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Oocito primario

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Sinónimos: Ovocito primario

La ovogénesis, también conocida como oogénesis, se refiere a la producción de los gametos femeninos (células sexuales femeninas), que son llamados óvulos. Ese proceso ocurre en los ovarios, y al contrario de lo que ocurre con los gametos masculinos, cuya formación se inicia con la pubertad, la formación de los gametos femeninos comienza en la vida intrauterina. En este período se da una proliferación mitótica de un grupo de células llamadas oogonias, que son óvulos primordiales.

Las oogonias entonces se desenvuelven y sufren un importante crecimiento celular. Es aquí cuando pasan a ser llamadas oocitos primarios u ovocitos primarios. Tanto las oogonias como los oocitos primarios son células diploides.

Los oocitos primarios inician un proceso de división celular por meiosis, pero ese proceso es interrumpido antes de completarse, durante la profase I de la meiosis. Todo ese proceso ocurre aún en la vida intrauterina y al momento del nacimiento los oocitos primarios de las mujeres se encuentran en la fase de meiosis interrumpida. En ese momento los oocitos primarios también son conocidos como folículos primordiales. No hay producción de nuevos oocitos primarios después del nacimiento de las mujeres.

Después del nacimiento, la mayoría de los folículos primordiales van a pasar por degeneración y los demás continúan en meiosis interrumpida hasta el inicio de la pubertad. En ese momento las mujeres tienen cerca de 400.000 oocitos primarios, de los cuales cerca de 400 madurarán cada mes, durante el ciclo menstrual, sin embargo hay algunas excepciones a esa regla, como por ejemplo en los casos de gemelos dicigóticos.

La próxima fase de la ovogénesis es la continuación de la primera fase de la meiosis de los oocitos primarios. Las células hijas reciben cantidades diferentes de citoplasma, con una célula recibiendo casi todo el citoplasma y la otra siendo mucho más pequeña, con poca cantidad de este. La célula hija con menos cantidad de citoplasma es llamada cuerpo polar y sufre degeneración, mientras la célula que recibe la mayor cantidad de citoplasma es llamada ovocito secundario. Esa es la célula que será liberada del ovario para alcanzar la tuba uterina (trompa de Falopio).

La segunda fase de la meiosis ocurre solo cuando el ovocito secundario entra en contacto con el espermatozoide y da origen a otro cuerpo polar y un óvulo haploide, cuyo material genético se combinará con el del espermatozoide.

Mientras los gametos masculinos pueden poseer dos tipos diferentes de combinación cromosómica (23,X o 23,Y), todos los gametos femeninos son de tipo 23,X.

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Los espermatozoides son las células sexuales masculinas, las cuales son producidas mediante el proceso de la espermatogénesis. Este proceso ocurre en los testículos e inicia con la pubertad. El estímulo inicial para la espermatogénesis es la influencia de la hormona liberadora de gonadotrofina (GnRH), una hormona producida por el hipotálamo, que actúa en la hipófisis, estimulando la liberación de la hormona luteinizante (LH). La LH, a su vez, actúa en las células de Leydig del testículo, estimulándolas para secretar testosterona, hormona vital en la activación de las células de Sertoli, encontradas en los túbulos seminíferos de los testículos.

Célula intersticial (de Leydig)

Endocrinocytus interstitialis

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Sinónimos: Ninguno

Junto a las células de Sertoli, en los túbulos seminíferos, se encuentran las células germinativas precursoras de los espermatozoides, quienes son denominadas espermatogonias. Cuando las células de Sertoli son activadas por la cascada hormonal, estas inducen la proliferación de las espermatogonias a través de mitosis.

El resultado de ese proceso son dos células hijas idénticas. Una de ellas se diferenciará en un tipo celular llamado espermatocito primario, mientras que la otra continuará siendo una espermatogonia con potencial de iniciar el proceso ya mencionado nuevamente.

Los espermatocitos primarios entran entonces en la primera fase de la meiosis, al final de la cual son denominados espermatocitos secundarios. Los espermatocitos secundarios entonces se someten a la segunda fase de la meiosis, lo que termina con la producción de cuatro células haploides llamadas espermátides. Genéticamente existen dos tipos diferentes de espermátides. Ambos tipos contienen 22 cromosomas somáticos (no sexuales) y un cromosoma sexual del tipo X o Y (la nomenclatura para cada tipo de espermátide es por lo tanto 23,X o 23,Y).

El proceso final de formación de los espermatozoides es llamado espermiogénesis, y se refiere a la diferenciación de las espermátides en espermatozoides. Durante ese proceso no ocurre ninguna división celular, sino un proceso complejo de desarrollo, que incluye:

La formación del acrosoma, un organelo celular parecido a un lisosoma que contiene enzimas capaces de digerir las células de la corona radiata  y de la zona pelúcida que envuelve los ovocitos femeninos.

La formación del flagelo, que crece a partir de uno de los centriolos y contiene numerosas mitocondrias alrededor de su porción proximal.

La elongación y condensación del núcleo celular.

Pérdida de la mayor parte del citoplasma, que se desprende, formando los cuerpos residuales, que son fagocitados por las células de Sertoli.

Así, los espermatozoides están formado por tres partes:

Una cabeza, que contiene al núcleo haploide y el acrosoma.

Un cuello, que forma un puente entre la cabeza y el flagelo.

Un flagelo, también conocido como cola, que es la parte posterior móvil de estos gametos.

Los espermatozoides migran del lúmen de los túbulos seminíferos al epidídimo a través de  movimientos peristálticos. En este lugar son almacenados y continúan su proceso de maduración.

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Conocer la anatomía de los testículos te ayudará a entender el proceso de la espermatogénesis. Si quieres refrescar tus conocimientos sobre este tema, revisa el siguiente video tutorial.

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Antes de poder entender el proceso de formación de los gametos, necesitamos entender algunos conceptos básicos sobre la reproducción celular. El primero de estos conceptos es la diferenciación entre las células diploides y las células haploides.

El material genético presente en cada célula humana se encuentra en los cromosomas, que están ubicados en el núcleo celular. En las células diploides los cromosomas están organizados en pares, siendo estos llamados cromosomas homólogos. Así, para cada información genética presente en esas células existen dos genes, uno en cada cromosoma. Las células haploides, por otro lado, no poseen pares de cromosomas en sus núcleos, sino que cromosomas únicos, es decir, cada información genética de esas células está presente solo en un cromosoma.

Las células somáticas (no reproductoras) del organismo humano son células diploides, formadas por 23 pares de cromosomas (46 cromosomas en total). Sin embargo, los gametos son células haploides que contienen 23 cromosomas únicos. Para entender cómo las células diploides del cuerpo humano originan gametos haploides es necesario conocer algunos conceptos sobre la división celular.

Existen dos formas de división celular, la mitosis y la meiosis. En la mitosis, una célula diploide se divide en dos células hijas idénticas, conteniendo el mismo número de cromosomas que el número presente en la célula original. El resultado final son dos células diploides. Por otra parte,  en la meiosis, una célula diploide se divide en cuatro células hijas haploides. Cada uno de esos procesos diferentes de la división celular se divide en varias fases. Sin embargo, la discusión detallada sobre cada una de esas fases no representa el objetivo de este artículo.

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Definiciones
Espermatogénesis: proceso de producción de los gametos masculinos (espermatozoides)

Ovogénesis: proceso de producción de los gametos femeninos (óvulos)

Conceptos básicos :
Células diploides: células cuyos cromosomas están organizados en pares llamados cromosomas homólogos, ej: células somáticas

Células haploides: células cuyo material genético se encuentra en cromosomas únicos, ej: gametos

Espermatogénesis
Hormona liberadora de gonadotropina (GnRH, producida por el hipotálamo) → hormona luteinizante (LH, producida por la hipófisis) → testosterona (producida por las células de Leydig del testículo) → inducen el inicio de la espermatogénesis

Células: espermatogonias → espermatocitos primarios → espermatocitos secundarios → espermátides → espermatozoides

Ovogénesis
Inicio en la vida intrauterina

Células: oogonios → oocitos primarios → ovocito secundario / cuerpo polar → óvulo (con la fecundación)

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La gametogénesis es el proceso a través del cual son formados los gametos. Los gametos masculinos son llamados espermatozoides, y su producción ocurre en los testículos mediante un proceso conocido como espermatogénesis. Por su parte, los gametos femeninos son denominados óvulos y estos son producidos por medio de un proceso denominado ovogénesis, que ocurre en su mayor parte en los ovarios.

Este artículo estudia la gametogénesis humana, comenzando por una revisión de algunos conceptos básicos que son fundamentales para poder entender este proceso, continuando con una discusión más específica sobre la ovogénesis y espermatogénesis.

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💥 ¿Qué es la Gametogénesis? 💥 [Fácil y Rápido] | BIOLOGÍA

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Hombre, la testosterona es la principal hormona masculina, la sintetizan un grupo de células llamadas celulas de Leyding, esta hormona promueve la espermatogénesis. El hipotálamo segrega el factor de liberación por las gonadotrofinas (GRF), el cual estimula la adenohipófisis para que libere la hormona luteinizante (LH) y la hormona folículo estimulante (FSH).

Mujer, la hipófisis que produce la hormoma FSH, la cual tiene acción sobre los ovarios, estimulando a un ovocito primario para completar la meiosis I y formar un vocito secundario. Al mismo tiempo la FSH produce estrógeno, que produce el engrosamiento del endometrio. Al termino de la FHS se produce la LH, que produce la ovulación.

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La meiosis es el tipo de división celular que se lleva a cabo para producir las células sexuales correctamente. Esta división ocurre principalmente en dos fases, la meiosis I y la meiosis II, y ambas son fundamentales en la gametogénesis (formación de gametos). Dependiendo de si se trata de la formación de óvulos o de espermatozoides, distinguimos entre ovogénesis (u oogénesis) y espermatogénesis.

A continuación tienes un índice con los 6 puntos que vamos a tratar en este artículo.

¿En qué consiste la división celular?

La división celular es el proceso mediante el cual, a partir de una célula madre, se obtienen dos células hijas con la misma información genética. Gracias a ella, a partir de una sola célula (el cigoto), se puede formar un ser humano completo, con millones de células diferentes y especializadas en diversas funciones.

A pesar de esa especialización, es importante remarcar que todas las células del cuerpo tienen la misma información genética. La única excepción son los óvulos y los espermatozoides, que solamente tienen la mitad, como veremos más adelante.

Esta información se encuentra en los cromosomas, que se localizan en el núcleo de las células. El motivo por el cual una célula de la piel es distinta a una del hígado es que, de toda esa información común, una parte se utiliza y otra no. Es decir, los genes expresados en cada célula son diferentes y eso es lo que hace que no sean iguales entre ellas.

Diploidía

Las células somáticas (es decir, todas las de nuestro cuerpo, excepto las sexuales), tienen toda la información duplicada: son células diploides. El número de pares de cromosomas es característico de cada especie. En el caso de los humanos, todas las células somáticas tienen 23 pares de cromosomas, uno de los cuales es el par de cromosomas sexuales (XX en la mujer, XY en los hombres).

Cada cromosoma es estructuralmente igual a su pareja: su cromosoma homólogo. No obstante, a pesar de tener la misma estructura y de que la información que contiene codifique para unas mismas características o funciones, su información genética es distinta, ya que uno proviene del espermatozoide del padre y el otro, del óvulo de la madre. Por tanto, un embrión tendrá un cromosoma número 1 y un cromosoma número 1' (uno prima) y éstos tienen la misma forma pero distinto contenido.

Por ejemplo, un cromosoma puede tener un gen implicado en determinar un rasgo físico concreto, como el color de los ojos. Su cromosoma par u homólogo también tendrá información relativa a esa característica. Sin embargo, esta información no tiene por qué ser coincidente: uno puede tener el gen para los ojos azules y el otro, para los ojos verdes. Que finalmente se tenga un color u otro dependerá, entre otras cosas, de cuál de los dos sea el dominante, que en este caso sería el color verde.

Importancia de la meiosis

Como ya hemos comentado, las células sexuales (óvulos y espermatozoides) son las únicas distintas al resto de células del cuerpo en lo que se refiere a carga cromosómica, ya que tienen la mitad de información genética. El proceso por el que se produce la reducción de la información en los gametos se denomina meiosis.

Esta división ocurre principalmente en dos fases: la meiosis I y la meiosis II. La primera de éstas es muy similar a la mitosis, que es el tipo de división que ocurre en todas las células somáticas de nuestro cuerpo. Cada una de estas fases, a su vez, tiene cuatro etapas diferentes (profase, metafase, anafase y telofase) y, entre la meiosis I y II, ocurre una breve interfase.

En la formación de un embrión, se fusiona la información de dos gametos. Esto hace que sea necesario que, para la creación de estas células, se reduzca a la mitad la información genética, ya que si no, los embriones irían aumentando exponencialmente su número de cromosomas.

Por tanto, la función biológica de la meiosis es que los gametos femeninos y masculinos contengan la mitad de cromosomas que el resto de las células del cuerpo (células somáticas) para que, cuando se dé la fecundación, el embrión resultante tenga la carga genética correcta y sea viable.

Mediante esta reducción a la mitad se consigue que, si se da correctamente, todos los descendientes tengan la misma cantidad de cromosomas: una mitad procedente de su padre y, la otra, de su madre.

Ovogénesis

En la ovogénesis, los óvulos se originan a partir de una célula madre diploide, con 22 parejas de cromosomas y un par XX. Cuando acaba la división celular, de cada célula madre (ovogonia), surgen cuatro células distintas que tienen la mitad de información que la célula madre inicial. Por tanto, en los óvulos ya no habrá dos cromosomas que regulen cada característica, sino solo uno, sin contenido duplicado.

Espermatogénesis

En la formación de los espermatozoides ocurre lo mismo que en el caso anterior. Así, si una célula somática de un varón tiene este contenido cromosómico: 1,1',2,2',3,3',4,4',5,5',6,6',7,7',8,8'..., los espermatozoides que de ella se derivan pueden ser, por ejemplo, 1,2',3',4,5,6'...

Es decir, el contenido genético de los gametos se forma al azar, con un miembro de cada pareja original de cromosomas. Al unirse con la información reducida del ovocito, formarán un nuevo grupo de 23 parejas, formadas cada par por un cromosoma del padre y otro de la madre.

Puedes obtener más información sobre el proceso de formación de espermatozoides en el siguiente enlace: ¿En qué consiste la espermatogénesis?

Fecundación

Gracias al mecanismo explicado, en la fecundación, un óvulo con la mitad de información se fusiona con un espermatozoide que también ha reducido su información genética a la mitad. Así, el embrión resultante de esa fecundación tendrá un cromosoma del padre (2 o 2') y un cromosoma de la madre (2 o 2'). Por esta razón, cada característica estará regulada por dos cromosomas de nuevo, con estructura similar pero con información distinta.

Relación de la meiosis con la fertilidad

Como hemos visto, la meiosis es imprescindible para la reproducción, ya que gracias a ella se asegura un número correcto de cromosomas en la descendencia, compatible con la vida. No obstante, en ocasiones este proceso no se realiza correctamente y estas alteraciones pueden comprometer la viabilidad de estos individuos.

Si la división de los cromosomas no se realiza equitativamente entre las dos células hijas, pueden surgir problemas, ya que una de ellas tendrá cromosomas de más y la otra, de menos. Esto supone que los genes que contengan esos cromosomas también estarán descompensados y, por tanto, habrá funciones que no se podrán realizar correctamente.

Por ejemplo, puede haber proteínas implicadas en el desarrollo que no se produzcan en una cantidad suficiente o en exceso, siendo ambas situaciones perjudiciales.

Si la meiosis está alterada, puede comprometer gravemente la fertilidad. Por ese motivo, es recomendable analizar el cariotipo a las parejas que vayan a someterse a tratamientos de reproducción asistida. De esta manera, se puede diagnosticar si la esterilidad es por causa cromosómica e indicar el mejor tratamiento.

Aneuploidías

Cuando hablamos de células aneuploides nos referimos a aquellas que tienen uno o varios cromosomas de más. Se producen por errores en la división celular, ya sea en la mitosis o en la meiosis.

En el caso de que ocurran durante la meiosis, los embriones resultantes de la fecundación de estos gametos también serán aneuploides. No obstante, también pueden producirse aneuploidías en las divisiones del desarrollo embrionario.

Morfológicamente, algunos de estos embriones son de buena calidad. Esto hace que, en los tratamientos de fecundación in vitro (FIV), no puedan ser detectados sin métodos invasivos de diagnóstico genético preimplantacional (DGP).

Las aneuploidías son una de las principales causas de aborto, especialmente de los que ocurren en el primer trimestre del embarazo. Por eso, en las pacientes con abortos recurrentes, está indicado realizar DGP para aumentar las probabilidades de éxito.

A pesar de que la mayoría de los embarazos con fetos aneuploides no llegan a término, existen algunas trisomías (es decir, con un cromosoma de más) que sí que son compatibles con la vida:

Síndrome de Patau: trisomía del cromosoma 13.

Síndrome de Edwards: trisomía del cromosoma 18.

Síndrome de Down: trisomía del cromosoma 21.

Si las aneuplodías afectan a los cromosomas sexuales (XXY, XXX, XYY...), también pueden ser compatibles con la vida. No obstante, los individuos resultantes tendrán su fertilidad comprometida, ya que las probabilidades de que produzcan gametos con la carga genética correcta son más reducidas.

Ploidía embrionaria

También puede ocurrir que el error en la gametogénesis ocurra a la hora de repartir un juego cromosómico entero, quedando un gameto diploide y otro sin cromosomas. En estos casos, si se produce la fecundación, los embriones resultantes también tendrán un juego de cromosomas de más o de menos.

Estos embriones no serán viables y muchos de ellos detendrán su desarrollo precozmente. No obstante, algunos embriones triploides (con tres juegos de cromosomas) son capaces de seguir evolucionando e incluso de dar lugar a embarazo, pero no son compatibles con la vida.

Por eso, es muy importante que, en los tratamientos de FIV, se evalúe si se ha dado correctamente la fecundación el día 1 de desarrollo, ya que es en el único momento en el que se pueden detectar estas alteraciones. Los embriones que no sean diploides deben ser descartados.

Preguntas de los usuarios

¿Es recomendable realizar un DGP siempre que haya riesgo de aneuploidías?

Por Dra. Concha Leal Cariñena (ginecóloga).

Si, es la única técnica que permite transferir al útero embriones con dotación cromosómica normal, sin aneuploidías cromosómicas.

¿Cómo puedo saber si tengo problemas al realizar la meiosis?

Por Rebeca Reus (embrióloga).

Si eres un hombre, mediante el análisis cromosómico de una muestra seminal es posible evaluar si existe algún problema en este proceso.

La prueba más común es el FISH de espermatozoides. Puedes obtener más información sobre la misma en el siguiente enlace: ¿En qué consiste el FISH de espermatozoides?

En el caso de las mujeres, es más difícil evaluarlo, ya que obtener los óvulos es un proceso más costoso. Si se sospecha que la meiosis pueda estar alterada y se realiza un tratamiento de FIV, se puede realizar un DGP para mejorar las tasas de éxito.

Si tengo síndrome de Down, ¿puedo tener hijos?

Por Rebeca Reus (embrióloga).

Las probabilidades de que una persona con síndrome de Down tenga descendencia son más reducidas, pero puede darse el caso. Además, el riesgo de que los hijos también padezcan este síndrome es alto.

¿La gametogénesis es lo mismo que la meiosis?

Por Rebeca Reus (embrióloga).

Son procesos diferentes pero estrechamente relacionados, ya que no es posible que haya gametogénesis sin meiosis. La gametogénesis es el proceso mediante el cual se forman nuevos gametos y, como ya hemos comentado, es necesario que tengan la mitad de la carga cromosómica que las células somáticas. Esta reducción de información se lleva a cabo gracias a la meiosis, que es un tipo de división celular.

No obstante, en la gametogénesis también hay etapas en las que no ocurre la meiosis, sino la mitosis, que consiste en que una célula madre somática da otras dos células hijas somáticas.

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¿Qué relación hay entre la meiosis y la fertilidad?

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La meiosis es el tipo de división celular que se lleva a cabo para producir las células sexuales correctamente. Esta división ocurre principalmente en dos fases, la meiosis I y la meiosis II, y ambas son fundamentales en la gametogénesis (formación de gametos).

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También llamadas organos sexuales primarios funcionan como glándulas mixtas en la medida que se producen hormonas y gametos.

Testículos, son 2 estructuras ovaladas que se hallan suspendidas dentro del escroto mediante cordones espermáticos, son las que producen semen y líquido testicular; su función endocrina es liberar hormonas masculinas como la testosterona, quienes participaran en mantener los caracteres sexuales masculinos.

Ovarios, son 2 órganos con forma de almendra, situados en los extremos de las trompas de Falopio, los ovulos son formados aproximadamente cuando el feto hembra tiene aproximadamente 3 meses y cuando la mujer entra a la pubertad los óvulos se van desarrollando. Su función endocrina es liberar hormonas como la progesterona y estrógeno, las cuales intervendrán en el ciclo ovárico.

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Proceso de formación de gametos femeninos, que se localizan en los ovarios. Las ovogonias se ubican en los folículos del ovario, crecen y tienen modificaciones; estos llevan a la primera división meiótica que da como resultado un ovocito secundario (que contiene la mayor parte del citoplasma) y un primer corpúsculo polar. Las 2 células resultantes efectuan meiosis II, del ovocito secundario se forman una celula grande (que tiene la mayor parte del citoplasma) y un segundo corpúsculo polar, estos se desintegran rápidamente

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Proceso de formación de gametos masculinos, que se localizan en los testículos; millones de ellos provienen de células diploides conocidas como espermatogonias, estas se dividen muchas veces por mitosis para dar origen a nuevas espermatogonias, pero algunas se transforman en espermatocitos primarios que al dividirse por meiosis I generan espermatocitos secundarios y estos al dividirse por meiosis II generan espermátidas haploides, que al madurar producen los gametos masculinos llamados espermatozoides.

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Mediante este proceso, el número de cromosomas que existe en las células sexuales se reduce de diploide a haploide, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate.

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✅ GAMETOGÉNESIS | OVOGÉNESIS Y ESPERMATOGÉNESIS | FECUNDACIÓN 🤩

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Es el proceso de formación de gametos en las gónadas por medio de la meiosis a partir de células germinales. El número de cromosomas que existe en las células sexuales se reduce de diploide a haploide, a la mitad del número de cromosomas que contiene una célula normal de la especie de que se trate. Es el proceso de formación de gametos en las gónadas por medio de la meiosis a partir de células germinales.