Primeras Horas del Embrión Humano

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b-Sci
Avances Cientificos con Relevancia Bioética
Enero 12/Vol 1/Nº1
Enero 13, 2012
Primeras Horas del Embrión Humano
PRIMERAS HORAS DEL EMBRION HUMANO
RESUMEN
La pregunta sobre cuándo comienza la vida de un ser humano continúa en debate. Sin duda, es un tema de
interés en los campos biológico, ético, legal y de políticas públicas, por lo que el presente documento tiene
el propósito de poner al alcance para todo público evidencias científicas. Oxford Journals en Human
Reproduction, sacó una publicación, donde señala que el desarrollo embrionario inicia a partir de una sola
célula, el cigoto1. La revista Science publicó como un cigoto se vuelve “todo” 2. Estas y otras publicaciones
sostienen cómo el cigoto o embrión unicelular es un organismo individual, es decir, un individuo con
identidad genética poseedor de todo un sistema orgánico, que no forma parte de un todo, sino que en sí es
“el todo”, con carácter único, individual e irrepetible, poseedor de un cuerpo, que se ve reflejado desde las
primeras horas de su existencia.
1
Torres-Padilla ME. 2008. Cell identity in the preimplantation mammalian embryo: an epigenetic perspective from the mouse. Human
Reproduction, 23, 1246-1252.
2
Stitzel ML & Seydoux G. 2007. Regulation of the oocyte to Zygote Transition. Science, 316, 407-408.
El objetivo de este trabajo es explicar la
importancia y el valor del embrión humano.
Primero explicaremos como el desarrollo
embrionario empieza a partir de una sola célula y
como esa célula es el “todo”, posteriormente
como esa estructura es regida por los ejes
corporales dando una continuidad, siendo el
mismo sujeto desde la concepción hasta la
muerte.
Las células germinales son las únicas células de
nuestro organismo que son haploides, es decir
que contiene 23 cromosomas y se les conoce
como 1n (el resto de las células del cuerpo
contienen 46 cromosomas y se les conoce como
células diploides 2n).
Después de un largo proceso de desarrollo y
diferenciación3, llamado gametogénesis, están
preparadas para llevar a cabo la fecundación.
En el momento que se fusionan las dos
membranas (la del óvulo y la del espermatozoide)
empieza la fecundación, la cual finaliza cuando el
óvulo ha expulsado al segundo cuerpo polar
quedándose entonces con 46 cromosomas. El
embrión, llamado en esta fase cigoto, es una
célula diploide, con información genética propia,
diferente a la de sus progenitores.
Inmediatamente después de la fecundación se
inicia la activación genómica 4, es decir, cambios
químicos y estructurales finamente coordinados
por la información epigenética 5. Estas
modificaciones dirigen paso a paso el proceso de
desarrollo embrionario, de manera única e
irrepetible, lo que implica que desde el estadio
de embrión unicelular, existe una rigurosa unidad
en el ser que se está desarrollando.
Algunos científicos se refieren a los primeros
estadios del embrión como una cúmulo de células
humanas indiferenciadas, es decir, una colección
blastocística que sólo se transformarán en un
individuo humano en el momento de la
4
3 El óvulo y el espermatozoide son células altamente especializadas
que requieren de un largo proceso de desarrollo y diferenciación.
Desde la etapa embrionaria -aproximadamente desde el día décimo
de la gestación- se empieza a observar la formación de las células
germinales primordiales (antecesores de las células germinales o
sexuales), sufriendo una gran proliferación mitótica. Se cree que en
este momento sufren una reprogramación en su información,
haciéndolas diferentes de quien las porta (McLaren, 2000).
Posteriormente el feto femenino empieza a formar ovogonias
(precursores de los ovocitos) y consecutivamente empieza la
meiosis hasta la fase de ovocito primario, que es cuando el feto ha
logrado su mayor tamaño y peso, es decir hasta un poco antes del
nacimiento. Desde el nacimiento hasta la pubertad la meiosis queda
suspendida y se reanuda en la menarquía (primer episodio del
sangrado vaginal) para continuar con la meiosis, que a su vez se
interrumpe en la metafase II, cuando el óvulo ha alcanzado su
máximo crecimiento. En este estadio, el óvulo está preparado para
ser fecundado por un espermatozoide y si esto no ocurre, se
presenta la menstruación. En el feto masculino la proliferación de
las células germinales se ve suspendida desde la mitosis y se
reanuda en la pubertad cuando inicia la espermatogénesis
(producción de los espermatozoides) que se lleva a cabo en los
testículos; el proceso dura aproximadamente de 64-75 días y consta
de tres fases: fase proliferativa, la división meiótica y la
transformación y maduración de espermatides a espermatozoides
maduros, pero no capacitados para fecundar a un óvulo, debido a
que están inmovilizados por proteínas inhibitorias que se
encuentran en el epidídimo. Al entrar en contacto con los fluidos
del aparato genital femenino, se producen múltiples cambios: su
capucha se hace más permeable y se modifica la actividad del
flagelo, haciendo que tenga una potente actividad, lo que capacita
al espermatozoide para navegar hasta el encuentro con el óvulo
Una vez que el espermatozoide ha llegado a su destino, se fusiona
con la membrana del ovocito, el cual sufre una rápida
despolarización para impedir que más espermatozoides penetren al
ovocito recién fecundado. Antes de que interaccione con el
espermatozoide, la membrana del ovocito tiene en su superficie
cargas eléctricas en el interior y en el exterior; cuando se
despolariza se forma un halo y se induce un cambio eléctrico en la
membrana permitiendo una corriente o influjo de ondas de Calcio2+
hacia el interior, modificando a su vez el pH. La despolarización de
toda la membrana tarda entre 3 y 12 segundos, dependiendo de la
especie. En el humano se lleva a cabo aproximadamente en 9-10
segundos. El fuerte influjo de las ondas de calcio modifica la
concentración de Calcio intracelular [Ca2+]i. Estas oscilaciones de
calcio son importantes para el metabolismo del cigoto, ya que
disparan la señalización intracelular, es decir, se activan diferentes
proteínas que a su vez regulan diferentes genes propios del cigoto,
no del ovocito. A este fenómeno se le conoce como activación
genómica del cigoto.
5
La epigenética son las modificaciones añadidas que influyen en la
expresión de los genes en ese genoma en particular. La
reprogramación epigenética es la modificación del programa de la
expresión del genoma regulado por dichos mecanismos epigenéticos
y como consecuencia la información de dicho genoma es borrada o
reiniciada para dar lugar a una nueva reprogramación, sin modificar
la secuencia del ADN. Reik W., Dean W., Walter J. “Epigenetic
Reprogramming in Mammalian Development”. Science 293,
(2001), 1089-1093. Santos, F., Peters, A.H. Otte, A.P., Reik, W.,
Dean, W. Dynamic Chromatin modifications characterize the first
cell Cycle in mouse embryos. Dev Biology 280, 2005, 225-236.
Morgan, H., Santos, F., Green, K., Dean, W., Reik, W. “Epigenetic
Reprogramming in mammals”. Human Molecular Genetics 14,
2005, R47-R58.
implantación, es decir, entre los días 5 y 6 días post
fecundación. En muchas investigaciones, cuando se
trabaja in Vitro las células madre embrionarias,
éstas suelen ser separadas de su totalidad y así
resulta imposible ver la unidad que guardan las
partes -que no pueden separarse- respecto al
todo, razón por la cual se llega a conclusiones
erróneas.
Así, aunque nadie duda que el cigoto o embrión
unicelular es la única célula capaz de desarrollar un
ser humano, la idea de que es ‘parte de’ un futuro
ser humano, solo una célula viva más, o, en el mejor
de los casos, solo un cúmulo de células, pero no un
ser humano, es equivocada y los autores que
defienden esta teoría no presentan alguna
referencia constante a un fenómeno biológico
significativo
que
explique
la
supuesta
transformación del blastocisto en un ser humano en
un momento determinado. Algunos simplemente
mencionan que el grupo de células humanas sólo se
transformaría en un ser humano el día 14, una vez
definida la estría primitiva, pero tampoco dejan
claro por qué señalaron ese día.
Por todo ello es importante aclarar las diferencias
entre una nueva célula humana y un embrión
unicelular.
Una nueva célula humana contiene un genoma
completo y proviene de otra célula somática
idéntica diploide, madura, y con información
epigenética previamente establecida. Se trata de
una célula diferenciada con expresión de genes
específicos
para
cumplir
una
función
determinada. En otras palabras, se multiplica con
la misma información, pero con una limitada
proliferación. Esta célula forma parte de un todo
y, por lo tanto, es incapaz de dar origen a un
nuevo organismo o de dar lugar a otras líneas
celulares diferente a ella.
En cambio, el embrión unicelular proviene de dos
células sexuales haploides maduras que tienen la
característica de formar una célula diploide con
carga genómica diferente de quien la porta, como
ya se mencionó anteriormente.
esto es, dinamismo propio, unicidad
estructuración en el espacio y tiempo.
Aparentemente es un organismo muy primitivo
por no tener los órganos bien diferenciados pero
en realidad está llevando a cabo diferentes
funciones en una sola dirección, y con un orden
sistémico, lo que le confiere autonomía capacidad de auto-regularse- y automovimiento,
el cual se manifiesta en su capacidad de realizar y
llevar a término todo el proceso embrionario.
Otra de las características que nos ayudan a
afirmar que se trata de un organismo vivo es que
es la única célula que posee unidad e
individualidad especialmente fuerte o intrínseca,
lo cual explicaremos a continuación.
Cuando se llevan a cabo las primeras divisiones
celulares, se asume que todas las células
embrionarias son totipotenciales, es decir, que
cada una tiene la capacidad de continuar un
desarrollo embrionario por si sola. Sin embargo,
existen nuevas evidencias que comprueban que
aunque las células embrionarias por separado
tienen una gran capacidad proliferativa, en cada
etapa de su división van perdiendo
totipotencialidad y se van diferenciando hacia
una función o zona del cuerpo específica.
Algunos investigadores afirmaban que cuando se
aislaban los blastómeros6, todos poseen las
mismas características y funciones y que cada
uno de ellos pueden dar lugar a un ser humano.
Sin embargo, en otros estudios minuciosos fue
posible observar que no es así.
Varios grupos de investigadores7 se cuestionaron
si realmente todas las células eran idénticas y
simétricas, pues el supuesto era que todas las
células embrionarias (embrión de 2, 4, 8, 16, 32
células) eran iguales y simétricas, y que todas las
células eran totipotenciales. Con los estudios
realizados se comprobó que no se dividían de
manera simétrica y que la célula que se divide
primero siempre da lugar a la masa celular
interna, de la cual surgen las tres capas laminares
6
Además, un embrión posee organización vital,
y
Blastómero: Células resultantes de las primeras divisiones
mitóticas del cigoto. Altamente indiferenciadas.
7
Gardner RL., Zernicka-Goetz M., Hiitari T.,
que forman todo el organismo y el blastómero
que se divide tardíamente da lugar al
trofoectodermo, del cual provienen todos los
tejidos de soporte, como la placenta8. Con esto
se confirmó que la única célula capaz de dar
origen a un ser humano es el cigoto (humano), y
que si se separan los blastómeros se destruye el
embrión y es imposible que continúe el
desarrollo embrionario.
Por otro lado, se ha comprobado que cada
blastómero tiene una función diferente que
participa de manera específica en todo el
proceso.
Gracias a estos y a otros estudios, más detallados
podemos afirmar que las células embrionarias
son pluripotenciales, tienen un altísimo poder
proliferativo, lo que las hace capaces de dar lugar
a todos los linajes celulares, pero no son
totipotenciales, es decir, son incapaces de dar
lugar a un nuevo organismo.
Por otro lado, cuando se aísla un blastómero, aún
considerando que provenga de los primeros
estadios -del estadio de 4 por ejemplo-, éste
tiene un altísimo poder pluripotencial y es capaz
de diferenciarse al linaje que se le programa. O
bien, si se transfiere a un embrión de 8 células,
se mimetiza, pero es incapaz, por sí solo, de
reiniciar un nuevo programa de desarrollo
embrionario porque cada blastómero tiene una
programación específica, y conforme se va
diferenciando en cada etapa, pierde su
totipotencialidad.
Otra diferencia, que consideramos la más
importante, es que el cigoto es la única célula
que posee ejes corporales. El eje cabeza-cola es
trazado por la polaridad del cigoto desde el
momento de la fecundación; sin este eje no se
daría el plano para el desarrollo corporal. Así, hay
una direccionalidad inmanente que nos indica
que hay un diseño y un plan, con lo cual desde el
primer momento se sabe dónde estará la cabeza
y dónde estarán los pies. Poco tiempo después se
8
Zernicka-Goetz M. The first cell-fate decisions in the mouse
embryo: destiny is a matter of both chance and choice. Current
Opinion in Genetics & Development 2006, 16:406–412
traza el eje dorsal-ventral, y a continuación se
delimita el eje izquierda-derecha.
Así que con lo dicho anteriormente podemos
darnos cuenta de que el cigoto o embrión
unicelular representa el clímax de la
totipotencialidad celular: es la única célula capaz
de iniciar un nuevo desarrollo embrionario y, por
lo tanto, de dar lugar a un organismo vivo
humano.
Los datos experimentales demuestran que el cigoto
posee toda la maquinaria y la información
genómica necesarias para realizar estos procesos, y
no sólo eso, sino que se trata del mismo individuo
desde el momento de la fecundación hasta la
muerte, es decir, hay una continuidad biológica
porque no existe una nota característica que
marque una diferencia esencial o de naturaleza en
el ser vivo entre estos dos extremos.
Sin embargo, antes de la fecundación y después de
la muerte sí encontramos dos discontinuidades
esenciales: la primera es el momento en que las
células haploides se fusionan (fecundación) para
crear una diploide y dar lugar a una unidad, es decir
a un ser vivo unico, y la segunda es que en la
muerte se presenta una fractura radical de la
unidad e individualidad.
Otro argumento en contra de reconocer al
embrión como un feto humano es que a las doce
semanas el cerebro está apenas en sus etapas
iniciales. No se han formado las conexiones
nerviosas y por lo tanto no sólo no puede sentir
dolor, sino que se menciona que carece de la
conciencia y actividad cerebral que nos hace
humanos.
Sin embargo, la conciencia, el entendimiento, el
mundo interior, constituyen el conjunto de
funciones del cerebro. Es importante subrayar que
el sistema nervioso no “aparece” en un momento
determinado, sino que comienza a formarse hacia
el inicio de la tercera semana de desarrollo (día
16) y continúa con un largo desarrollo paulatino y
finamente controlado, gracias al cual van
apareciendo después dichas funciones y otras
manifestaciones propias del sistema nervioso.
La formación del cerebro sufre una serie de
subdivisiones, las cuales constituyen la base de la
organización del cerebro adulto: Prosencéfalo
(cerebro anterior), mesencéfalo (cerebro medio) y
romboencefalo (cerebro posterior)9.
Eventualmente el prosencéfalo se divide en
telencéfalo y diecénfalo para dar origen al sistema
límbico, relacionado con la memoria, la atención,
las emociones, la personalidad y la conducta.
La maduración de este sistema es muy compleja y
las primeras manifestaciones del estado de
conciencia o diferentes emociones se observan
mucho tiempo después del parto.
Asimismo, el desarrollo perceptivo comienza
varios meses después del nacimiento. Por
ejemplo, un bebé no se reconoce frente al espejo,
y solo hasta aproximadamente el año o un poco
después, logra identificarse con su imagen. Lo
mismo ocurre con otras actividades intelectuales
o emocionales, por lo que podemos afirmar con
certeza que la actividad mental supone la
existencia de la vida humana, no viceversa.
En conclusión, podemos decir que las ciencias
biológicas demuestran que la nueva vida humana
comienza con el proceso de la fecundación, la cual
finaliza con la muerte.
El embrión, desde la formación del cigoto, es un
organismo individual de la especie humana con
su propia identidad génica, y esa información
genética y epigenética son inseparables del
desarrollo corporal propio y único de ese
individuo concreto.
El desarrollo embrionario es el periodo de
construcción de un organismo jerárquicamente
ordenado en el tiempo y en el espacio,
controlado por los ejes corporales. Es un
proceso ininterrumpido, continuum, que no
forma parte de un todo sino que es el todo y
esta propiedad de continuidad implica y
establece la unicidad o singularidad del nuevo
sujeto.
Richard S. Snell. Neuroanatomía Clínica. Ed. Wolers Kluwer.
Lippincott 7ª Ed. 2010. 542 pags.
9
Así que con base en lo anterior señalamos que
el embrión humano es un ser humano y, por lo
tanto, persona humana desde el momento de la
fecundación (concepción), cuyos derechos
deben ser respetados y protegidos por la ley.