Fecundación

Es el proceso mediante el cual los gametos masculinos y femeninos se unen y dan origen al huevo o cigoto, dando comienzo a la formación de un nuevo individuo. Es una etapa crucial del desarrollo en la que hay una interacción entre ambos gametos, con la consiguiente fusión y mezcla de los caracteres hereditarios paternos y maternos.

En la especie humana la fecundación es interna y se realiza en el tercio externo de las trompas uterinas o región ampular (Fig. 1). La fecundación, más que un simple proceso, son varios que se inician cuando el esperma comienza a penetrar la corona radiada y la zona pelúcida, y termina con la mezcla de los cromosomas maternos y paternos, después que el espermatozoide ha penetrado en el óvulo. 

Se pueden describir las fases siguientes:

1. Penetración de la corona radiada.

Cuando se produce la ovulación, el ovocito abandona el ovario rodeado de la membrana pelúcida y la corona radiada. Las células de esta última están rodeadas por una matriz extracelular de proteínas y carbohidratos, fundamentalmente ácido hialurónico.

2. Unión y penetración de la zona pelúcida.

La zona pelúcida es un escudo de glicoproteínas, de estructura filamentosa, que rodea al ovocito, así como también facilita y mantiene la unión del espermatozoide e induce la reacción acrosómica.

La reacción acrosómica se puede resumir en los eventos siguientes:

1. Contacto con la zona pelúcida y lisis de la membrana externa del acrosoma, con salida de los gránulos acrosómicos (espermolisinas).

2. Las membranas que cubren al huevo se hacen más blandas y menos densas, en el lugar de contacto con el espermatozoide.

3. Formación de la prolongación membranosa del acrosoma.

4. Formación de los túbulos acrosómicos que contactan con la membrana citoplasmática del óvulo.

5. En el sitio de contacto de las membranas, estas se disuelven y los túbulos acrosómicos se unen al citoplasma del óvulo.

6. El núcleo (cabeza) y el centríolo del espermatozoide penetran al óvulo a través de los túbulos acrosómicos.

3. Unión y fusión del espermatozoide a la membrana celular del óvulo.

El esperma, después de atravesar la zona pelúcida y el espacio perivitelino, hace contacto con el óvulo, uniéndose primero y fusionándose después por la región ecuatorial de la cabeza. Las moléculas de la membrana celular del espermatozoide se unen a las moléculas de integrinas α6-β1 presentes en la membrana celular del óvulo. Si la reacción acrosómica no ocurre, el esperma es incapaz de fusionarse con el óvulo.

4. Prevención de la poliesperma.

En esta fase se prevé y se bloquea la posible entrada de más de un espermatozoide. Se describen dos tipos de bloqueos, uno rápido o inmediato y otro lento.

El bloqueo rápido, consiste en una rápida despolarización eléctrica de la membrana celular del huevo.  Este cambio de potencial evita que otro espermatozoide se adhiera a la membrana ovular. Este proceso dura en los mamíferos alrededor de 5 min, tiempo suficiente para que comience a progresar el bloqueo lento o más duradero.

El bloqueo lento comienza con la propagación de una onda de Ca++ desde el sitio de fusión que, en unos 2 min ha recorrido todo el huevo y, progresivamente, a medida que avanza, actúa sobre los gránulos corticales.

5. Activación metabólica del huevo.

Se considera como primer evento la liberación de iones de Ca++ dentro de la célula, luego le sigue el intercambio de Na+ extracelular por H+ intracelular a través de la membrana plasmática, esto aumenta el pH, lo que incrementa a su vez el metabolismo oxidativo

6. Descondensación del núcleo del espermatozoide (pronúcleo masculino).

La cabeza del espermatozoide, al penetrar en el ovocito, aumenta de tamaño, se redondea, muestra una estructura más laxa y se convierte en un núcleo de aspecto típico, el pronúcleo masculino. La cola se desprende de la cabeza y degenera.

7. Completamiento de la meiosis y desarrollo del pronúcleo femenino.

Después de la penetración de la cabeza del espermatozoide en el ovocito secundario, se produce la expulsión del segundo corpúsculo polar y, los cromosomas que quedan, forman el ovocito definitivo (óvulo maduro).

8. Contacto de los pronúcleos y mezcla de los cromosomas paternos y maternos. Formación del huevo o cigoto.

Morfológicamente los pronúcleos masculinos y femeninos son indistinguibles, y al entrar en contacto pierden sus envolturas nucleares. Durante el crecimiento de estos, cada pronúcleo debe replicar su ADN, ya que solo presentan un juego simple de cromosomas (haploides).

Figura 1. captura del ovocito por las trompas uterinas

Actividad: 

Arrastra con el ratón cada palabra sobre la imagen correspondiente. Al acertar la respuesta correcta, la imagen y la palabra desaparecerán.

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