que consumen la zona pellucida.

Figura 17.6. Iniciando la gastrulación. Una vez implantado, el embrión altera el ritmo hormonal de la madre, convirtiendo parte de sus membranas en órganos endocrinos, para ello secuestra vasos sanguíneos, los cuales también le permitirán alimentarse, dado que el Vitelio de los mamíferos euterios solo dura lo suficiente como para iniciar la implantación.

En presencia de la hormona progesterona que emana del cuerpo lúteo el endometrio realiza la decidualización, la cual involucra una hipertrofia de las células del endometrio que contienen grandes reservas de glicógeno y grasa. En algunos casos las células pueden ser policariotas “contener varios núcleos”. Este grupo de células cambiantes en preparación a un evento importante se denominan decidua, las cuales constituyen el nicho para la implantación, y además contribuirán al desarrollo de las membranas amnióticas.

En ausencia de progesterona la decidualización no se produce y la implantación falla, lo cual conlleva a un aborto espontáneo que no es notado por la madre más que como un retraso en su periodo de aproximadamente una semana. A medida que el blastocito se implanta en el útero decidualizado ocurre el proceso de reacción decidual en la cual los vasos sanguíneos se dilatan y se incrementa la permeabilidad de los capilares, se genera un edema y se incrementa la proliferación de células glandulares y epiteliales.

La interacción del blastocito con el endometrio estimula la producción de una gran carga hormonal en el cuerpo femenino como prostaglandinas, factores inhibidores de leucemia, factores de crecimiento epidérmico, factor de crecimiento y transformación de la placenta. Muchas de estas hormonas comienzan a circular por el torrente sanguíneo de la madre, convirtiéndose en la primera evidencia a nivel clínico de un embarazo. Las pruebas de embarazo más sensibles solo pueden determinarlo hasta este momento, es decir cuando la implantación conlleva a la liberación de la carga hormonal del embarazo posterior al día 7 después de la fecundación y no antes.

El proceso de implantación no involucra únicamente a la conexión entre el embrión y la madre, la implantación es literalmente la invasión y enquistamiento del embrión en el interior del tejido uterino con una supresión del sistema inmune de la madre quien reconocería al embrión como un invasor de no ser por las hormonas que este libera, en otras palabras, el embrión se entierra en el epitelio a la fuerza.

Implantación del embrión en el endometrio femenino y la maduración del blastocito maduro "izquierda" en la gástrula. Una característica notable del embrión es que él es quien produce su propio saco protector o cavidad amniótica, esta se genera desde el interior del embrión y luego migra hacia afuera a medida que la gástrula va madurando. Evolutivamente hablando esto tiene sentido ya que en los animales ovíparos no se da la implantación, por lo que el amnios que genera el embrión se convierte en su esfera protectora.

18. Gastrulación y formación de los discos embrionarios

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Cuando el blastocito se libera de su envoltura pasa a depender de las células de su capa externa llamadas colectivamente trofoblasto el cual medio la nutrición de las células internas, así como los primeros pasos de la implantación. Una vez conectado el embrión en desarrollo empieza a recibir energía y materiales desde la sangre de la madre, lo cual le permite seguir creciendo y desarrollándose. La inserción del embrión en el útero no es un proceso amable, este produce una serie de proteasas que ablandan el tejido superior del útero permitiendo la invasión hacia el endometrio y hormonas que suprimen el sistema inmune de la madre en esa zona. Para los días 8-12 el embrión ha penetrado el epitelio uterino y se encuentra rodeado por el estroma del útero.

Durante este lapso de tiempo el blastocito ha comenzado a desarrollar un poro creciente que se extiende hacia el interior de su estructura, y simultáneamente las dos capas (interna y externa) del blastocito se diferencian en 2 linajes celulares cada una. Los vasos sanguíneos de la madre en el endometrio se dilatan lo suficiente como para aparentar fusionarse formando una zona de alta irrigación sanguínea llamada laguna o lacunae. Entre las semanas 2 (día 14) hasta la semana 3 (día 24) se forman vellos den el embrión, los cuales se insertan en la laguna de capilares estableciendo una comunicación funcional entre el embrión en desarrollo y el sistema circulatorio de la madre. Durante este tiempo el blastocito adquiere la estructura de una gástrula típica diferenciándose en tres linajes celulares:

(a) Ectodermo: las células de este linaje están destinadas a formar la epidermis sus apéndices (orejas y narices) y el sistema nervioso completo.

(b) Endodermo: da lugar al linaje epitelial del tracto digestivo y sus estructuras asociadas.

(c) Mesodermo: forma la parte interna del cuerpo incluyendo el tejido conectivo (adiposo, esquelético, sanguíneo), muscular y la linfa.

Disco bilaminar

El desarrollo de la segunda semana de gestación es algo más complejo, pero la estructura que debe tenerse en cuenta es la blástula/blastocito y su masa de células interna “las células madre embrionarias de hecho”. Una vez que el embrión se implanta muchos de los eventos estructurales importantes se desarrollaran en esta masa de células que comienza a diferenciarse. En esta serie de artículos se realizará un seguimiento cronológico del destino de las estructuras del blastocito una vez que este se implantó en el endometrio del útero aproximadamente en el día 7 de gestación.

Sin embargo, hay que hacer una aclaración importante, de esas que siempre vienen en las introducciones de anatomía y fisiología y es que la variación entre los individuos puede ser muy alta, lo cual hace que en la realidad no siempre se siga los tiempos que se describirán aquí, estos se los debe asumir como promedios poblacionales de nuestra especie tal como son medidos actualmente.

Figura 18.1.  Embrión bilaminar. Recuerde que la gástrula es el embrión “plano”, en este punto con dos láminas, los sacos embrionarios y los vasos sanguíneos siendo reclutados, en este caso, aunque el espacio del vitelio es grande, es más que todo un vestigio evolutivo ya que el embrión ya se alimenta de la madre directamente.

Día 8

El blastocito de 8 días se encuentra parcialmente encertado en el endometrio. En este punto la masa interna de células del blastocito llamado embrioblasto comienza a presentar diferenciación celular. Tanto trofoblasto (células que forman la capa externa del blastocito) como el embrioblasto (masa interna de células) experimentan una diferenciación paralela. El trofoblasto se diferencia en dos capas, el sincitiotrofoblasto que es una capa de células difusa que interactúan con los tejidos maternos y el citiotrofoblasto que opera como la barrera que separa el ambiente interno del embrión del ambiente externo materno.

Figura 18.2. Contacto embrión-endometrio y gastrulación. A la izquierda una blástula o trofoblasto madura iniciando la gastrulación, a la derecha una gástrula inmadura, la masa que da lugar al embrión o embrioblasto se levanta formando un disco plano de dos células de espesor, mientras que el trofoblasto comienza a proliferar para dar lugar a los sacos embrionarios.

La producción de las capas externas del embrión, son dependientes, no se ha detectado que las células den sincitiotrofoblasto realicen mitosis, por lo que se concluye que estas son producidas y especializadas a partir de las células del citotrofoblasto. El estado policariota del sincitiotrofoblasto generalmente es binuclear por lo que se piensa que se produce por la fusión “plasmogamia” de las células que migran desde el citotrofoblasto. La masa interna de células del blastocito experimenta su propia diferenciación también en dos capas germinativas. Una capa de células pequeñas y de aspecto cuboidal denominado hipoblasto y una capa con células columnares largas adyacentes a la nueva cavidad del embrión “cavidad amniótica” denominada epiblasto.

Figura 18.3. La gástrula inmadura. El embrión entre el estado de gástrula y blastocito, las dos capas del blastocito se han diferenciado cada una en otras dos capas, al mismo tiempo una parte del disco interno formado por la nueva capa llamada epiblasto empieza a formar una cavidad interna denominada cavidad amniótica.

Las dos capas del embrioblasto (masa interna de células del blastocito) forman ahora un disco aplanado más organizado de lo que aparecía en la etapa de blastocito inmaduro. Las células del epiblasto adyacentes al citotrofoblasto se denominan amnioblasto y junto con el resto del epiblasto marcan los límites de la cavidad amniótica. Simultáneamente el tejido de la madre se vasculariza y segrega glucógeno y otros nutrientes.

Día 9 

En el día 9 el blastocito en desarrollo se encuentra profundamente enterrado en el endometrio lo suficiente como para que el epitelio externo del endometrio se cierre sobre el embrión por medio de un coagulo de fibrina. En este estado el tejido del trofoblasto aun en desarrollo de sus dos capas empieza a presenter una serie de cavidades que se funcionan formando grandes lagunas. Hacia el otro lado células aplanadas originadas probablemente del hipoblasto forman una membrana delgada llamada membrana exocelómica la cual forma la frontera interna del citotrofoblasto. Esta membrana junto con el hipoblasto, forman las fronteras de la cavidad exocelómica, esta cavidad posteriormente formará lo que se denomina como saco vitelino.

El embrión entre el estado de gastrula y blastocito, las dos capas del blastocito se han diferenciado cada una en otras dos capas, al mismo tiempo una parte del disco interno formado por la nueva capa llamada epiblasto empieza a formar una cavidad interna denominada cavidad amniótica.

Figura 18.4. Gástrula inmadura 2. Verde oscuro el sincitiotrofoblasto; verde claro el citotrofoblasto; amarillo el hipoblasto; azul el epiblasto. Esta imagen se da desde la perspectiva de un corte transversal del embrión en desarrollo.

Días 11 al 12 de gestación

(a) Establecimiento del sistema circulatorio úteroplacentario. El blastocito se encuentra completamente insertado en el endometrio y la superficie del epitelio ha recuperado su aspecto original. 

Figura 18.5. Gástrula. Al madurar la gástrula el saco coriónico se expande, el Vitelio y el amnios quedan contenidos rodeando al embrión. El Vitelio aún conserva cierta función para establecer el flujo sanguíneo de la madre al feto, pero pronto se reducirá.

En este punto la simetría del embrión puede describirse en términos de dos polos, el polo embrionario es la zona hacia el interior del endometrio donde se posiciona la mayoría de las células de los discos germinativos (epiblasto, hipoblasto); mientras que el polo opuesto se denomina abembriónico y es el que tiene su caria hacia el epitelio del endometrio, allí se ubica la cavidad exocelómica. En los días 11-12 la membrana del embrión o trofoblasto se caracteriza por una gran cantidad de espacios lagunares donde el tejido materno invade formando una red interconectada. Esta red es particularmente evidente en el polo embrionario, mientras que en el polo abembrionario el trofoblasto consiste especialmente en células del tipo citotrofoblasto que forman una barrera más delgada y definida.

El tejido materno que invade las lagunas son capilares sanguíneos altamente dilatados denominados sinusoides y su función primordial es la de alimentar al embrión en desarrollo por medio de los mecanismos de transporte a través de membranas. A medida que el trofoblasto (por medio de las células invasoras den sincitiotrofoblasto) penetra en el endotelio del otero, más y más capilares se adicionan y más lagunas se forman, lo cual a su vez provoca que cada vez más sangre materna empiece a fluir por el sistema lagunar del embrión. Una vez que se llega a una cantidad mínima de sangre que fluye a través de las lagunas podemos hablar de la circulación uteroplacentaria.

El embrión aún recuerda al blastocito con un grupo de células alrededor y otro en el interior. Las del alrededor o trofoblasto se han diferenciado en el citotrofoblasto y el sincitotrofoblasto, mientras que las del interior en el hipoblasto y el epiblasto. Adicionalmente una serie de membranas de células se han desarrollado como el mesodermo somático extraembrionario o el quiste exocelómico. El trofoblasto tiene la tendencia a enterrarse más y más en el endotelio rompiendo vasos sanguíneos y estimulando su crecimiento, de esta manera la circulación entre la madre y el embrión sera mediada por el trofoblasto.

(b) Formación del mesodermo extraembrionario. Al mismo tiempo una nueva población de células comienza a diferenciarse entre la superficie interna del citotrofoblasto y la superficie externa de la cavidad exocelómica. Estas células que se derivan de las células del saco vitelino forman un tejido conectivo liso denominado mesodermo extraembrionico, el cual eventualmente rellena todo el espacio entre el trofoblasto externamente con el amnios y cavidad exocelómica internamente.

Rápidamente se generan grandes cavidades a interior del mesodermo extraembrionario y cuando estas se fusionan forman un Nuevo espacio denominado cavidad extraembrionaria o cavidad coriónica. Este espacio rodea el saco vitelino primitivo y la cavidad amniótica, excepto cuando el disco germinal está conectado al trofoblasto mediante un tallo conector. El mesodermo extraembriónico que enmarca al citotrofoblasto y al amnion se denomina mesodermo extraembrionario somático; mientras que el que enmarca al saco vitelino es denominado mesodermo extraembrionario esplénico.

(c) El disco bilaminar germinativo y el endometrio durante los días 11-12 de gestación. El crecimiento del disco bilaminar germinativo es lento en comparación con el del trofoblasto, en consecuencia, el disco permanece muy pequeño en comparación con las membranas que lo rodean. Al mismo tiempo las células del endometrio se hacen polihédricas y se cargan con grandes cantidades de glicógeno y lípidos, las cavidades de la matriz entre las células se llenan con material proveniente de los vasos sanguíneos maternos y el tejido se hace edematoso. Estos cambios se denominan reacción decidual, al principio ocurren solo en la sección inmediatamete circundante al embrión, pero poco a poco a medida que este crece se va propagando al resto del endometrio.

Día 13

Para el día 13 de desarrollo el defecto en la superficie del endometrio ha sanado en las pacientes con sanación lenta. Ocasionalmente existen algunas mujeres que experimentan sangrado en el sitio de la implantación como resultado del incremento de flujo de sangre en los espacios lagunares de la región del trofoblasto llamada sincitiotrofoblasto. Este sangrado se manifiesta cerca del final del ciclo menstrual, por lo que puede confundirse fácilmente con el sangrado menstrual normal, y por lo tanto puede causar fallas en los cálculos de tiempo de embarazo en aproximadamente un mes.

El trofoblasto continúa su desarrollo generando estructuras semejantes a vellos. Los vellos se forman en el citotrofoblasto y peneta en en sincitiotrofoblasto formando columnas rodeados de células del sincitiotrofoblasto. Estas columnas se denominan vellos primarios. Mientras tanto, el hipoblasto produce células adicionales que migran a lo largo del interior de la membrana exocelómica. Estas células proliferan y gradualmente forman una nueva cavidad denominado saco vitelino secundario, también denominado como saco vitelino definitivo.

Este saco vitelino es micho más pequeño que la cavidad exocelómica original. Durante esta formación, grandes porciones de la cavidad exocelómica se rompen. Estas porciones son representadas por quistes exocelómicos los cuales pueden encontrarse en el celoma extraembrionario o cavidad coriónica. Mientras tanto el celoma extaembrionario se expande y forma una gran cavidad denominada cavidad coriónica. El mesodermo extraembrionario que enmarca el interior del citotrofoblasto es posteriormente conocido como plato coriónico.   Nuevamente el único lugar donde el mesodermo pierde su continuidad es en la zona donde el mesodermo cambia de posición es en el tallo conector. Con el desarrollo de vasos sanguíneos el tallo se convierte en el cordón umbilical.

Disco trilaminar

Gastrulación y tercera semana de gestación

(a) Gástrula humana y el primer poro embrionario. El evento más característico de la tercera semana de gestación es la gastrulación. La gastrulación es el proceso en el cual se establecen tres capas germinativas altamente especializadas denominadas ectodermo, mesodermo y endodermo. La gastrulación en los seres humanos comienza con la formación del tallo primitivo en la superficie del epiblasto. Inicialmente el tallo posee una definición muy vaga, pero entre los días 15 al 16 se hace claramente visible como una abertura estrecha con una pequeña zona hinchada en ambas puntas.

Figura 18.6.  Gástrula 2. La gástrula con sus dos capas celulares se ha diferenciado en una serie de membranas protectoras que están en contacto con el tejido materno y el embrión en sí mismo que se encuentra en medio, aun con forma plana. A partir de este punto se describirán los eventos que le ocurren al embrión y a sus dos capas el epiblasto y el hipoblasto.

La punta cefálica del tallo se denomina nodo primitivo "o blastoporo", el cual consiste en un área levemente elevada rodeada por un poro primitivo muy pequeño. Este poro es muy importante pues es una de las características que permite distinguir a varios grupos de animales en deuterostomos y protostomos. En los protostomos el orificio primitivo se convierte en boca, mientras que en los deuterostomos como los seres humanos o la estrella de mar el primer orificio de convierte en ano. 

(b) Crecimiento del poro en canal. El poro embrionario crece rápidamente en la región dorsal del embrión formando un canal. Esta canaleta permite la migración de los linajes celulares y el establecimiento del canal nervioso. En la imagen anterior se describen las posiciones originales y direcciones de migración del disco trilaminar en formación, podría decirse que es justo el punto en que la tercer lámina o mesodermo “anaranjado” nace a partir de las células del ectodermo “azul” para ubicarse en medio del ectodermo y del endodermo “verde”. El canal abierto permitirá la migración de más células del ectodermo posteriormente para formar el sistema nervioso. La canaleta se cierra posteriormente dejando una enorme cicatriz para el resto de nuestras vidas, que no es otra que la línea dorsal de nuestra espalda.

(c) Migración celular formación de los tres linajes celulare. Las células del epiblasto migran desde tallo/canal primitivo cambiando su apariencia y desligándose del epiblasto. Este movimiento hacia el interior se denomina invaginación. La migración celular y especialización están controladas por el factor de crecimiento 8 del fibroblasto (FGF8), el cual es sintetizado las células que se encuentran en el tallo. Este factor de crecimiento controla el movimiento de las células mediante la inhibición del factor de adhesión de las células al epiblasto “una proteína que sirve de ancla llamada E-cadherina”.

Figura 18.7. El tallo primitivo. Visto desde la columna de la madre hacia el embrión se ve la placa del epiblasto "azul" mientras que el hipoblasto queda tapado. En gris están las membranas del amnios y el saco vitelino. El epiblasto inicia la formación de una canaleta o tallo primitivo "primitive steak" así como la formación de la membrana orofaringeal, el orificio del cual parte el tallo primivo es el ano.

Una vez que las células se han invaginado, algunas desplazan al hipoblasto creando el endodermo embrionario y otras van a permanecer entre el epiblasto y el recientemente creado endodermo para forman el mesodermo (ver imagen principal, células en anaranjado). Las células que permanecen en el epiblasto formarán el ectodermo (ver imagen principal, células en amarillo). Por lo tanto, el epiblasto a través del proceso de gastrulación es la fuente última de los tres discos germinales durante la gastrulación. 

Las células de estas láminas se encuentran ya lo suficientemente especializadas para no poder formar individuos nuevos sin se separan de su embrión, lo cual de por sí ya es difícil una vez que se dan los procesos de la inserción del embrión en el endometrio. Cada grupo de células da lugar a tres grupos de tejidos, por esto a estas células se las clasifica como multipotenciales, en contraste con las células madre embrionarias que son totipotenciales. A medida que más y más células se mueven entre el epiblasto y el hipoblasto estas comienzan a dispersarse de manera lateral y craneal. Gradualmente migran entre los márgenes del disco y establecen contacto con el mesodermo extraembrionario cubriendo el saco vitelino y el amnios; y de este modo todo el hipoblasto es reemplazado por el endodermo.

(d) El notocordio. En la dirección cefálica pasan a cada lado del plato precordal. El plato precordal en sí mismo se forma entre la punta de la notocorda y la membrana orofaringeal; y se deriva para formar las primeras células que migraran a través del nodo en la línea central, moviéndose en la dirección cefálica. Posteriormente el plato precordal será importante para la inducción del primordio cerebral. La membrana orofaringeal en la punta craneal del disco contiene una pequeña región de un ectodermo altamente adherente y células del endodermo que representan la futura abertura bucal. El plato precordal también recibe el nombre de notocordio, siendo una estructura transitoria que posteriormente será reemplazada por la columna vertebral.

Figura 18.8. Formación del mesodermo embrionario. El tallo primitivo ocurre en todos los vertebrados, sirviendo como una estructura de organización cabeza a cola, izquierda a derecha, además, permite la migración de células desde el ectodermo al interior para formar órganos internos.

Figura 18.9.  El notocordio. Al finalizar la migración del ectodermo al interior tenemos la formación del disco llamado mesodermo, y la región del tallo primitivo sirve como el punto de formación del notocordio.

A diferencia de la mayoría de las imagines de gástrulas que observamos al usar esta palabra en google, la gástrula humana es una estructura plana "excepto por el saco vitelino que forma la cavidad del endodermo" que surge del disco bilaminar germinativo del embrioblasto. Más importante aún es que la fuente de las tres capas celulares de la gástrula es el epiblasto, del cual surgen en endodermo y el mesodermo. El endodermo tomará la misma posición del hipoblasto, pero casi de forma simultánea parte de sus células prolifera formando el plato de la notocorda y finalmente la notocorda primitiva.

Figura 18.10. La gástrula madura. A. Gástrula humana en el día 17 "azul ectodermo, naranja mesodermo, amarillo endodermo, negro plato de formación de la notocorda. B el plato de origen de la notocorda se encuentra en el endodermo, C notocorda formada, con ella se puede distinguir los ejes laterales derecho e izquierdo del embrión; y junto con el blastoporo "primitive pit" se puede distinguir el eje anteroposterior del embrión.

La notocorda primitiva es una masa de células sólida, la cual sirve como base para el tubo neural y posteriormente para el desarrollo del esqueleto axial. En los humanos la notocorda será reemplazada posteriormente por el esqueleto, pero en otros animales como las lancetas/cefalocordados esta estructura permanecerá constante. Debido a que la elongación de la notocorda es un proceso dinámico, la punta craneal se formará primero y las regiones caudales se irán formando a medida que el blastoporo se mueve hacia la región posterior del embrión. Las células de la notocorda y prenotocorda se extienden cranealmente hacia el plato prenotocordal. En cierto momento el blastoporo se extiende hasta el saco vitelino, esto se conoce como canal neurentérico.

Establecimiento de los ejes corporales humanos

El establecimiento de los ejes corporales: anteroposterior “eje transverso”, dorseventral “eje frontal” y lateral “eje sagital” toma lugar antes y durante el periodo de gastrulación. Esto se logra mediante la secreción de ciertas proteínas que son capases de unirse selectivamente al genoma de células circundantes, y de esta manera inhibiendo o estimulando la producción de otras proteínas y especializando los tejidos. Estas proteínas que se unen a los genomas para regularlos se denominan factores de transcripción, y sus genes generalmente se clasifican como genes Hox. A pesar de que todos los genes Hox comparten una sección denominada homeocaja que permite su unión al genoma, la variabilidad de estos es enorme y muchas clases son expresadas durante la formación de la gástrula. Los genes Hox pueden regular a otros genes Hox en una estructura jerárquica y en cascada. Una vez que un determinado tejido identifica su posición relativa segrega genes Hox de alta jerarquía que hacen que todas sus células adyacentes empiecen a funcionar de un modo diferente al del resto de las células del embrión.

Figura 18.11.  Ejes corporales que son organizados por el tallo primitivo.

Figura 18.12. Mapa de destino de los tejidos embrionarios. Las regiones del epiblasto que se liberan para ingresar al espacio entre el epiblasto y el hipoblasto han sido rastreadas formando mapas. Por ejemplo, las células que ingresan a través de la región craneal del nodo se convierten en el plato precordal (n), aquellas que migran en los filos laterales del nodo (PM) se convierten en el mesodermo paraxial. Así sucesivamente se han establecido las regiones más laterales: “im” mesodermo intermedio; “lpm” mesodermo del plato lateral; entre otras regiones. Esto implica una alta regulación genética dependiente de la posición relativa de las células con respecto a sus compañeras.

Mapa de destino durante la gastrulación

El siguiente modelo presenta una vista del epiblasto, en el centro la canaleta primitiva que será formada cuando las células de las posiciones coloreadas "azul oscuro, azul claro, morado, verde y amarillo" proliferen, se separen del epiblasto y migren hacia el interior para formar el mesodermo y el endodermo.

Crecimiento del disco embrionario

El disco embrionario que es originalmente plano y redondo “como una moneda” gradualmente se hace más ovalado, con una zona cefálica más ancha y una punta caudal más delgada. Esto se debe al desarrollo de la región cefálica, mientras que la región caudal permanece del mismo tamaño. De cierta forma esta estructura recuerda a la de un gusano plano. El desarrollo de la región cefálica se debe especialmente a la migración continua de células desde el epiblasto a través de la canaleta primitiva.

La canaleta sigue creciendo hacia la cola siguiendo al blastoporo anal continúan hasta la cuarta semana de desarrollo embrionario, momento en el cual dejan de proliferar las células del epiblasto, y esta empieza a cerrarse, dejando como única abertura al blastoporo anal. Dado que el blastoporo se forma más o menos en el centro del disco germinativo, la formación de la región cefálica inicia antes, eso es porque la canaleta crece en dirección a la cabeza. A medida que la región cefálica empieza a especializarse el blastoporo migra hacia la región caudal. Lo anterior provoca que la cabeza se desarrolle antes que la cola.

19. Los sacos embrionarios

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Los mamíferos placentados como el ser huma no dan a luz crías vivas, altamente desarrolladas y que dependen para su nutrición directamente de la madre, por ende, la estructura arcaica llamada vitelio encargada de nutrir al embrión pierde su utilidad, adicionalmente, los demás sacos embrionarios tienen una modificación en sus funciones. A pesar de esto, el embrión sigue pareciendo estar formado al interior de un huevo blanco, que es originado por sus propias células. En algunos partos, el feto es extraído con este caso intacto, lo cual es un recordatorio de nuestros ancestros ovíparos.

Figura 19.1. Como si fuera un huevo. De todos los sacos, el más evidente en el humano es el amnios, el cual rodea a los fetos como si fuera un huevo muy muy delgado y frágil, que rutinariamente se rompe en el parto derramando líquido, proceso llamado romper fuente. Algunas cesáreas permiten extraer al feto aun dentro de su saco.

El vitelio

Embriológicamente, el vitelio es el más antiguo de los sacos embrionarios, encargado de nutrir a la larva cuando ha salido del huevo, o de mantener al embrión durante su etapa de desarrollo más larga en el huevo amniótico, pero en los mamíferos placentados la función del Vitelio es redundante con respecto a la placenta y la sangre materna.

Figura 19.2. Sacos de la gástrula inmadura. Diagrama que muestra la etapa más temprana observada del óvulo humano: 1 - Amniótica;  2 - Vitelio; 3 – Corion

El saco vitelino es el primer elemento visto dentro del saco gestacional durante el embarazo, generalmente a los 3 días de gestación. El saco vitelino está situado en la parte frontal (ventral) del embrión; está recubierto por un endodermo extra-embrionario, fuera del cual hay una capa de mesénquima extra-embrionario, derivado del mesodermo. La sangre se transporta a la pared del saco vitelino por la aorta primitiva y, después de circular a través de un plexo capilar de malla ancha, las venas vitelinas regresan al corazón tubular del embrión. Esto constituye la circulación vitelina, que en los humanos sirve como localización de la hematopoyesis. 

Figura 19.3.  Formación temprana del alantoides. Diagrama que ilustra la formación temprana de alantoides y la diferenciación del cuerpo-tallo:  1 cavidad amniótica; 2 tallo del cuerpo; 3 alantoides; 4 Vitelio; 5 Corion.

El saco vitelino no desempeña ningún papel en el apoyo a la nutrición del embrión humano en desarrollo, que es un papel que solo ejerce la placenta. Al final de la cuarta semana, el saco vitelino presenta el aspecto de una pequeña abertura en forma de pera (tradicionalmente llamada vesícula umbilical), en el tubo digestivo por un tubo largo y estrecho, el conducto vitelino. En raras ocasiones, el saco vitelino se puede ver después del parto como un cuerpo pequeño, algo ovalado, cuyo diámetro varía de 1 mm a 5 mm; está situado entre el amnios y el corion; y puede estar a una distancia variable de la placenta. No hay importancia clínica para un saco vitelino externo residual.

El amnios

En el embrión humano, no se han observado las primeras etapas de la formación del amnios; en el embrión más joven que se ha estudiado, el amnios ya estaba presente como un saco cerrado, y aparece en la masa celular interna como una cavidad. 

Figura 19.4.  Constricción del vitelio. Diagrama que muestra la etapa posterior del desarrollo alantoico con el comienzo de la constricción del saco vitelino: 1 corazón; 2 cavidad amniótica; 3 Embrión; 4 tallo corporal; 5 vellosidades placentarias; 6 Alantoides; 7 Vitelio; 8 Corion.

Esta cavidad está cubierta por un solo estrato de células ectodérmicas aplanadas, el ectodermo amniótico, y su piso consiste en el ectodermo prismático del disco embrionario: la continuidad entre el techo y el piso se establece en el margen del disco embrionario. Fuera del ectodermo amniótico hay una capa delgada de mesodermo, que es continua con la de la somatoplez y está conectada por el tallo del cuerpo con el revestimiento mesodérmico del corion.

Cuando se forma por primera vez, el amnios está en contacto con el cuerpo del embrión, pero alrededor de la cuarta o quinta semana el líquido amniótico (también llamado licor amnii) comienza a acumularse dentro de él. Este líquido aumenta en cantidad y hace que el amnios se expanda y finalmente se adhiera a la superficie interna del corion, de modo que la parte extraembrionaria del celoma se borra. El líquido amniótico aumenta en cantidad hasta el sexto o séptimo mes de embarazo, después de lo cual disminuye un poco; Al final del embarazo asciende a aproximadamente 1 litro.

Figura 19.5.  Fusión de los sacos embrionarios. Diagrama que ilustra una etapa posterior en el desarrollo del cordón umbilical: 1 vellosidades placentarias; 2 Vitelio; 3 cordón umbilical; 4 Alantoides; 5 corazón; 6 tubo digestivo; 7 Embrión; 8 cavidad amniótica.

El líquido amniótico permite los movimientos libres del feto durante las últimas etapas del embarazo y también lo protege al disminuir el riesgo de lesiones externas. Contiene menos de dos por ciento de sólidos, que consiste en urea y otros extractos, sales inorgánicas, una pequeña cantidad de proteína y, con frecuencia, un rastro de azúcar. El hecho de que el feto ingiere parte del licor amnii se demuestra por el hecho de que se han encontrado restos epidérmicos y pelos entre los contenidos del canal alimentario fetal.

El corion

En humanos y otros mamíferos (excluyendo los monotremas), el corion es una de las membranas fetales que existen durante el embarazo entre el feto en desarrollo y la madre. El corion y el amnios forman juntos el saco amniótico. Está formado por el mesodermo extraembrionario y las dos capas de trofoblasto que rodean el embrión y otras membranas. Las vellosidades coriónicas emergen del corion, invaden el endometrio y permiten la transferencia de nutrientes de la sangre materna a la sangre fetal.

Capas

El corion consiste en dos capas: una externa formada por el trofoblasto, y una interna formada por el mesodermo somático; El amnios está en contacto con este último. El trofoblasto está formado por una capa interna de células cúbicas o prismáticas, el citotrofoblasto o capa de Langhans, y una capa externa de protoplasma ricamente nucleado sin enlaces celulares, el sincitiotrofoblasto.

Crecimiento

El corion sufre una rápida proliferación y forma numerosos procesos, las vellosidades coriónicas, que invaden y destruyen la decidua uterina, mientras que al mismo tiempo absorben materiales nutritivos para el crecimiento del embrión. Las vellosidades coriónicas son al principio pequeñas y no vasculares, y consisten únicamente en trofoblastos, pero aumentan de tamaño y se ramifican, mientras que el mesodermo, que lleva ramas de los vasos umbilicales, crece en ellas y se vascularizan.

La sangre es transportada a las vellosidades por las arterias umbilicales pareadas, que se ramifican en arterias coriónicas y entran en las vellosidades coriónicas como arterias cotiledóneas. Después de circular a través de los capilares de las vellosidades, la vena umbilical devuelve la sangre al embrión. Hasta casi el final del segundo mes de embarazo, las vellosidades cubren todo el corion y son casi de tamaño uniforme; Pero, después de esto, se desarrollan desigualmente.

Partes

La parte del corion que está en contacto con la decidua capsularis sufre atrofia, de modo que al cuarto mes apenas queda un rastro de las vellosidades. Esta parte del corion se vuelve suave y recibe el nombre de corion laeve (de la palabra latina levis, que significa suave). Como no toma parte en la formación de la placenta, esta también se denomina parte no placentaria del corion. A medida que el corion crece, el corion se pone en contacto con la decidua parietal y estas capas se fusionan. Las vellosidades en el polo embrionario, que está en contacto con la decidua basal, aumentan enormemente en tamaño y complejidad, y, por lo tanto, esta parte se llama chorion frondosum. Así, la placenta se desarrolla a partir del chorion frondosum y la decidua basal.

El alantoides

La alantois (alantoides plural o alantoises) es una estructura en forma de saco hueco llena de líquido claro que forma parte del embrión de un amniota en desarrollo (que consiste en todos los tejidos embrionarios y extraembrionarios). Ayuda a la extreción y ventilación de todos los embriones en los que está presente. La alantois, junto con el amnios y el corion (otras membranas extraembrionarias), identifican a los humanos y otros mamíferos, así como a los reptiles (incluidas las aves) como amniotas. De los vertebrados, solo los anamniotas (anfibios y peces no tetrapodos) carecen de esta estructura.

La alantois humana es una evaginación endodérmica del intestino posterior en desarrollo que queda rodeada por el tallo de conexión mesodérmica conocido como tallo del cuerpo. El tallo del cuerpo forma la vasculatura umbilical. En otras palabras, la alantois es un divertículo caudal (saco dentro de un saco) del saco vitelino. Es externamente continuo con el proctodeo e internamente continuo con la cloaca. La alantois embrionaria se convierte en el uraco fetal que conecta la vejiga fetal (desarrollada a partir de cloaca) al saco vitelino. El uraco elimina los desechos nitrogenados de la vejiga fetal. La alantois es vestigial y puede retroceder, pero los vasos sanguíneos homólogos persisten como las arterias y venas umbilicales que conectan el embrión con la placenta.

La placenta

La placenta es un órgano temporal que conecta al feto en desarrollo a través del cordón umbilical a la pared uterina para permitir la absorción de nutrientes, la regulación térmica, la eliminación de desechos y el intercambio de gases a través del suministro de sangre de la madre; para luchar contra la infección interna; y para producir hormonas que apoyan el embarazo. Las placentas son una característica definitoria de los mamíferos placentarios, pero también se encuentran en los marsupiales y algunos no mamíferos con diferentes niveles de desarrollo.

La placenta funciona como un órgano fetomaternal con dos componentes: la placenta fetal (Chorion frondosum), que se desarrolla a partir del mismo blastocisto que forma el feto, y la placenta materna (Decidua basalis), que se desarrolla a partir del tejido materno uterino. Metaboliza varias sustancias y puede liberar productos metabólicos en las circulaciones maternas o fetales. La placenta se expulsa del cuerpo al nacer el feto.

Aunque todas las placentas de los mamíferos tienen las mismas funciones, existen diferencias importantes en la estructura y función de los diferentes grupos de mamíferos. Por ejemplo, la placenta humana, bovina, ecuestre y canina son muy diferentes tanto a nivel macroscópico como microscópico. La placenta de estas especies también difiere en su capacidad para proporcionar inmunoglobulinas maternas al feto.

Estructura

Los mamíferos placentarios, como los humanos, tienen una placenta corioalantoidea que se forma a partir del corion y la alantoides. En los seres humanos, la placenta tiene un promedio de 22 cm (9 pulgadas) de largo y 2–2.5 cm (0.8-1 pulgadas) de grosor, siendo el centro el más grueso y los bordes más finos. Por lo general, pesa aproximadamente 500 gramos (poco más de 1 libra). Tiene un color azul rojizo oscuro o carmesí. Se conecta al feto por un cordón umbilical de aproximadamente 55–60 cm (22–24 pulgadas) de longitud, que contiene dos arterias umbilicales y una vena umbilical. El cordón umbilical se inserta en la placa coriónica (tiene un accesorio excéntrico). Los vasos se ramifican sobre la superficie de la placenta y se dividen para formar una red cubierta por una capa delgada de células. Esto da lugar a la formación de estructuras arbóreas vellosas. En el lado materno, estas vellosas estructuras arbóreas se agrupan en lobulillos llamados cotiledones. En los humanos, la placenta generalmente tiene una forma de disco, pero el tamaño varía enormemente entre las diferentes especies de mamíferos.

Figura 19.6. La placenta. La placenta reemplaza al vitelio como región encargada de nutrir al feto en los mamíferos placentarios.

La placenta ocasionalmente toma una forma en la que comprende varias partes distintas conectadas por vasos sanguíneos. Las partes, llamadas lóbulos, pueden ser dos, tres, cuatro o más. Dichas placentas se describen como bilobuladas / bilobulares / bipartitas, trilobuladas / trilobulares / tripartitas, etc. Si hay un lóbulo principal y un lóbulo auxiliar claramente discernibles, este último se denomina placenta succenturada. A veces, los vasos sanguíneos que conectan los lóbulos se interponen en la presentación fetal durante el parto, lo que se denomina vasa previa.

Desarrollo

La placenta comienza a desarrollarse después de la implantación del blastocisto en el endometrio materno. La capa externa del blastocisto se convierte en el trofoblasto, que forma la capa externa de la placenta. Esta capa externa se divide en dos capas adicionales: la capa de citotrofoblasto subyacente y la capa de sincitiotrofoblasto suprayacente. El sincitiotrofoblasto es una capa celular multinucleada continua que cubre la superficie de la placenta. Se forma como resultado de la diferenciación y fusión de las células citotrofoblastas subyacentes, un proceso que continúa a lo largo del desarrollo placentario. El sincitiotrofoblasto (también conocido como sincitio), contribuye así a la función de barrera de la placenta. La placenta crece a lo largo del embarazo. El desarrollo del suministro de sangre materna a la placenta se completa al final del primer trimestre de la semana 14 del embarazo.

Sistema circulatorio

(a) Lado materno. En preparación para la implantación del blastocisto, el endometrio sufre una decidualización. Las arterias espirales en la decidua se remodelan para que se vuelvan menos complicadas y se incremente su diámetro. El diámetro aumentado y la trayectoria de flujo más recta actúan para aumentar el flujo de sangre materna a la placenta. Existe una presión relativamente alta a medida que la sangre materna llena el espacio intercelular a través de estas arterias espirales que bañan en sangre las vellosidades fetales, lo que permite un intercambio de gases. En los humanos y otros placentarios hemocoriales, la sangre materna entra en contacto directo con el corion fetal, aunque no se intercambia ningún líquido. A medida que la presión disminuye entre pulsos, la sangre desoxigenada fluye de regreso a través de las venas endometriales. El flujo sanguíneo materno es de aproximadamente 600 a 700 ml / min a término. 

(b) Lado fetal. La sangre fetal desoxigenada pasa a través de las arterias umbilicales a la placenta. En la unión del cordón umbilical y la placenta, las arterias umbilicales se ramifican radialmente para formar arterias coriónicas. Las arterias coriónicas, a su vez, se ramifican en arterias cotiledóneas. En las vellosidades, estos vasos eventualmente se ramifican para formar un extenso sistema arterio-capilar-venoso, que lleva la sangre fetal extremadamente cerca de la sangre materna; pero no se produce mezcla de sangre fetal y materna ("barrera placentaria"). La endotelina y los prostanoides causan vasoconstricción en las arterias placentarias, mientras que el óxido nítrico causa vasodilatación. Por otro lado, no hay regulación vascular neural, y las catecolaminas tienen solo un pequeño efecto.

La circulación fetoplacentaria es vulnerable a la hipoxia persistente o a la hipoxia y reoxigenación intermitentes, lo que puede conducir a la generación de radicales libres excesivos. Esto puede contribuir a la preeclampsia y otras complicaciones del embarazo. Se propone que la melatonina juega un papel como antioxidante en la placenta.

Expulsión

La expulsión placentaria comienza como una separación fisiológica de la pared del útero. El período desde el momento en que nace el niño hasta el momento en que se expulsa la placenta se denomina "tercera etapa del parto". La placenta generalmente se expulsa dentro de los 15 a 30 minutos del nacimiento.

La expulsión de la placenta se puede controlar de manera activa, por ejemplo, administrando oxitocina a través de una inyección intramuscular seguida de una tracción del cordón para ayudar a liberar la placenta. Alternativamente, se puede manejar de manera expectante, lo que permite que la placenta sea expulsada sin asistencia médica. La pérdida de sangre y el riesgo de hemorragia posparto pueden reducirse en las mujeres a las que se ofrece el manejo activo de la tercera etapa del parto, sin embargo, puede haber efectos adversos y es necesario realizar más investigaciones.

El hábito es cortar el cordón inmediatamente después del nacimiento, pero se teoriza que no hay ninguna razón médica para hacer esto; por el contrario, se teoriza que no cortar el cordón ayuda al bebé en su adaptación a la vida extrauterina, especialmente en bebés prematuros.

Microbioma

La placenta se considera tradicionalmente estéril, pero investigaciones recientes sugieren que una población de microorganismos residentes, no patógenas diversos puede estar presente en tejidos sanos. Sin embargo, si estos microbios existen o son clínicamente importantes es muy controvertido y es un tema de investigación activa.

Funciones

(a) Nutrición. La placenta media la transferencia de nutrientes entre la madre y el feto. La perfusión de los espacios intercelulares de la placenta con sangre materna permite la transferencia de nutrientes y oxígeno de la madre al feto y la transferencia de productos de desecho y dióxido de carbono del feto a la sangre materna. La transferencia de nutrientes al feto puede ocurrir a través del transporte activo y pasivo. Se descubrió que el metabolismo de los nutrientes placentarios juega un papel clave en la limitación de la transferencia de algunos nutrientes. Las situaciones de embarazo adversas, como las relacionadas con la diabetes materna o la obesidad, pueden aumentar o disminuir los niveles de transportadores de nutrientes en la placenta, lo que podría provocar un crecimiento excesivo o un crecimiento restringido del feto. Los productos de desecho excretados del feto, como la urea, el ácido úrico y la creatinina, se transfieren a la sangre materna por difusión a través de la placenta.

La placenta también proporciona un reservorio de sangre para el feto, entregándole sangre en caso de hipotensión y viceversa, comparable a un condensador.

(b) Inmunidad. Los anticuerpos IgG pueden pasar a través de la placenta humana, lo que brinda protección al feto en el útero. Esta transferencia de anticuerpos comienza tan pronto como a las 20 semanas de edad gestacional, y ciertamente a las 24 semanas ya está presente. Esta inmunidad pasiva persiste durante varios meses después del nacimiento, por lo que le proporciona al recién nacido una copia al carbón de la inmunidad humoral a largo plazo de la madre para ver al bebé durante los primeros meses cruciales de la vida extrauterina. La IgM, sin embargo, no puede atravesar la placenta, por lo que algunas infecciones adquiridas durante el embarazo pueden ser peligrosas para el feto. Además, la placenta funciona como una barrera materno-fetal selectiva contra la transmisión de microbios. Sin embargo, la insuficiencia en esta función todavía puede causar la transmisión de enfermedades infecciosas de madre a hijo.

La placenta y el feto pueden considerarse como un cuerpo extraño dentro de la madre y deben protegerse de la respuesta inmunitaria normal de la madre, lo que provocaría su rechazo. La placenta y el feto se tratan, así como sitios de privilegios inmunitarios, con tolerancia inmune. Para ello, la placenta utiliza varios mecanismos:

  Se segregan moléculas de fosfocolina que contienen neurocinina B. Este es el mismo mecanismo utilizado por los nematodos parásitos para evitar la detección por parte del sistema inmunitario de su huésped.

  Hay presencia de pequeñas células supresoras linfocíticas en el feto que inhiben las células T citotóxicas maternas al inhibir la respuesta a la interleucina 2.

Sin embargo, la barrera placentaria no es el único medio para evadir el sistema inmunológico, ya que las células fetales extrañas también persisten en la circulación materna, en el otro lado de la barrera placentaria.

(c) Órgano endocrino. La primera hormona liberada por la placenta se llama hormona gonadotropina coriónica humana o hCG por sus siglas en inglés. Esta es responsable de detener el proceso al final de la menstruación cuando el cuerpo lúteo cesa la actividad y se atrofia. Si hCG no interrumpiera este proceso, conduciría a un aborto espontáneo del feto. El cuerpo lúteo también produce y libera progesterona y estrógeno, y la hCG lo estimula a aumentar la cantidad que libera. hCG es el indicador de embarazo que buscan las pruebas de embarazo. Estas pruebas funcionarán cuando no se hayan producido las menstruaciones o después de la implantación en los días siete a diez. La hCG también puede tener un efecto inmunosupresor, protegiendo al embrión de ser rechazado por el cuerpo de la madre cuando invade el epitelio del útero. La hCG también ayuda al feto masculino estimulando a los testículos para que produzcan testosterona, que es la hormona necesaria para permitir que crezcan los órganos sexuales del macho.

La progesterona ayuda al implante embrionario ayudando al paso a través de las trompas de Falopio. También afecta las trompas de Falopio y el útero al estimular un aumento de las secreciones necesarias para la nutrición fetal. La progesterona, como la hCG, es necesaria para prevenir el aborto espontáneo porque previene las contracciones del útero y es necesaria para la implantación.

El estrógeno es una hormona crucial en el proceso de proliferación. Esto implica la ampliación de los senos y el útero, lo que permite el crecimiento del feto y la producción de leche. El estrógeno también es responsable del aumento del suministro de sangre hacia el final del embarazo a través de la vasodilatación. Los niveles de estrógeno durante el embarazo pueden aumentar, por lo que son treinta veces más altos que el nivel de estrógeno en el medio ciclo de una mujer no embarazada.

El lactógeno placentario humano o hPL es una hormona utilizada en el embarazo para desarrollar el metabolismo fetal y el crecimiento y desarrollo en general. El lactógeno placentario humano trabaja con la hormona de crecimiento para estimular la producción de factor de crecimiento similar a la insulina y regular el metabolismo intermedio. En el feto, la hPL actúa sobre los receptores lactogénicos para modular el desarrollo embrionario, el metabolismo y estimular la producción de IGF, insulina, surfactante y hormonas adrenocorticales. Los valores de hPL aumentan con los embarazos múltiples, el embarazo molar intacto, la diabetes y la incompatibilidad Rh. Disminuyen con la toxemia, el coriocarcinoma y la insuficiencia placentaria.

20. Destinos del disco trilaminar

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En la sección anterior hemos visto como se forman las tres capas germinativas, así como otras estructuras accesorias como el canal neural y el notocordio. Ahora discutiremos el destino de cada uno de los discos germinativos. Hay que tener en cuenta que estos discos no siempre serán planos, y posteriormente el embrión se entuba. 

Figura 20.1. Neuralización. Este evento es de vital importancia debido a sus implicaciones éticas y morales sobre la posibilidad de percepción de dolor por parte del embrión.

Al formar el tubo el ectodermo rodeará a las otras dos capas, mientras que el endodermo formará a su vez un tubo interno conectando dos orificios de salida. El mesodermo se queda en medio para formar diferentes órganos. Una vez que los tres linajes celulares se han formado dará inicio al periodo de organogénesis entre las semanas 3 y 8 de embarazo. Cabe anotar que la mayoría de los embarazos son diagnosticados en este periodo de tiempo debido a la exigencia cada vez mayor del embrión por nutrientes de la madre y al cambio hormonal que esta sufre en estos momentos.

Para el final de la etapa de organogénesis los principales sistemas de órganos estarán establecidos, así como la silueta de un cefalocordado reconocible de forma muy clara. Al inicio de la tercera semana de desarrollo el epiblasto que de aquí en adelante será denominado ectodermo posee la forma de un disco que es más ancho en la región cefálica que en la región caudal. a aparición del mesodermo de la notocorda y precordal inducen al mesodermo a endurecerse formando el plato neural “recordemos de la notocorda se forma a partir del endodermo”. El plato neural posee las células que se diferenciarán para formar la columna, iniciando el proceso de neuralización.

Ectodermo

Para el tiempo en que el tubo neural se cierra, los tejidos oculares empiezan su desarrollo. En términos generales la línea germinativa del ectodermo da lugar a órganos y estructuras que mantienen el contacto con el ambiente externo. El sistema nervioso central que mediante el mecanismo de neuralización se invagina al interior del mesodermo. El sistema nervioso periférico gracias a la migración de células de la cresta neural. El epitelio sensorial de las orejas, la nariz, los ojos, el cuero cabelludo entre otros. Adicionalmente da lugar a las glándulas subcutáneas, mamarias, pituitarias y al enamel de los dientes.

Neuralización

La neuralización es el proceso por el cual se forma el tubo neural” a partir del plato neural. Para el fin de la tercera semana las puntas laterales del plato neural se elevan para formar los pliegues neurales y la región intermedia se hunde para formar un canal que se cierra paulatinamente hasta formar un tubo. El tubo neural se cierra aproximadamente en el día 25 junto con el desarrollo del tejido neural en su interior, la medula espinal a lo largo del dorso y una zona más gruesa en la región cefálica siendo esta el primordio cerebral.

Células de la cresta neural

Las células de la cresta neural se encuentran en los labios del tubo neural antes de que este se cierre. Esta población de células es posteriormente cubierta por el ectodermo, y en este punto experimentan una transición muy fuerte, proliferando y dando origen a otros grupos de tejidos: ganglios sensoriales, neuronas simpáticas y entéricas, células de Schwann, células de la medula adrenal, también contribuyen a la formación del esqueleto cráneo-facial, las neuronas de los ganglios craneales, células gliales, melanocitos entre otros.

Las células de la cresta neural son tan fundamentales y tan versátiles en los tejidos a los cuales dan origen que algunos autores han propuesto denominarlas como una carta capa germinativa embrionaria. Evolutivamente estas células debieron aparecer cerca del origen de los vertebrados, es decir en el ancestro común de anfioxus y los demás vertebradoras.

Figura 20.2. Neuralización 2. La neuralización también hace que la organización del cuerpo empiece a cambiar de un disco plano a una estructura similar a un gusano segmentado, el proceso es semejante a la fabricación de una empanada.

Mesodermo

Durante el desarrollo de la gástrula el mesodermo no solo se almacena en las capas del disco germinal, sino que se distribuye a lo largo de todo el embrión, tanto hacia abajo cubriendo al endodermo y el saco vitelino como hacia arriba cubriendo a las células del amnios. Aun así, la mayor parte del mesodermo se almacena entre el ectodermo y el endodermo en el disco germinativo, esta masa de mesodermo se denomina mesodermo paraxial “paralelo al eje anteroposterior”. El mesodermo que cubre las células del amnios es denominado mesodermo parietal, mientras que el que cubre al endodermo se denomina mesodermo visceral. Ambos se agrupan como mesodermo somático. Adicionalmente una capa de mesodermo une al paraxial y al somátido y se denomina mesodermo intermedio. Adicionalmente el embrión como un todo adquiere una forma de 8, donde la zona más delgada adquiere el nombre de cavidad intraembrionaria corporal “día 21”.

Mesodermo paraxial

El mesodermo paraxial se caracteriza por su segmentación muscoloesquelética. Cada segmento se denomina somitomero o somita, sin embargo, con el ánimo de no introducir terminología extra nos referiremos a ellas como segmentos. Los segmentos aparecen primero en la región cefálica en asociación a la segmentación del plato neural en neuromeros. Una vez que aparece el primer segmento en la región cefálica, nuevos segmentos se adicionan a una tasa de tres por día. La primera aparece aproximadamente en el día 20 y para el final de la quinta semana se han desarrollado entre 42 y 44 pares de segmentos.

Figura 20.3. Neuralización 3. Cierre del tallo primitivo para formar la cresta neural, el proceso deja una enorme cicatriz en el dorso.

Cada pareja se agrupa dependiendo de la región: 4 en la región occipital; 8 en la cervical; 12 en la torácica; 5 en la lumbar y entre 8 y 10 en la coxigeal. El primer segmento occipital y entre 5-7 de las coxigeales son retraídas, mientras que los segmentos restantes formaran el esqueleto del eje (axial). Debido a que los segmentos aparecen con una periodicidad predecible, es posible estimar la edad del embrión por la cantidad de segmentos que presenta.

Figura 20.4.  Neuralización 4. En los modelos anteriores tenemos descripciones de: A día 17; B día 19; C día 20; D día 21. En azul el ectodermo, en anaranjado el mesodermo y en amarillo el ectodermo. La capa delgada de mesodermo en el disco germinativo da lugar a una masa llamada mesodermo paraxial, del cual derivarán posteriormente los segmentos corporales. Cabe anotar que la vista del embrión en este punto es desde la cabeza a la cola.

Al inicio de la cuarta semana de gestación las células del mesodermo de cada segmento empiezan a experimentar especialización celular con una adecuada transformación de su estructura y funciones. Algunas migran para rodear al tubo neural y la notocorda, siendo denominados esclerotomo. Las células del esclerotomo posteriormente se diferenciarán para formar las vértebras y los arcos de las costillas. Las células del mesodermo de los segmentos ubicadas en los vértices ventrolaterales y la parte superior son los precursores del sistema muscular “miotomo” en su gran mayoría, así como la dermis dermatomo. Cada segmento actúa independientemente, algo semejante a la organización de los gusanos segmentados, de esta forma cada segmento desarrolla su propio esclerotomo, su propio miotomo y su propio dermatomo. Adicionalmente cada segmento posee su propia región neural en desarrollo.

Mesodermo intermedio

El mesodermo intermedio conecta de manera temporal al mesodermo paraxial y al mesodermo lateral. El mesodermo intermedio se diferencia posteriormente en el sistema urogenital. La parte que será distribuida la parte torácica superior desarrolla grupos celulares que en el futuro serán nefrotomos. Mientras que los que se distribuyen de forma caudal “espalda” forman una masa de tejido no segmentada denominada cuerda nefrogénica. Las unidades del sistema excretor “riñones” y las gónadas se desarrollan en el mesodermo intermedio no segmentado.

Figura 20.5. Neuralización 5. Desde el exterior "ectodermo" la estructura del embrión empieza a asemejarse a la de un gusano, también empiezan a aparecer los segmentos.

Mesodermo somático

El mesodermo del plato lateral o somático se distribuye alrededor del amnios y del saco vitelino, entrando en contacto con el endodermo y el mesodermo. Este mesodermo se divide en dos, el parietal (somático) y el visceral (esplénico). Esta diferenciación obedece precisamente con las cavidades y los tipos de tejido con los que está en contacto. El mesodermo parietal emerge de aquel mesodermo lateral que está en contacto con el ectodermo y el saco vitelino; mientras que el mesodermo visceral emerge de aquel mesodermo del plato lateral que estaba en contacto con el endodermo y la cavidad del amnios.

El mesodermo parietal formará las paredes laterales del cuerpo, así como sus pliegues. Estos pliegues junto con la cabeza y la cola se cierran en la pared corporal ventral. La capa parietal del plato lateral del mesodermo forma la dermis de la piel, las extremidades, los huesos, el tejido conectivo y el esternón. Adicionalmente, poblaciones celulares del ectodermo migran hacia el mesodermo, estas son el esclerotomo (formador de esqueleto) y el miotomo (formador de musculo) para formar los cartílagos de los costados, los músculos de las extremidades, y la mayor parte de los músculos superficiales del cuerpo.

Figura 20.6. Las somitas. La formación de los segmentos es paralelo al cierre del tubo neural. Los segmentos de mesodermo se marcan claramente en el ectodermo como si fueran musculo, lo que hace su identificación relativamente fácil.  La segmentalización ha sido uno de los procesos más estudiados y en los cuales los genes Hox tienen una importancia fundamental. Las señales para la diferenciación de los tejidos emergen en cascada desde la notocorda, el tubo neural, la epidermis y el mesodermo somático. Familias de genes Hox muy famosos se involucran en este proceso como las noggin, los sonic hedgehog SHH y los genes PAX entre muchos otros.

La capa visceral del mesodermo del plato lateral junto con en endodermo embrionario forman las paredes de tracto gastrointestinal. Las células del mesodermo de la capa parietal rodean la cavidad intraembrionaria formando membranas muy delgadas: la membrana mesotelial o serosa, las cuales enmarcan las futuras cavidades celómicas “peritoneo, pleura y pericardio”. Se la denomina cerosa debido a que segregan fluidos de naturaleza cerosa. Las células del mesodermo de la capa visceral forman una delgada capa alrededor de cada órgano interno.

Formación de la sangre y los vasos sanguíneos

Las células de la sangre y los vasos sanguíneos emergen del mesodermo. Los vasos sanguíneos se desarrollan embrionariamente por dos mecanismos, la vasculogénesis y la angiogénesis. En la vasculogénesis los vasos sanguíneos emergen de islas de sangre, mientras que en la angiogénesis los nuevos vasos sanguíneos crecen a partir de otros ya existentes.

La formación de la sangre por vasculogénesis es representada por el modelo anterior, en este caso se da por especialización celular de algunas células del mesodermo llamadas hemangioblastos que formaran las paredes de los primeros vasos sanguíneos, una vez estos primeros se han formado el proceso de extensión del sistema circulatorio se da por angiogénesis. Las primeras islas de sangre emergen en el mesodermo que rodea al saco vitelino aproximadamente en la tercera semana de gestación, y en pocas cantidades en el plato del mesodermo lateral y otras regiones por vasculogénesis. Las islas emergen de las células del mesodermo inducidas a especializarse en hemangioblastos, un precursor común de los vasos sanguíneos y de la formación de la sangre. Aunque los primeros vasos sanguíneos emergen de las islas de sangre en la pared del saco vitelino, esta población es transitoria. 

Endodermo

El tracto gastrointestinal es el órgano principal derivado del endodermo. Esta capa embrionaria cubre la superficie ventral del embrión y forma el techo del saco vitelino. Con el desarrollo de las vesículas cerebrales, el disco embrionario comienza inflamarse en la cavidad amniótica. Con el alargamiento del tubo neural el embrión se curva tomando la posición y la apariencia fetal vermiforme con unas regiones muy claras de cabeza y cola.

Figura 20.7. El sistema circulatorio. Las células madre hematopoyéticas definitivas se derivan del mesodermo que rodea la aorta en un lugar cercano al desarrollo del riñón mesofrénico llamada región aortagonadmesofrénica. Estas células colonizan el hígado y se convierten en la mayor fuente hematopoyética del embrión y el feto desde el segundo hasta el séptimo mes de gestación. Las células madre del hígado colonizan luego el tuétano del hueso, que constituirá el principal tejido hematopoyético desde el séptimo mes hasta la vejez.

Cierre ventral del embrión y formación del cordón umbilical

Hasta este punto tenemos una empanada doble que se ha cerrado por el dorso, pero, aunque aún falta cerrar por el vientre, que es además la cavidad general más importante. El embrión en desarrollo con forma de 8 empieza alterar su estructura, la parte superior que está compuesta por la cavidad amniótica se extiende generando dos grandes pliegues llamados cavidad del cuerpo intraembrionario que rodean al cuerpo y lo encierran. El cierre se da en la posición ventral cortando al saco vitelino y dejando al embrión con dos cavidades generales.

Figura 20.8. Como leer los modelos. Vistas del embrión, los modelos de los embriones alternan entre dos tipos de vista, a la izquierda tenemos una vista lateral del embrión como si este fuera cortado desde la punta posterior hasta la anterior (desde la cabeza a la cola) lo cual permite ver el interior de un lado del embrión, es fácil reconocer esta vista ya que es la que permite ver el tallo conector que posteriormente se convertirá en cordón umbilical. A la derecha tenemos una imagen frontal del embrión como si alguien le hubiera cortado la cabeza y se pudiera ver la parte media, esta vista puede reconocerse por el tubo neural en el centro.

La primera cavidad es formada por las cavidades embrionarias que rodean al sistema digestivo ya encerrado, y la segunda es la cavidad amniótica que ahora rodea a todo el embrión. En otras palabras, la cavidad amniótica ahora rodea al embrión. El saco vitelino es cortado de la mayor parte del tracto gastrointestinal excepto por la zona del tallo conector que de ahora en adelante será el cordón umbilical. Falta mencionar la existencia de otro saco embrionario más pequeño llamado alantoides, el cual también sufre el corte durante el cierre del embrión, al igual que el saco vitelino el alantoides queda reducido a un ducto al interior del cordón umbilical.

Canal bucofaríngeo

Como resultado del crecimiento cefalocaudal y el cierre de la pared ventral del cuerpo, el endodermo es incorporado al interior del cuerpo “al fin cobrando significado su nombre como capa interna” formando el tracto gastrointestinal. El tracto gastrointestinal se divide en tres zonas, superior, intermedio e inferior. El tracto gastrointestinal intermedio se comunica con el saco vitelino “ahora reducido a un tubo en el interior del cordón umbilical”. El tubo es amplio al principio, pero se hace cada vez más del gado y largo a medido a que el embrión crece y se desarrolla en el feto.

En la región superior o cefálica el canal gastrointestinal se encuentra temporalmente unido por una membrana denominada membrana orofaringeal. Esta membrana separa al estomodeo de la faringe. El estomodeo es una estructura que se deriva del ectodermo y terminará su desarrollo como la cavidad bucal; mientras que la faringe es la punta del endodermo. Al ser estructuras que emergen de líneas celulares diferentes, su acoplamiento puede tener problemas. El acoplamiento de la cavidad bucal y de la faringe se da relativamente temprano durante el embarazo, pues la membrana orofaringeal se rompe en la cuarta semana de gestación, estableciendo un contacto permanente entre la boca y la faringe como si fueran un solo canal.

Formación del canal recto-anal en el desarrollo embrionario

El canal gastrointestinal inferior también termina en un límite de líneas celulares, por un lado, se encuentra el canal gastrointestinal que dará como resultado al intestino grueso y al recto que se derivan del endodermo, y por otro lado está el proctodeo, la cual es la parte final del recto y tiene su origen en el ectodermo. Al igual que en la anterior existe una membrana denominada membrana cloacal que separa a los dos tipos de tejido hasta que están listos para acoplarse.

Figura 20.9. Cierre ventral del embrión y formación de las vísceras. Los modelos anteriores nos muestran los cambios del embrión durante el proceso de cierre ventral del embrión en una vista frontal. Arriba los pliegues laterales se extienden, abajo a la izquierda los pliegues presionan al saco vitelino, abajo a la derecha se muestra una zona donde los pliegues han cortado el saco vitelino dejando solo la región del tracto gastrointestinal. Cabe anotar que no todo el saco vitelino se pierde. Cuando el vientre se cierra el embrión se enrosca adquiriendo la postura fetal típica, de todas las membranas embrionarias el amnios aun continúa cubriendo el dorso "espalda" del embrión.

El acoplamiento se da en la séptima semana de gestación, en comparación con la del canal bucofaríngeo que se da en la cuarta semana. Esta diferencia de tiempo sigue la línea de desarrollo establecida por el canal neural y de cefalización, donde es la cabeza la que se forma primero y la cola después. Otro resultado importante del crecimiento cefalocaudal y del pliegue lateral es la incorporación parcial del alantoides al cuerpo del embrión, conectado directamente a la cloaca. Desde la cloaca el alantoides sigue su camino como un ducto en el interior del cordón umbilical.

Función del saco vitelino

Aunque el saco vitelino es una de las estructuras más emblemáticas de los amniotes “todos los animales terrestres exceptuando a los anfibios”, su fisiología “función” sigue siendo poco clara. Algunos autores estiman que su principal rol es el de servir como órgano alimentario en las primeras etapas del desarrollo antes de la implantación del embrión, función que sería mucho más vital en los animales ovíparos que no experimentan la implantación del embrión.

Otros autores han apuntado a que contribuye a la formación de los primeros glóbulos rojos de la sangre, aunque esta función es altamente transitoria. Una de sus funciones primordiales es la de proveer las células madre de la línea germinal que se desarrollan en su pared posterior y que posteriormente migrarán hacia el mesodermo donde se desarrollan las gónadas.  Estas células madre germinativa dependiendo del sexo se desarrollarán en óvulos o espermatozoides en la pubertad.

Figura 20.10. Cierre del embrión. Una vez llegados a este punto los modelos embrionarios pasan de una vista anteroposterior a una vista lateral, Esto es debido a que en el momento en que se cierra ventralmente, el embrión adquiere ya una fisonomía semejante a un feto además de mostrar como el saco vitelino es expulsado fuera de la estructura embrionaria.

Otros tejidos desarrollados a partir del endodermo

A pesar de que el endodermo da lugar a estructuras tan importantes como el tejido endotelial del canal gastrointestinal, y las regiones intraembrionarias del saco vitelino y del alantoides, existen otras estructuras que tienen su origen en la línea germinativa del endodermo. Un ejemplo claro es el sistema respiratorio, el sistema respiratorio (laringe, tráquea y pulmones) tienen su origen evolutivo y embrionario en el canal gastrointestinal, por lo que su tejido endotelial también parte del endodermo. El parénquima de glándulas tan importantes como la tiroides, la paratiroides, el hígado y el páncreas. Tejido endotelial de la vejiga urinaria y la uretra. Dado que evolutivamente el canal auditivo tiene su origen en la cavidad bucal, el endodermo también hace parte del endotelio del canal auditivo.

Figura 20.11. Formación del sistema digestivo. (1) Cuando el cordón umbilical termina de formarse tanto el saco vitelino como el alantoides terminan por convertirse en secciones conectadas al tracto gastrointestinal en formación. De hecho, la posición del saco vitelino equivale a la posición del ombligo. En el modelo anterior podemos apreciar una vista lateral del embrión seccionado a la mitad, en amarillo se encuentra la estructura procedente del endodermo y en negro la del ectodermo. La cavidad bucal embrionario "estomodeo" penetra en el embrión hasta conectarse al endodermo

Figura 20.12. Formación del sistema digestivo. (2)  El rostro embrionario permite ver con claridad la etapa de “pez”, y si ya sé que no deberíamos decir atapas, pero por favor no hay necesidad de ser sutiles cuando tenemos arcos branquiales más que evidentes.  

Figura 20.13. Formación del sistema digestivo. (3)  La estructura anal del ser humano en el embrión recuerda a las cloacas de los reptiles, pues es una sola cavidad para el canal gastrointestinal y para el canal urinario en formación, sin embargo, en A la salida se encuentra obstruida por una membrana o proctodeo "closing plate", debido a esto la salida se encuentra por la ruta del alantoides hacia el cordón umbilical. B, C y D el mesodermo crece separando las cavidades y se forman los canales urinarios propiamente dichos. E desaparece el proctodeo y aparece el orificio urinario y el orificio anal.

21. Gemelos y las membranas fetales

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(YouTube) Se conoce como gestación múltiple a un fenómeno raro en que más de un embrión se desarrolla en un mismo ciclo de embarazo. Por lo general la gestación múltiple más común es la de los gemelos, aunque existen casos registrados de trillizos, hasta octillizos. La frecuencia de las gestaciones múltiples se ha incrementado en las últimas décadas de manera substancial, por ejemplo, cerca del 3% de los nacimientos en los Estados Unidos de América son gestaciones múltiples. La tasa de gemelos llega gasta 32,6 por cada 1000 nacimientos en 2008. Las causas para esta tendencia son de dos tipos. La primera es el incremento promedio de la edad de la madre en embarazo en las sociedades con un capitalismo maduro y tardío; y, por otro lado, aunque de forma concomitante, se debe al consumo de inductores de fertilidad hormonales.

Gemelos dicigóticos

El nacimiento de gemelos es una rareza, y como tal la gente tiende a percibirlos a todos en un mismo saco, sin embargo, existe cierta variedad de tipos diferentes de gemelos. Aproximadamente el 90% de los gemelos son dicigóticos o fraternales. Estos gemelos se forman cuando en la competencia por la supervivencia de los folículos en el ovario, logran sobrevivir dos “o más” hasta el momento en que el espermatozoide los fertiliza. El porcentaje de incidencia de los gemelos dicigóticos se duplica después de que la mujer cumple los 35 años o cuando emplea suplementos hormonales que inducen la fertilidad.

Debido a que son dos óvulos diferentes con una carga recombinada diferente, y que adicionalmente son fertilizados con espermatozoides diferentes, los gemelos dicigóticos no comparten ninguna otra característica física semejante diferente a la edad. Los gemelos dicigóticos pueden tener sexos diferentes, y en casos bastante raros incluso ser de padres diferentes. Los cigotos se implantan de forma independiente, y generalmente cada uno desarrolla su propia placenta, amnios y corion. En otras ocasiones las dos placentas están tan cerca que terminan por fusionarse. Ocasionalmente la sangre de ambos embriones puede generar un mosaico, esto se debe a la posibilidad de que cada embrión posea un tipo de sangre diferente, pero debido a la cercanía de sus membranas embrionarias, los torrentes sanguíneos de cada hermano se mezclan.

Figura 21.1. Gemelos dicigóticos o fraternos. Los gemelos discigóticos se generan por la fertilización de dos óvulos independientes, lo cual conlleva a una implantación independiente de cada embrión, a su vez cada embrión posee su propia carga genética recombinada, por lo que no serán idénticos. La imagen representa de arriba hacia abajo: primer clivaje; blastocito; gástrula; feto. (A) los embriones se implanta lo suficientemente lejos como para que sus membranas embrionarias sean independientes; (B) los embriones se implantaron cerca y sus membranas embrionarias se fusionaron.

Gemelos monocigóticos

El segundo tipo de gemelos es el de los monocigóticos. Estos se desarrollan como consecuencia de la separación del embrión en la etapa en que sus células aun poseen la capacidad totipotencial. Como consecuencia, independientemente al modo en que se desarrollen los embriones su similitud serpa extrema. Los gemelos monocigóticos se caracterizan por una gran similitud física, siendo prácticamente indistinguibles exceptuando por las marcas que dejen en ellos diferentes estilos de vida o modos de alimentación. La tasa de nacimiento de los monocigóticos en los estados unidos es de 3-4 por cada 1000 nacimientos según información del 2008.

Figura 21.2. Gemelos monocigóticos. Los gemelos monocigóticos pueden tener (A) membranas independientes, producto de la división del embrión antes de formarse en blastocito; (B) Compartir la placenta "generada a partir del mismo trofoblasto" debido a división del embrión en el estado de blastocito; (C) compartir el amnios debido a la división del embrión durante la formación de la gástrula. De todas, la más peligrosa es la última ya que sin membranas que separen los embriones estos pueden desarrollarse de forma unida compartiendo tejidos y órganos.

Los gemelos monocigóticos pueden ser monovitelinos o bivitelinos. Los bivitelinos se forman es estados de desarrollo relativamente tempranos, siendo posible su generación desde el primer clivaje hasta la mórula. En estos casos los embriones forman su propio blastocito con su propio trofoblasto, el cual dará lugar a membranas independientes. Pero si la separación del embrión se da en etapas posteriores como en el blastocito la historia es diferente, si la masa de células internas o embrioblasto es la que experimenta la separación, se generan dos embriones en un mismo sistema de membranas, a estos se los conoce como gemelos idénticos univitelinos. Debido a la falta de separación total de los embrioblastos, estos pueden desarrollarse de forma unida o compartida, dando como resultado el nacimiento de los siameses.

Anormalidades

Los embarazos con gemelos tienen un alto riesgo de mortalidad antes del nacimiento “aborto espontáneo o natural”. Aproximadamente el 60% de los nacimientos de gemelos son prematuros, y también poseen una alta incidencia de tener una medida de peso baja al nacer. Todos estos factores hacen que los nacimientos de gemelos tengan tres veces mayor mortalidad de los nacimientos simples. La incidencia de la fecundación de gemelos podría ser mucho más alta de los que llegan a estados fetales o de nacimiento, muchos son abortados espontáneamente en etapas muy tempranas o poco antes de nacer. Algunos estudios sugieren que solo el 29% de las mujeres embarazadas con gemelos logran dar a luz al par vivo.

Feto papiraceus

Por lo general cuando los gemelos se desarrollan, cada uno genera un tallo conector con un buen balance de nutrientes para cada uno de los embriones en desarrollo. Pero existen casos en los que uno de los gemelos es más fuerte y absorbe más nutrientes, o en los que uno de los gemelos es reabsorbido dando lugar a un gemelo papiraceus. Los gemelos papiraceus son fetos con menor cantidad de nutrientes y un proceso de desarrollo más lento, lo cual conlleva a que uno de los fetos sea mucho más grande y el otro esté muerto.  La retracción del papiraceus ocurre entre el segundo y tercer trimestre de embarazo. En otras ocasiones la reducción de uno de los gemelos no conlleva a la mortalidad inmediata, llegando ambos al nacimiento, uno más grande y el otro más pequeño, aun así, la incidencia de éxito del nacimiento es pobre.

Figura 21.3. Anormalidades. (1) El feto papiraceus es un ejemplo de competencia intrauterina, y que muestra como el efecto del ambiente puede afectar la manifestación de los genes.

Figura 21.4. Anormalidades (2).  Sin embargo, en otras ocasiones la unión obliga a los cirujanos a elegir entre uno de los gemelos, pues si permanecen unidos por mucho tiempo ambos mueren.

Siameses

En estados de desarrollo posteriores, como en la formación del blastoporo y de la canaleta primitiva, los gemelos en desarrollo no se separan completamente, y da como resultado a la formación der los siameses. Los siameses son gemelos monocigóticos que se encuentran unidos. La clasificación de los siameses se da por su grado de unión, siendo la mayoría conexiones relativamente superficiales en órganos altamente regenerativos como la piel o el hígado. Algunos logran nacer sin demasiadas complicaciones y son separados de forma quirúrgica. Otros se encuentran unidos por órganos vitales y compartidos; aunque algunos logran sobrevivir otros mueren. Muchos de estos siameses unidos de forma obligatoria terminaban o aun lo pueden hacer en espectáculos ambulantes altamente degradantes como algunos circos.

22. Desarrollo fetal y embarazo

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El embarazo se define como el estado que inicia desde que el óvulo maduro es fertilizado por el espermatozoide y este se convierte en un embrión en desarrollo, todo este primer evento toma alrededor de un día completo. Sin embargo, hay que diferenciar este evento del siguiente momento crítico que representa una frontera importante en el desarrollo embrionario y es la implantación en el endometrio femenino de los mamíferos euterios. A diferencia de otros embriones, en los mamíferos placentarios la reserva de nutrientes propia del embrión es relativamente pobre, por lo que estos deben invadir el endometrio y conectarse con el sistema circulatorio de la madre. Una vez que el embrión se inserta es muy probable que continúe su desarrollo a menos que porte genes con alelos recesivos letales u otras mutaciones incompatibles con el desarrollo como trisomías o monosomías de los cromosomas. Si el embrión no logra implantarse después del día 7 de gestación, este simplemente se muere por falta de nutrientes y es expulsado normalmente en lo que sería un retraso del ciclo menstrual. Esto plantea unas implicaciones en la investigación con embriones generados in vitro, pues estos al no tener un endometrio al cual implantarse morirían naturalmente por falta de nutrientes si se los dejara desarrollarse normalmente.

En los capítulos anteriores hemos narrado los eventos que van desde el momento cero con la fecundación hasta aproximadamente la octava semana o segundo mes con el cierre del embrión en sus posición dorsal y ventral, por lo que ya posee la simetría bilateral con dos polos anterior y posterior claros, así como la imagen enroscada típica de un feto. En este capítulo realizaremos un resumen de los eventos que van desde el tercer mes de embarazo hasta el parto. Sin embargo, algunos eventos del segundo mes de embarazo no fueron discutidos y comenzaremos por aquí.

Segundo mes, el embrión tardío

A parte de la maduración final de la gástrula y su cierre, se dan otros eventos importantes con respecto a la anatomía general de cualquier vertebrado. Eso es la formación de las cavidades celómicas y las membranas celómicas, las cuales se desarrollan en paralelo a la neuralización y a la aparición del tracto gastrointestinal a medida que maduran el endodermo y el ectodermo.

Celoma embronario

La clave para la formación de la cavidad interna del cuerpo que separa al endodermo gastrointestinal del ectodermo que forma la pared corporal es el mesodermo. El mesodermo forma los órganos internos del cuerpo, especialmente aquellos responsables de la silueta, es decir el sistema muscular y esquelético que se manifiestan inicialmente en forma de las somitas, pero que posteriormente se hace más fuerte. El mesodermo adicionalmente se proyecta formando una capa que rodea al ectodermo, un puente que lo conecta a su vez con la misma paca pero que lo rodea con el endodermo, por lo que se puede pensar en eso como si se tratara de unas células que forman un pilar que sostiene un piso y un techo.

Figura 22.1. Embrión en la segunda semana. Corte transversal del embrión donde se puede ver el canal viseral “amarillo” y el canal nervioso “circulo azul” este último derivado del tejido del ectodermo, también en azul.

Por debajo del piso está el tubo del tracto gastrointestinal y por encima del techo está el ectodermo, y en medio se encuentra la cavidad general o celoma en crecimiento a la espera que se den otras segmentaciones secundarias. El mesodermo que forma el piso y rodea al tracto gastrointestinal se llamará mesodermo visceral “quien contribuirá a la formación del musculo liso”, el mesodermo que forma el techo se denomina mesodermo parietal y es el que infla la cavidad embrionaria general o celoma embrionario. Finalmente, el mesodermo que permite la separación como si fuera un tabique columna se denomina mesenterio dorsal.

Tabicación serosa

Una vez se encuentra la cavidad general lo suficientemente amplia, lo que sucede es que hay que separarla en compartimentos estancos donde puedan desarrollarse los órganos, lo cual es trabajo de la aparición de las membranas serosas. Nuevamente, esto se obtiene a partir del mesodermo. En anatomía, una serosa (o membrana serosa) es una membrana epitelial compuesta por una fina capa de células epiteliales y otra fina capa de tejido conjuntivo. Las serosas tapizan las cavidades corporales y recubren los órganos que se encuentran en ellas, además de secretar un fluido acuoso que reduce la fricción y actúa de lubricante en el roce entre los distintos elementos de esa cavidad. Se diferencian de las membranas adventicias en que la función de éstas últimas es mantener la localización de los órganos más que disminuir el roce, que es la función de las serosas (por ejemplo, en el retroperitoneo). Cada serosa se compone de una capa epitelial secretora y una capa de tejido conectivo subyacente.

La capa epitelial, denominada mesotelio, consiste en un epitelio plano simple, esto es, una monocapa avascular de células nucleadas aplanadas, fuertemente unidas al tejido subyacente. Producen el fluido seroso lubricante, que tiene una consistencia como de moco fino. El tejido conectivo proporciona nutrientes al epitelio a través de vasos sanguíneos, así como inervación. Además, sirve como capa de anclaje de la serosa a otros órganos y estructuras corporales. Se puede hablar de dos tipos de membranas serosas, aunque en realidad se trata de la misma membrana con distinto nombre según la posición que ocupe. Así, la serosa que tapiza una cavidad de manera similar a la pintura que recubre las paredes de una habitación, se denomina serosa parietal. Mientras que la serosa que tapiza los órganos que se encuentran en esa cavidad, se denomina serosa visceral.

Figura 22.2. El celoma humano. En el humano, el celoma se divide en compartimentos separados por tabiques, los dos más importantes son la cavidad abdominopélvica y la cavidad torácica, separados por el diafragma. A su vez la cavidad torácica esta tabicada para almacenar órganos, las membranas que forman la separación son las pleuras pulmonares, la pleura cardíaca, ambas lubricadas debido a sus movimientos.

Existen algunos órganos cuya serosa recibe un nombre específico, habitualmente debido a la importancia de su función. Estas son: (1) El peritoneo, que tapiza la cavidad abdominal, envolviendo a gran parte de los órganos digestivos; (2) el pericardio, en torno al corazón; y (3) la pleura, en torno a los pulmones.

Tercer mes, inicia el concepto de feto

El período que va desde la 9 semana hasta el parto se conoce como perído fetal. Se caracteriza por la maduración de los tejidos y de los órganos al interior de sus respectivas cavidades cerosas, así como en un aumento de masa corporal generalizado. El proceso es muy estandarizado y se han generado tablas que correlacionan edad, longitud y masa como se puede apreciar en la siguiente:

Tabla 22.1. Masa y longitud del feto como función de su edad en semanas.

El crecimiento del feto se acelera siendo más rápido en los últimos dos meses. Los tiempos de embarazo se calcular en días, semanas o meses, siendo sus valores expresiones promedio ya que, como cualquier especie, pueden darse variaciones. Por lo general un embarazo más corto es peligroso para el feto ya que sus pulmones aún no han madurado lo suficiente para respirar el oxígeno directo del aire por sí mismo, y un embarazo más tardío es peligroso para la madre dado que el cráneo del feto sería muy grande para el orificio de la vagina ocasionando sangrado excesivo. En promedio el periodo de embraazo es de siendo 266 días, 38 semanas o 9 meses. Aunque vulgarmente el embarazo tiende a discutirse en meses, la mayoría de los textos de embriología los calculan en semanas. Repasemos pues la etapa embrionaria.

Etapa embrionaria semana 1

(YouTube) Fertilización y vida libre del embrión, este viaja desde la trompa de Falopio hasta que llega al útero, y aproximadamente en el día 7 ocurrirá la implantación. No es posible diagnosticar el embarazo en esta etapa ya que las hormonas maternas solo se generan cuando el embrión se implanta. En esta etapa se va desde los estadíos de cigoto, mórula y blástula, pero sin implantación no se llega a gástrula y el embrión muere por si solo por falta de nutrientes.

Etapa embrionaria semana 2

Se forma la gástrula con la aparición de los discos bilaminar, trilaminar y la ampliación de las membranas emnrionaruias que poseen efecto endocrino, estas reclutan vasos sanguíneos de la madre y afectan el ciclo menstrual deteniéndolo. En este momento puede detectarse el embarazo, pero hay que esperar a que la concentración de hormonas maternas aumente hasta un punto crítico de defectibilidad. Una prueba de embarazo será de mayor calidad en la medida que pueda detectar un embarazo a más temprana edad, pero solo las pruebas más avanzadas son capaces de detectar el embarazo durante la segunda semana. Adicionalmente el cambio del ciclo hormonal mensual provoca alteraciones fisiológicas leves, pero típicas como fatiga, sentirse hinchada, ganas frecuentes de orinar, cambios en el estado de ánimo, náuseas, y sensibilidad o hinchazón de los senos. No todas las mujeres tienen todos estos síntomas, pero es común tener, por lo menos, uno de ellos.

Etapa embrionaria semana 3

Inicia el proceso de neuralización al mismo tiempo que nace el disco trilaminar, adicionalmente el disco trilaminar comienza a sallarse dorsalmente con la neuralización y ventralmente con la aparición del celoma embrionario y la cavidad gastrointestinal también llamada visceral.

Etapa embrionaria semana 4-5

Las yemas o brotes de brazos y piernas se vuelven visibles. El cerebro se desarrolla en 5 áreas y algunos nervios craneales son visibles. Comienza el desarrollo de las estructuras del ojo y del oído. Formación del tejido que se ha de convertir en las vértebras y algunos otros huesos. Desarrollo posterior del corazón que ahora late a un ritmo regular. Movimiento de sangre rudimentaria a través de los vasos mayores. En este momento del embarazo, el útero, que suele tener el tamaño y la forma de una pera pequeña, ya se ha ensanchado y alargado ligeramente, si bien aún no puede notarse por encima del pubis.

Figura 22.3. Embrión de alrededor de 4-5 semanas. Es el equivalente a una larva de pez o renacuajo, con un saco vitelino prominente.

Se puede detectar la hormona del embarazo denominada gonadotropina coriónica humana (GCH) en mínimas cantidades en la orina. Los test de embarazo que se compran en las farmacias tienen una fiabilidad del 95% y pueden confirmar el embarazo al cabo de unos días de la falta del último período. Un análisis de sangre puede develar la presencia de las hormonas del embarazo al cabo de pocos días de la última ausencia de período. Si la mujer tiene 35 años o más y hay antecedentes médicos en la familia, es recomendable efectuar análisis de sangre y una ecografíao, con pruebas de vellosidades coriónicas o amniocentesis, que determinan la existencia de posibles problemas en el feto en el caso de las mujeres en grupos de riesgo. Es durante estas primeras semanas cuando el bebé es más vulnerable; por eso hay que tomar precauciones: 

(a) Es conveniente comentar con el médico cualquier medicación que se esté tomando antes de intentar concebir o en cuanto se piense que la mujer está embarazada; 

(b) es recomendable dejar de fumar y de beber alcohol; 

(c) es recomendable averiguar si las condiciones de trabajo de la mujer suponen riesgos para el niño; 

(d) es recomendable averiguar si la mujer es inmune a la rubéola antes de concebir; 

(e) es necesario tener mucho cuidado con la higiene de los animales domésticos para evitar la toxoplasmosis.

Es posible que la mujer embarazada note los senos más delicados y pesados. También puede tener sensación de náusea por las mañanas o a cualquier hora de día. Quizá las emociones sean impredecibles, debido a las fluctuaciones hormonales, y se sienta muy cansada, por lo que los demás síntomas se agravarán: 

(a) sabor metálico en la boca y quizá náuseas;

(b) senos pesados y sensación de hormigueo;

(c) necesidad de evacuar la vejiga frecuentemente.

Etapa embrionaria semana 6

Los brazos y las piernas se han alargado y se pueden distinguir las áreas de los pies y de las manos. Las manos y los pies tienen dedos (dígitos), pero pueden aún estar adheridos por membranas. El cerebro continúa formándose. Comienza la formación de los pulmones

Figura 22.4. Embrión de 6 semanas.

Etapa embrionaria semana 7

Se forman los pezones y folículos pilosos. Los codos y los dedos de los pies son visibles. Todos los órganos esenciales se han comenzado a formar.

Etapa embrionaria semana 8

Los párpados están más desarrollados. Las características externas del oído comienzan a tomar su forma final. Continúa el desarrollo de las características faciales. Los intestinos rotan.

Figura 22.5. Embrión de 7 y 8 semanas.

Etapa fetal

(YouTube) Esta etapa comienza desde el momento en que se ha completado la etapa embrionaria, y hasta que se produzca el parto. Durante la vida fetal no se forman órganos o tejidos nuevos, sino que se produce la maduración de los ya existentes.

Etapa fetal semana 9-12

Los párpados se cierran y no se vuelven a abrir casi hasta la semana 28. La cara está bien formada. Las extremidades son largas y delgadas. Los genitales aparecen bien diferenciados. Los glóbulos rojos se producen en el hígado. El tamaño de la cabeza corresponde casi a la mitad del tamaño del feto. El feto puede empuñar los dedos. Aparecen los brotes dentarios.

Figura 22.6. Feto de 9 a 12 semanas.

Etapa fetal semana 12-15

El lanugo cubre todo el cuerpo. Aparecen las cejas y las pestañas. Aparecen las uñas en pies y manos. El feto es más activo con mayor desarrollo muscular. La mujer puede sentir al feto moviéndose. Los latidos cardíacos fetales se pueden escuchar. Tras las 12 semanas empezarán a disminuir las molestias como las náuseas matutinas o la necesidad frecuente de orinar. Quizá la mujer note por primera vez que ha engordado. A partir de este momento aumentará progresivamente la cantidad de sangre en el cuerpo, de modo que el corazón, los pulmones y los riñones trabajarán más. Es recomendable que la mujer continúe con el ejercicio físico normal tras consultar con el médico.

Figura 22.7. Feto de 12 a 15 semanas.

Debe asistir a la primera consulta prenatal con el tocólogo, si todavía no lo ha hecho. Durante el embarazo, se tiene derecho a cobrar las horas de trabajo que perderá por las consultas prenatales y las clases de preparación al parto, de modo que es conveniente informar a sus supervisores sobre el calendario de visitas concertadas con el ginecólogo. Quizá sea sometida a una ecografía para determinar el calendario del embarazo y cómo progresa. Esta prueba también servirá para detectar posibles anomalías y riesgos del feto. Es buen momento para que se apunte a las clases de maternidad, que le proporcionarán información sobre el embarazo y el parto y le ayudarán a conocer las rutinas del hospital. A su vez, podrá conocer a otros padres que esperan un hijo en fechas próximas a la suya. La enfermera seguramente le informará sobre las clases cerca de su domicilio. Las clases particulares suelen ser más pequeñas y darse en casa del profesor. En ellas se enseñarán ejercicios y técnicas de respiración y relajación para el parto. Si la mujer ha padecido problemas de cuello uterino incompetente se le practicará, bajo anestesia general, una sutura entre las semanas 12 y 14.

La mujer empezará a sentirse mejor, puesto que disminuirán las náuseas y no tendrá que orinar con tanta frecuencia. Sin embargo, el estreñimiento puede ser un problema. Se sentirá más tranquila porque las hormonas empiezan a estabilizarse. Quizá note la parte superior del útero por encima del hueso púbico.

Etapa fetal semana 16-19

El feto ya está completamente formado e incluso tiene huellas dactilares. Como se van endureciendo los huesos de los oídos, puede oír la voz de su madre, el cordón umbilical continúa creciendo y ampliándose para llevar suficiente alimento de la madre al feto. 

Figura 22.8. Feto de 16 a 19 semanas.

Los movimientos son más fuertes, se mueve, patalea y traga, su piel es rosada y se cubre de fino vello llamado lanugo. La piel es transparente. Se ven unas uñas diminutas. La cabeza parece demasiado grande para el cuerpo.

La mujer empezará a sentirse mejor, con más fuerzas. Probablemente ya se le note el embarazo. Empiezan a aflojarse los músculos y ligamentos y desaparece la cintura. Es recomendable elegir la comida con cuidado; la mujer tendrá más apetito a medida que se sienta mejor y puede engordar rápidamente. Es recomendable empezar a elegir la ropa cómoda y holgada. Es recomendable comprar un buen sujetador maternal con el refuerzo adecuado.

Entre la semana 15 y la 18 se sugiere la realización de un análisis de sangre para determinar el riesgo de que el feto padezca el síndrome de Down o espina bífida. Con este análisis se determina la presencia de unas proteínas producidas por el hígado llamadas alfafetoproteína (AFP), estriol y gonadotropina coriónica humana (GCH). Los niveles de AFP suelen ser bajos por lo cual, si el análisis revela una elevación por encima de lo normal, podría indicar que el feto padece algún tipo de defecto del tubo neural. De todos modos, unos niveles elevados también pueden ser indicativos de un embarazo doble o de un embarazo más avanzado de lo que previamente se había considerado. Un resultado inferior a los valores normales puede ser indicativo de riesgo de síndrome de Down si bien, antes de hacer un diagnóstico definitivo, se ofrece la posibilidad de realizar otras pruebas. Un aparato sónico le permitirá oír los latidos del corazón del niño.

La mujer se sentirá mucho mejor que en las anteriores etapas del embarazo y probablemente con más fuerzas. Quizá se observe cambios en la pigmentación de la piel de la cara, los senos y los brazos. Su pelo se vuelve más denso. e oscurecen los pezones y las areolas. La cintura se ensancha y hay un bulto visible.

Etapa fetal semana 20-24

Las cejas y las pestañas están bien formadas. Todas las partes del ojo están desarrolladas. El feto presenta el reflejo prensil y de sobresalto. Se comienzan a formar las huellas de la piel plantar y de la piel palmar. Se forman los alvéolos pulmonares. La mujer empezará a sentir los movimientos del niño, como alas de mariposa. Probablemente se someta a una ecografía entre las 20 y las 22 semanas, para comprobar si el niño se está desarrollando normalmente. Si todo va bien, podrá disfrutar de la mejor parte del embarazo. Tendrá un aspecto radiante, si bien en las mujeres europeas puede notarse más el aumento de la pigmentación en la piel.

Es algo muy normal que entre la pareja se alberguen sentimientos encontrados ante la idea de ser padres. Cuanto más cercano esté el parto, más se angustiarán, preguntándose si están listos para la maternidad y si ésta cambiará su forma de vida y sus relaciones. Lo mejor es expresar dichas preocupaciones. Siempre es interesante conocer otro modo de enfocar el tema. Es recomendable hablar francamente, cambiar impresiones sobre los propios problemas con la pareja. Antes de la semana 17 de gestación, se perciben leves contracciones uterinas, endureciéndose por momentos con la finalidad de facilitar un mejor flujo sanguíneo hacia la placenta, el endometrio y el feto. Estas contracciones se caracterizan porque abarcan todo el útero, comenzando en la parte superior y extendiéndose gradualmente hacia abajo: son las contracciones de Braxton Hicks. Se diferencian de las contracciones de parto porque suelen ser sin dolor e irregulares.

Figura 22.9. Feto de 20 a 24 semanas.

Se debe preparar el programa de ejercicios. Las clases prenatales se prolongan durante todo el embarazo. La mujer aprenderá a apretar los músculos de suelo pélvico y a aumentar la flexibilidad en su preparación al parto. También puede hacer ejercicio sola. La natación es un método excelente para mantenerse en forma y el agua le ayudará en los ejercicios prenatales.

La mujer empezará a notar los movimientos del niño, como leves vibraciones. El pecho puede producir calostro, la primera leche. Quizá tenga congestión nasal. En algunas mujeres se produce una fuerte secreción vaginal; en tal caso, no utilice tampones sino compresas. Puede oscurecerse la piel en algunas zonas de la cara. Los senos aumentan de tamaño. Quizá aparezcan estrías en el abdomen.

Etapa fetal semana 25-18

Desarrollo rápido del cerebro. El sistema nervioso está lo suficientemente desarrollado para controlar algunas funciones corporales. Los párpados se abren y se cierran. El sistema respiratorio, aunque inmaduro, se ha desarrollado al punto de permitir el intercambio gaseoso. En esta época se acelera el aumento de peso; empezará a notar el cansancio en los pies, debe tener cuidado con las posturas y tomar conciencia del cuerpo. Lleve calzado cómodo y descanse cuanto pueda con los pies en alto. El corazón y los pulmones trabajan un 50% más. El aumento del nivel de fluidos puede hacer que sienta calor y que sude más. La cara estará más sonrojada debido al aumento de sangre. Si el niño naciera ahora, se le consideraría legalmente viable y sobreviviría en una unidad prenatal de cuidados intensivos.

Durante el embarazo debe engordar, y atrás quedó la época de la obsesión por el peso cuando se recomendaba a las embarazadas que tuvieran cuidado con esto. El aumento más rápido se produce normalmente entre las 24 y las 32 semanas, pero si ya se siente algo pesada, es el momento de contenerse un poco o de pasear o nadar más con el fin de eliminar las calorías sobrantes. Sin embargo, no es el momento adecuado para ponerse a dieta. Coma alimentos equilibrados, nutritivos y frescos (fresas, frutos secos, zumos naturales). Trate de tomar alimentos variados, frescos, preferiblemente sin procesamiento industrial.

Figura 22.10. Feto de 25 a 28 semanas.

Ya se le notará el embarazo y deberá llevar ropa holgada. Quizá note más calor y sude más por la mayor cantidad de sangre. Algunas mujeres sufren dolor en las costillas porque el niño las presiona. Quizá se le hinche la cara por la retención de líquidos. El aumento de sangre la hará sudar más. El vientre aumenta de tamaño, como el niño.

Etapa fetal semana 29-32

Se presenta un aumento rápido en la cantidad de grasa corporal. Se presentan movimientos respiratorios rítmicos, pero los pulmones no están totalmente maduros. Los huesos están completamente desarrollados, pero aún son blandos y flexibles. El cuerpo del feto comienza a almacenar hierro, calcio y fósforo. se suman las glándulas.

Etapa fetal semana 33-36

El lanugo comienza a desaparecer. Se presenta un aumento en la grasa corporal. Las uñas de las manos alcanzan las puntas de los dedos. Podrá solicitar un certificado de embarazo para su empresa. Comunique por escrito a su jefe cuándo desea dejar de trabajar (con tres semanas de antelación) y cuándo espera dar a luz y volver al trabajo. Quizá deba asistir a las consultas prenatales cada dos o tres semanas. Si naciera ahora el niño tendría más del 50% de probabilidades de sobrevivir en una unidad de cuidados intensivos. A las 28 semanas suele realizarse otro análisis de sangre para verificar si hay anemia, para determinar el grupo sanguíneo (Rh) y, a veces, los anticuerpos y para diagnosticar diabetes.

Figura 22.11. Feto de 29 a 32 semanas.

Figura 22.12. Feto de 33 a 36 semanas.

Algunos de los malestares propios del embarazo se habrán convertido en algo normal. Afronte con sensatez los problemas, con la certeza de que desaparecerán después del parto. Debe descansar mucho y dormir bien. Si tiene problemas de indigestión, coma poco y a menudo y evite las comidas complicadas. Si sufre de calambres, tome productos lácteos para mantener el nivel de calcio. Empezará a notar las contracciones de Braxton Hicks. Debe dormir y descansar lo más posible. No le resultará fácil, ya que su tamaño, las digestiones difíciles y los movimientos del niño le impedirán prácticamente dormir de un tirón. Trate de ponerse cómoda al acostarse: utilice almohadones para apoyarse.

Durante los últimos meses quizá deba adquirir camisetas, camisas y pantalones amplios, así como mallas para completar el vestuario premamá, o utilizar la ropa de su pareja. Para ocasiones especiales, quizá desee adquirir alguna prenda específica "de embarazada". Los vestidos premamá suelen ser más largos por delante. Utilice zapatos cómodos, de tacón bajo. Durante el embarazo podrá usar gran parte de la ropa normal. Utilice pantalones con cordones en la cintura.

Al aumentar de volumen quizá aparezcan estrías en el estómago o los muslos; algunas mujeres sufren dolor de espalda debido al mayor tamaño del abdomen y el aflojamiento de las articulaciones de la pelvis. Con la expansión del útero quizá tenga gases o acidez de estómago. Se notan las venas del pecho. El útero se ha elevado entre el ombligo y el esternón.

Etapa fetal semana 37-38

El lanugo desaparece excepto en la parte superior de los brazos y en los hombros. Las uñas de las manos se extienden más allá de las puntas de los dedos. Se presentan pequeñas yemas o brotes mamarios en ambos sexos. El cabello de la cabeza ahora es más grueso, más áspero y más grasoso. Ya debe planear su vida con cuidado. No realice demasiadas actividades; por el contrario, entreténgase con cosas ligeras. Que trajinen los demás. Las contracciones de Braxton Hicks, más fuertes, podrán hacerle creer que va a dar a luz. Ejercite las técnicas de respiración. Irá a la consulta prenatal al menos cada dos semanas antes del parto. Si es su primer hijo, la cabeza se encajará en la cavidad pelviana, algo que alivia los problemas respiratorios pero que también puede producir dolor en esa zona. No esté mucho tiempo de pie, porque se le pueden hinchar los tobillos. Si tiene mucho flujo vaginal, utilice compresas ligeras (protege-slip), no tampones.

Figura 22.13. Feto de 37 a 38 semanas.

Los pechos no se agrandarán más hasta que aparezca la leche, poco después de dar a luz. Si desea amamantar, es el momento de comprar al menos dos sujetadores maternales de abertura frontal. Con un sujetador normal para el embarazo, mídase con una cinta métrica las dos copas. Si segrega calostro, necesitará protectores para el pecho para evitar manchas en la ropa. El instinto maternal aumenta en el último trimestre, y quizá ahora que ha dejado de trabajar tenga tiempo para comprar ropa para el niño y preparar la habitación con cuna, pañales y demás. Quizá se exceda en sus actividades, algo que debe evitar para reservar sus fuerzas para el parto. También deberá preparar ropa y otros objetos para dar a luz.

A medida que la cabeza del niño se encaje en la cavidad pelviana disminuirán los problemas de digestión y la sensación de ahogo. Le resultará más difícil dormir bien debido al volumen del abdomen, que no le permitirá encontrar una postura cómoda. Quizá le duelan las articulaciones y la espalda. Puede aumentar el dolor en la pelvis debido a la presión de la cabeza del niño.

Las contracciones de Braxton Hicks pueden ser tan fuertes que quizá piense que ha llegado el momento de dar a luz. En caso de duda, llame al hospital o al ginecólogo. Las auténticas contracciones son más regulares, aunque los signos del parto no siempre están claros. Puede que expulse una mucosidad sanguinolenta que bloquea el cuello uterino (comúnmente conocido como "el tapón"), algo que puede ocurrir dos semanas antes del parto y es una señal clara de que está a punto de empezar. Otras señales son las siguientes: Pérdida de líquido amniótico, en forma de goteo o de chorro. Contracciones a intervalos regulares.

Las contracciones de Braxton Hicks pueden confundirse con las del parto si son fuertes. Puede salir de dudas cronometrándolas durante una hora y anotando cuándo empieza cada una y su duración. Las de parto son más fuertes y frecuentes y duran entre 30 y 60 segundos. A veces desaparecen. Debe ir al hospital cuando entre una y otra transcurran cinco minutos o menos, si rompe aguas o si sangra considerablemente. Cronometraje: Debe contar tanto la duración de las contracciones como el tiempo que transcurra entre una y otra.

Se sentirá muy cansada y todos sus movimientos supondrán un gran esfuerzo. Sentirá pesadez y la piel tirante en la parte inferior del abdomen. Quizá quiera limpiar la casa para el niño, pero intente conservar las fuerzas. Piel tirante y con picazón en los senos. El cuello uterino se ablanda para el parto. Quizá tenga agujetas en las piernas.

El parto

El parto humano, también llamado nacimiento, es la culminación del embarazo humano, hasta el periodo de salida del bebé del útero. La edad de un individuo se define por este suceso en muchas culturas. Se considera que una mujer inicia el parto con la aparición de contracciones uterinas regulares, que aumentan en intensidad y frecuencia, acompañadas de cambios fisiológicos en el cuello uterino. El proceso del parto natural se categoriza en tres fases.

Prodrómico o preparto

Es un periodo excluido del trabajo del parto el cual no tiene un inicio definido, comienza con la aparición progresiva de un conjunto de síntomas y signos que le servirán a la madre para darse cuenta que se aproxima el momento del parto, aunque no siempre en forma inmediata. Este periodo puede durar hasta dos semanas y finaliza con la dilatación del útero. No todas las embarazadas perciben que están pasando por la etapa del preparto, por tanto, comienzan directamente con las contracciones rítmicas características del trabajo de parto. Durante este periodo se produce un incremento progresivo de la frecuencia e intensidad de las contracciones, se expulsa a veces el tapón mucoso y se incrementan las molestias a nivel de la pelvis.

Dilatación

El primer período de parto tiene como finalidad dilatar el cuello uterino. Se produce cuando las contracciones uterinas empiezan a aparecer con mayor frecuencia, aproximadamente cada 3-15 minutos, con una duración de 30 segundos o más cada una y de una intensidad creciente. Las contracciones son cada vez más frecuentes y más intensas, hasta una cada dos minutos y producen el borramiento o adelgazamiento y la dilatación del cuello del útero, lo que permite denominar a este período como período de dilatación. La duración de este periodo es variable según si la mujer ha tenido trabajos de parto anteriores (en el caso de las primerizas hasta 18 horas) y se divide en: fase latente, fase activa y fase de desaceleración. La etapa termina con la dilatación completa (10 centímetros) y borramiento del cuello uterino. Usualmente entre la dilatación completa y la fase de nacimiento se da un corto periodo de latencia en el que las contracciones desaparecen por completo.

Expulsión

También llamada período expulsivo o período de pujar y termina con el nacimiento del bebé. Es el paso del recién nacido a través del canal del parto, desde el útero hasta el exterior, gracias a las contracciones involuntarias uterinas y a poderosas contracciones abdominales o pujos maternos. En el período expulsivo o segundo período distinguimos dos fases: la fase temprana no expulsiva, en la que la dilatación es completa, y no existe deseo de pujar ya que la presentación fetal no ha descendido y la fase avanzada expulsiva, en la que, al llegar la parte fetal al suelo de la pelvis, se produce deseo de pujo materno. Es deseable no forzar los pujos hasta que la madre sienta esta sensación, para no interferir con el normal desarrollo del parto.

R. Referencias bibliográficas

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