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T.P 1 DE HISTO Y EMBRIO
FECUNDACION: aspectos moleculares y
celulares
La fertilización del óvulo por el espermatozoide es el paso que
inicia el proceso de desarrollo embrionario, a su vez consta de
una serie de eventos, hemos detallados estos eventos en diez
pasos; vamos a describirlos uno por uno:
a) Primer paso: MADURACION DE LAS GAMETAS:
Luego de la gametogénesis, los espermatozoides y los ovocitos
todavía no tienen la capacidad para poder fecundar; es por ello que necesitan primero pasar por un
proceso denominado maduración.
1- Maduración del ovocito:
El ovocito es una célula de gran tamaño, con abundantes microvellosidades en su membrana plasmática.
La maduración del mismo se produce simultáneamente con la maduración folicular, dentro del ovario.
Es causado por un microambiente especial que brindan las células foliculares. Los cambios que sufre el
ovocito son:
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Formación de la membrana pelúcida: esta membrana es una estructura acelular, rica en
glicoproteinas, entre las que se destacan las llamadas ZP1, ZP2, y ZP3, (por zona pelúcida).
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Acumulo de sustancia en el citoplasma: estas son ARNm, ARNt y ARNr. También se almacenan
nutrientes como proteínas,

Formación de una corteza: en la periferia del citoplasma se forman unas vesículas, como en esta
región no hay organelas, (aunque existe un importante aparato contráctil, abundante en filamentos de
actina), solo vesículas le dan el aspecto de corteza, estas estructuras reciben el nombre de vesículas
corticales. Se forman a partir del aparato de Golgi. Interviene en un proceso llamado reacción cortical
que se detallará mas adelante.
2- Maduración de los espermatozoides:
Luego de la espermatogénesis, (proceso que incluye la espermiogenesis), los espermatozoides son
liberados de la células de Sértoli, fenómeno que recibe el nombre de espermiación, e inician su descenso
gradual hasta las regiones bajas de las vías espermáticas, (epidídimo) donde quedan almacenados hasta
el momento de ser eyaculados.
A lo largo del epidídimo, (en el tracto genital masculino), se encuentra el microambiente producido por
sustancias que son liberadas hacia la luz, las mismas actúan ejerciendo modificaciones en los
espermatozoides.
Estas modificaciones no se detectan en la microscopia electrónica, al parecer las diferencias se producen
a nivel bioquimico.
Los cambios madurativos son:
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Adquisición de una membrana glucoproteica, se puede visualizar artificialmente utilizando
concanavalina A (conA).
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Adquisición de una cubierta para la membrana glucoproteica.
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Se produce un cambio de algunos componentes de la membrana plasmática, por ejemplo hay un
aumento de colesterol, que le quita fluidez, para darle un mayor estabilidad
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Adquisición de nutrientes para favorecer la movilidad
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Adquisición de sustancias inmovilizantes: el objetivo sería el de proveerle nutrientes pero evitar
que los gaste apresuradamente en el tracto genital masculino
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2) Segundo paso: TRANSPORTE DE LAS GAMETAS:
Los espermatozoides se encuentran en el tracto genital masculino acumulados en las últimas porciones
de las vías espermáticas.
Los espermatozoides maduros y almacenados en el epidídimo, recorren las vías espermáticas y se
mezclan con ciertos fluidos denominados liquido seminal, estos fluidos son sintetizados por las
vesículas seminales (60%), la próstata (30%), y la glándula bulbouretral (10%).
El liquido seminal junto con contracciones rítmicas del músculo liso (movimientos peristálticos), son
elementos que facilitan el transporte de estas células por el tracto genital masculino.
Este líquido además de proveer el vehículo para la movilidad les proporciona la los espermatozoides
otros elementos:
bloqueantes de reconocimiento
sustancias descapacitantes
antígenos de superficie
bloqueantes de canales de calcio.
El objetivo de las dos primeras es la de evitar que los
espermatozoides gasten demasiada energía en el tracto
genital masculino, reservándose para actuar en el tracto
genital femenino. Las otras dos características se detallarán
más adelante. Además el líquido seminal es alcalino, el
objetivo es defender a los espermatozoides de la acidez del
tracto genital femenino.
Durante el coito, en el momento de la eyaculacion, los
espermatozoides son depositados en la vagina, junto con un
volumen importante de líquido seminal. Este proceso
implica el pasaje de los espermatozoides a un medio que no
es el habitual, y que no les es del todo adecuado.
Para que la transferencia de los espermatozoides sea
realizada convenientemente, es necesario que funcionen
adecuadamente todas las glándulas de secreción externa de
los tractos genitales masculino y femenino.
Los ovocitos en el momento de la ovulación son transferidos a la cavidad tubaria. Los ovarios no poseen
una relación de continuidad con las trompas, pero en momentos próximos a la ovulación, el pabellón de
la trompa, como consecuencia de la contractilidad de su músculo liso, (regulado hormonalmente), se
encuentra próximo al ovario; así el ovocito liberado es inmediatamente captado por las fimbrias de la
trompa. Recordar que el ovocito se expulsa del ovario rodeado de la membrana pelúcida y de un grupo
de células cementadas con acido hialurónico, denominadas corona radiata.
Luego de la eyaculación producida durante el coito los espermatozoides bañados por el líquido seminal
son depositados en la vagina en una región llamada fondo de saco posterior. Alrededor de 300.000.000
millones de espermatozoides se almacenan en esta región pero solo 200 llegan hasta el ovocito en unos
40 minutos.
Los espermatozoides deben pasar de la vagina hacia el útero atravesando un angosto canal llamado
cuello de útero. Este cuello suele encontrarse obstruido por un tampón mucoso, pero cuando la mujer
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está ovulando gracias a las hormonas circulantes el tapón mucoso es removido facilitando el ascenso de
los espermatozoides. Hay que tener en cuenta que los espermatozoides pueden permanecer en el tracto
genital femenino hasta tres días aproximadamente.
Las gametas masculinas van ascender por el tracto genital femenino por intermedio de los siguientes
factores:
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Las contracciones rítmicas de la musculatura del tracto genital femenino, (movimientos
peristálticos). Estas contracciones se incrementan durante la ovulación.

La fluidez del moco cervical también favorece el ascenso

El movimiento flagelar.
De estos tres factores el más importante es el primero.
3) Tercer paso: ENCUENTRO DE LAS GAMETAS:
El encuentro de las gametas se produce en el tercio distal de
la trompa a nivel de la ampolla. La cantidad de
espermatozoides que llega a esta región es muy inferior a la
que ha sido inicialmente depositada en la vagina. Esto
demuestra que pese a todos los mecanismos desplegados para
asegurar el ascenso, muchos de los espermatozoides se
pierden o son gravemente dañados durante el ascenso.
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4) Cuarto paso: CAPACITACION:
Si bien los espermatozoides están maduros, todavía no tienen el poder para fecundar, les falta sufrir una
serie de cambios dentro del tracto genital femenino que los habilita para poder fecundar al ovocito II.
Este fenómeno recibe el nombre de capacitación.
En resumen la capacitación significa la producción de modificaciones biofisicoquimicas, expresadas en
cambios de comportamiento (funcionales) y de estructura (morfológicos) mediante estos cambios los
espermatozoides adquieren la capacidad para poder fecundar.
Los cambios son:
pérdida gradual de la cubierta de la membrana glucoproteica
pérdida gran parte de la membrana glucoproteica
pérdida de los bloqueantes de reconocimiento
pérdida de los anfígenos seminales de superficie
pérdida de las sustancias descapacitantes
pérdida de los bloqueantes de canales de calcio.
adquisición de un patrón de hipermotilidad: movimiento rápido y desordenado.
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Reacción acrosómica:
Conceptualmente este fenómeno ocurre dentro de la capacitación, pero dada la complejidad e
importancia, del proceso, justifica que lo describamos en forma separada.
La reacción ocurre en el momento en que los espermatozoides se encuentran próximos al ovocito y las
células foliculares o al tomar contacto con ellas, al parecer se inicia en respuesta a señales químicas
provenientes de las células foliculares, las que liberarían al medio sustancias químicas que promoverían
la producción de la reacción acrosomica.
Se cree que el contacto del espermatozoides con las células foliculares generaría la perdida en los
mismos de los bloqueantes de los canales de calcio.
Cuando se pierden los bloqueantes de los canales de calcio, se produce un incremento de calcio en el
medio intracelular. El aumento de este ión genera una fusión entre la membrana periacrosómica con la
membrana acrosómica externa formando poros por donde comienza a liberarse el contenido acrosomal.
Dentro del acrosoma existen como 10 enzimas pero sólo 2 son importantes, estas son: la
HIALURONIDASA y la ACROSINA. Cada una tiene una función definida, pero se creería que juntas
todas las enzimas del acrosoma son capaces de neutralizar en parte la agresividad del tracto genital
femenino.
Entonces los primeros espermatozoides que realizan la reacción acrosómica no tienen como objetivo
fecundar, el fin de estas células es la de neutralizar el medio e ir ganando terreno para que los demás
espermatozoides que todavía no realizaron la capacitación con la consiguiente reacción acrosómica
puedan acercarse cada vez más al ovocito.
5) Quinto paso: DENUDACIÓN DEL OVOCITO:
La denudación es el proceso por el cual las células de la corona radiata son separadas del ovocito. Esto
ocurre por acción de las enzimas liberadas durante la reacción acrosomica.
Una vez que los espermatozoides fueron ganando terreno y avanzaron un grupo de estos que todavía no
realizó la reacción acrosómica se encuentra muy cerca del ovocito. Hay que recordar que el ovocito está
envuelto por la membrana pelúcida y está rodeado por la corona radiata. Por lo tanto los
espermatozoides para fecundar deben atravesar estas dos estructuras.
Los espermatozoides que están cerca de la corona radiata realizan la reacción acrosómica liberan todas
sus enzimas líticas, pero de todas ellas la mas importante es la HIALURONIDASA; esta enzima es capaz
de debilitar las uniones que existen entre las células de la corona radiata, generando la disgregación de
las mismas.
Este fenómeno se lo conoce con el nombre de denudación. Los espermatozoides que intervinieron en la
denudación lamentablemente no tienen suficiente energía, ni enzimas para poder fecundar.
Recordar: la enzima acrosomica denominada HIALURONIDASA es la responsable de la
denudación del ovocito.
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6) Sexto paso: RECONOCIMIENTO DE LAS GAMETAS:
Una vez que la membrana pelúcida es liberada de las células foliculares, queda expuesta a posibles
interacciones con los grupos químicos que forman parte de la estructura de la membrana del
espermatozoide.
Luego de la denudación, solo los espermatozoides que no realizaron la reacción
acrosómica tienen posibilidades de penetrar la membrana pelúcida, pero para
poder proseguir es necesario que se reconozcan como de la misma especie.
La interacción entre el espermatozoide y la membrana pelúcida puede ser dividida
en dos momentos en base a la fijeza de unión que poseen. Primero se unen
laxamente, y luego lo hacen firmemente.
La unión implica el reconocimiento entre el espermatozoide y la membrana
pelúcida; fenómeno que se caracteriza por ser específico de especie.
El reconocimiento es una interacción molecular similar a un acople enzima
sustrato, en donde la enzima la tiene el espermatozoide ubicada en la membrana
postacrosómica y se llama galactosil transferasa; y el sustrato lo tiene el ovocito
en la membrana pelúcida y recibe el nombre de ZP3.
7) Séptimo paso: PENETRACION DE LA MEMBRANA PELUCIDA:
Aquellos espermatozoides unidos firmemente por su región postacrosómica al ZP3, son aquellos que
tienen probabilidad de atravesar la membrana pelúcida por medio de una reacción acrosómica y
fecundar.
Al realizar la reacción acrosómica como lo dijimos
anteriormente se liberan todas las enzimas pero hay
una que predominantemente se mantiene pegada a la
membrana acrosómica interna es la ACROSINA, Esta
enzima ayudada por los movimientos flagelares de la
hiperactivación labran un túnel de trayectoria curva y
llegan al espacio perivitelino, es el espacio
comprendido entre la membrana pelúcida y la
membrana plasmático del ovocito.
Se sabe que a este nivel se produce algún tipo de
reconocimiento pero no está bien dilucidado.
Aquellos espermatozoides que han sufrido la reacción
acrosomica, (y en consecuencia liberado las enzimas),
tempranamente, durante la denudación podrían
quedar imposibilitados para la penetración de la
membrana pelúcida.
8) Octavo paso: FUSION DE LAS GAMETAS:
Una vez que el espermatozoide se encuentra en el espacio perivitelino, disminuyen sus movimientos y
comienza la fusión entre ambas membranas plasmáticas, para esto participan una serie de proteínas
fusógenas y calcio. Durante la fusión los componentes de la membrana plasmática del espermatozoide
son incorporados a la membrana plasmática del ovocito II esto genera una predistribución de los
componentes integrales de membrana, y todas las organelas del espermatozoide ingresan al citoplasma
del ovocito, auque la mayoría de sus componentes son disgregados.
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9) Noveno paso: ACTIVACION:
Se denomina activación a un conjunto de fenómenos estructurales y moleculares que ocurren en el
ovocito y que resultan finalmente en el inicio del desarrollo. El ovocito puede ser considerado como un
sistema que posee en su organización el programa del desarrollo temprano del embrión. Dicho sistema
se encuentra en latencia. El contacto con el espermatozoide pone en marcha, a través de una secuencia
ordenada, el desarrollo temprano.
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Estos cambios se dividen en dos grupos: eventos tempranos, ocurren en los primeros 5 minutos; y
eventos tardíos, luego de los 5 minutos.
Dentro de los eventos tempranos se encontrarían el bloqueo de la polispermia.
Los eventos tardíos se activarían como consecuencia de un ascenso del PH intraovocitario. Estos
fenómenos son:
comienza la síntesis de proteínas
prosecución de la meiosis II: originando el 2º cuerpo polar y el pronúcleo femenino
descompensación del núcleo del espermatozoide con la consiguiente formación del pronúcleo
masculino.
disgregación de las envolturas pronucleares
1- BLOQUEO DE LA POLISPERMIA:
Generalmente son varios los espermatozoides que llegan al espacio perivitelino pero solo uno se fusiona
con el ovocito.
Para evitar la polispermia el ovocito cuenta con dos mecanismo denominados bloqueo de la
poliespermia temprano y bloqueo de la polispermia definitivo. El temprano en 0 a 3 segundos y dura 60
segundos, el segundo se inicia a los 20 segundos y tarda en instalarse unos 60 segundos, ambos
bloqueos se superponen para aumentar el margen de seguridad. Vamos a detallarlos:
 Bloqueo de la polispermia temprano:
Una vez que el ovocito contacta con el primer espermatozoide se produce la apertura de canales de sodio
situados en la membrana plasmática del ovocito, esto genera un aumento de este catión (+) en el medio
intracelular del ovocito. Quiere decir que el medio interno que normalmente es negativo se vuelve
positivo esto hace que los demás espermatozoides no lo reconozcan y por ende no se puedan fusionar.
 Bloqueo de la poliespermia definitivo: REACCION CORTICAL
Una vez que ingreso el primer espermatozoide se produce una serie de cascadas enzimáticas, dentro del
ovocito con señales intracelulares que dan como resultado el incremento de calcio en el medio
intracelular, este calcio estaba almacenado en el REL y en las mitocondrias.
El aumento de calcio genera la liberación del contenido de las vesículas corticales por exocitosis hacia el
espacio perivitelino. Ahora este espacio lleno se llama espacio de fertilización.
El contenido de las vesículas toma la consistencia de una gelatina inmovilizando a los demás
espermatozoides.
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10) Décimo paso: MADURACION FINAL Y EL INICIO DEL DESARROLLO:
Luego de la penetración de la cabeza del espermatozoide se reactiva el ovocito II y continúa la segunda
división meiótica. La terminación de la división va seguida de la eliminación del segundo cuerpo polar.
El ovocito termina la segunda división meiótica poseyendo ya en el seno de su citoplasma el núcleo del
espermatozoide que lo ha fecundado. La célula que resulta de la fusión del ovocito II y el
espermatozoide es ya considerada célula huevo, pero es una célula peculiar ya que posee en su
citoplasma dos pronucleos, el femenino y el masculino.
De un modo sincronizado, en ambos pronucleos ocurre la duplicación del material cromosómico,
preparatorio para la primera división celular.
Luego ambos pronucleos disuelven sus membranas, este proceso se denomina singamia, mientras la
cromatina se condensa, y, una vez llegado al estado de división conocido como metafase, los
cromosomas migran hacia el plano ecuatorial de la célula.
A esta integración de los cromosomas maternos y paternos en la primera metafase se conoce con el
nombre de anfimixis.
FECUNDACION
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EVENTOS TEMPRANOS
Durante el 1º minuto
unión del espermatozoide al
ovulo, 0 segundos
bloqueo temprano
fusión de las membranas
incremento del calcio dentro del
ovulo., 10 segundos
reacción cortical, 15 a 60
segundos
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EVENTOS TARDIOS
Luego del 1º minuto
incremento en NADP+ y NADPH,
comienza al minuto 1.
incremento en el consumo de oxigeno,
comienza al minuto 1.
entrada del espermatozoide, 1 a 2 min.
salida de ácidos, incremento del pH, 1
a 5 min.
descondensación de la cromatina del
espermatozoide, 2 a 12 min.
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migración del núcleo del
espermatozoide hacia el centro del
ovulo, 2 a 12 min.
migración del núcleo del ovulo hacia el
núcleo del espermatozoide, 5 a 10 min.
activación de la síntesis de proteínas,
comienza a los 5 – 10 min.
activación del transporte de
aminoácidos, comienza a los 5- 10 min.
comienzo de la síntesis de ADN, 20 a
40 min.
Mitosis, 60 a 80 min.
primera segmentación, 85 a 95 min.
CONSECUENCIAS DE LA FECUNDACION
FORMACION DEL CIGOTO
SE REESTABLECE EL NUMERO DIPLOIDE DE CROMOSOMAS
SE FORMA UNA CELULA COMPLETA
SE REDISTRIBUYE EL MATERIAL CITOPLASMATICO
SE DETERMINA EL SEXO CROMOSOMICO
SE INICIAN LAS DIVISIONES MITOTICAS
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