Características del ciclo celular y del metabolismo
El proceso comienza en la luz de la trompa uterina y finaliza cuando el embrión entra en la cavidad uterina. En las etapas tempranas, una zona pelúcida densa rodea al embrión. Funciona como una barrera rígida: impide el aumento del volumen total y bloquea la entrada de nutrientes desde el exterior. Toda la actividad vital se lleva a cabo exclusivamente a expensas de las reservas internas.
Dado que el volumen total es fijo, con cada nuevo ciclo las células hijas se vuelven cada vez más pequeñas. En su división prácticamente no hay fase $G_1$ (fase de crecimiento previa a la síntesis de ADN). Al mismo tiempo, el número de núcleos aumenta y, con él, la masa de ADN y proteínas cromosómicas. Por el contrario, la proporción de citoplasma por célula cae precipitadamente. El significado bioquímico de este fenómeno radica en que los componentes del citoplasma materno se reciclan activamente en nucleótidos para la síntesis de ADN y aminoácidos para la síntesis de histonas.
Especificidad de la segmentación en humanos
El embrión humano se caracteriza por tres rasgos clave de segmentación:
- Holoblástica (total): absolutamente todas las células del embrión se dividen.
- Desigual: los blastómeros resultantes varían en tamaño (se forman células grandes y pequeñas).
- Asincrónica: las células no se dividen al mismo tiempo. Debido a las diferentes velocidades de división, pueden surgir etapas intermedias con un número impar de blastómeros (por ejemplo, 3 o 5).
Poco después de que comience el proceso, las células se dividen en dos grupos con diferentes funciones. Los blastómeros oscuros grandes se dividen lentamente y se convierten en los precursores del embrioblasto (a partir del cual se formará el cuerpo del feto). Los blastómeros claros pequeños se dividen muy rápidamente y forman el trofoblasto, la capa celular que asegura la implantación en el útero y la nutrición posterior.
Cronología del desarrollo: del cigoto al blastocisto
El aumento en el número de células está estrictamente vinculado al tiempo transcurrido desde la fecundación:
- Primeros dos días (etapa temprana): la primera división (estadio de dos blastómeros) finaliza entre las 30 y 32 horas. A las 40 horas, el embrión ya consta de cuatro células.
- Tercer día (72 horas): el embrión cuenta con entre 12 y 16 células.
- Cuarto día: se forma la mórula. Es una masa celular densa, sin cavidad interna, que se asemeja a una mora. Consta de 32 blastómeros: aproximadamente 3 o 4 de ellos son células oscuras lentas (que han pasado por 2 ciclos de división) y los 27 o 28 restantes son células claras rápidas (que han pasado por unos 5 ciclos).
- Del cuarto al sexto día (etapa tardía): entre los días 4 y 4,5 (58 células) y hacia el día 5,5 (107 células) se forma el blastocisto, una vesícula embrionaria en cuyo interior aparece una cavidad llena de líquido.
Potencia biológica de las células
Durante las primeras dos o tres divisiones, los blastómeros conservan su totipotencia; cada uno de ellos posee un potencial igual y es capaz de dar origen a un organismo completo. Si las células se disocian (se separan) en esta etapa, esto dará lugar al nacimiento de gemelos monocigóticos.
Sin embargo, en el estadio de 8-16 blastómeros, la totipotencia se pierde. En las células se activan procesos sintéticos, comienzan a diferenciarse visualmente y se pone en marcha la diferenciación. En condiciones naturales, la totipotencia solo se conserva en la célula precursora de las células germinales primordiales.
En la medicina experimental, la totipotencia se puede inducir artificialmente. Para ello, se introducen factores de transcripción proteicos específicos en células tisulares diferenciadas. Asimismo, el potencial genético puede realizarse mediante clonación, trasplantando núcleos de células somáticas a un cigoto desprovisto de su propio núcleo (enucleado). Además, el mayor éxito se logra si los donantes de núcleos son células madre en lugar de células somáticas ordinarias.
En resumen: respuestas a preguntas sobre el tema
¿Qué tipos de segmentación del cigoto (además de la total desigual) existen en otros animales cordados?
En otros animales cordados, además de la segmentación total desigual, las fuentes indican:
- Holoblástica igual y sincrónica: en invertebrados y cordados primitivos.
- Meroblástica (parcial): en peces óseos, reptiles y aves; solo se divide la parte apical. En la clasificación de la segmentación parcial para peces, reptiles y aves se indica el tipo discoidal.
- Holoblástica, parcialmente desigual y asincrónica: en mamíferos.
¿Qué tipos de blástulas se forman como resultado de los diferentes tipos de segmentación?
Las fuentes indican las siguientes correspondencias entre el tipo de segmentación y el tipo de blástula:
- Celoblástula: en la segmentación holoblástica, igual y sincrónica.
- Anfiblástula: en la segmentación holoblástica, desigual y asincrónica.
- Discoblástula: en la segmentación meroblástica (parcial).
- Blastocisto: en la segmentación holoblástica, parcialmente desigual y asincrónica en mamíferos.
Para recordar el tipo de segmentación humana, utilice la regla mnemotécnica: Total, Asincrónica, Desigual.
Preguntas de clases y exámenes
¿Por qué el volumen total del embrión no aumenta durante la segmentación?
Alrededor del embrión se conserva una zona pelúcida densa que restringe físicamente el crecimiento y bloquea la entrada de sustancias desde el exterior. Las células simplemente dividen el volumen de citoplasma existente, haciéndose cada vez más pequeñas.
¿De dónde provienen los materiales para la síntesis de ADN si el embrión no se alimenta?
Las reservas del propio óvulo se utilizan como material de construcción. Los componentes del citoplasma se destruyen activamente y se transforman en nucleótidos para el nuevo ADN y aminoácidos para las moléculas de histonas.
¿En qué etapa es posible la aparición de gemelos monocigóticos?
Esto es posible durante las primeras 2-3 divisiones. En esta etapa las células son totipotentes y, si se separan accidentalmente, cada blastómero puede desarrollarse en un organismo individual completo.
Qué más repasar sobre el tema
- Estructura y funciones de la zona pelúcida hasta el momento de la implantación
- Mecanismos moleculares de la diferenciación en embrioblasto y trofoblasto
- El proceso de cavitación: cómo se forma exactamente la cavidad del blastocisto
- Métodos experimentales para la inducción de la pluripotencia y la totipotencia
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