Gametogénesis

Gametogénesis

Este proceso puede dividirse en cuatro fases:

•     Origen y migración de las células germinales.
•     Incremento del número de células germinales.
•     Reducción cromosómica.
•     Maduración de los gametos.

 

Origen y migración de las células germinales hacia las gónadas:

 

Los gametos, el óvulo y el espermatozoide, derivan de las células germinales primordiales. Estas células se originan tempranamente en el epiblasto, se alojan en la pared del saco vitelino y migran, a través del mesenterio primitivo, hacia las crestas genitales, lugar de la futura gónada embrionaria. Este proceso ocurre entre la cuarta y la quinta semana de desarrollo embrionario.

Incremento del número de células germinales:

Instaladas allí, las células germinales sufren sucesivas mitosis, dando origen a las ovogonias y espermatogonias, según el sexo del embrión, aumentando de unos pocos miles a varios millones de células. Las espermatogonias conservan la capacidad de proliferar durante toda la vida del sujeto. Las ovogonias en cambio alcanzan su número máximo en el periodo prenatal y comienzan luego a sufrir una degeneración natural llamada atresia.

Reducción cromosómica:

 

Los cambios cromosómicos involucran la reducción a la mitad del número de cromosomas, generándose células haploides con 22 autosomas + 1 cromosoma sexual, lo que se logra mediante la división meiótica o meiosis. Este tipo especial de división celular, exclusiva de los gametos, permite además la segregación del material genético a través del crossing over o entrecruzamiento, proceso que asegura una recombinación constante de genes, lo que se traduce en la gran variabilidad de características presentes   en cada sujeto. Además, en el caso de los gametos masculinos, la meiosis permite generar espermatoziodes, con un cromosoma sexual X o Y, los que van determinar el sexo del cigoto durante la fecundación. Las células que ingresan, ovogonia o espermatogonia, a ésta fase de división meiótica reciben el nombre de ovocito o espermatocito primario respectivamente. En el caso del hombre, la diferenciación de los espermatocitos primarios comienza en la pubertad y se extiende a lo largo de toda la vida del sujeto. En cambio, en la mujer, la población de ovocitos primarios se establece al momento del nacimiento y el proceso es frenado en la profase de la primera división meiótica, para ser reactivado en la pubertad. La meiosis presenta dos etapas llamadas primera y segunda división de maduración. Al final de la primera división de maduración, que es reduccional, de cada célula (ovo o espermatocito primario) se generan dos células haploides, en el caso del hombre dos espermatocitos secundarios y en la mujer un ovocito secundario y un cuerpo polar. Al final de la segunda división de maduración, que es ecuacionál de cada espermatocito secundario surgen dos espermátides y de cada ovocito secundario surge un ovocito maduro y un cuerpo polar.

Maduración de los gametos:

               

Los cambios morfológicos que habilitan a los gametos para participar en el proceso de la fecundación, involucran a las modificaciones en la relación núcleo-citoplasma y al desarrollo de especializaciones celulares.

En el hombre: 

 

En el hombre, en la pared de los túbulos seminíferos se reconocen las espermatogonias tipo A, las que mediante divisiones mitóticas se encargan de mantener el número apropiado de células para toda la vida y, las espermatogonias tipo B que abandonan el ciclo mitótico y, diferenciándose en espermatocitos primarios, comienzan la meiosis al momento de la pubertad. Este proceso que permite la reducción del número de cromosomas es acompañado por cambios morfológicos en la espermátida, proceso conocido como espermiohistogénesis.

Los cambios (espermiogénesis) que ocurren en los túbulos seminíferos a partir de la pubertad y hasta la vejez se traducen en: la condensación del núcleo; la eliminación de gran parte del citoplasma; la formación del acrosoma y la formación de una célula alargada, con capacidad de moverse, con cabeza, cuello, pieza intermedia y cola.

El acrosoma es una vesícula ubicada en el extremo apical de la célula, delante del núcleo, que contiene enzimas capaces de disgregar la corona radiante y digerir la zona pelúcida, permitiendo la fertilización del óvulo.

 

En la mujer:

Para el óvulo, estas modificaciones (ovogénesis) que ocurren en la corteza del ovario comienzan en el período prenatal, con la formación de los ovocitos primarios, para quedar en una etapa de reposo, al inicio de la primera división meiótica, y continuar su desarrollo en la pubertad generando por cada ovocito primario un óvulo y tres cuerpos polares. El óvulo se caracteriza por: 1) ser inmóvil, 2) poseer un tamaño enorme (150 micrómetros de diámetro) comparado con el espermatozoide (3 micrómetros de diámetro en la cabeza), 3) presentar una gran cantidad de citoplasma, 4) estar rodeado de una capa glicoproteica, la zona pelúcida, elemento que confiere la especificidad para fecundación, y de una capa de células foliculares las que formaran la corona radiante.

A partir de la pubertad, la mujer comienza a presentar ciclos sexuales. Estos ciclos, de frecuencia mensual, representan una compleja actividad que involucra al hipotálamo (a través de la hormona liberadora de gonadotrofinas), la hipófisis (a través de las hormonas gonadotróficas: Folículo estimulante y Luteinizante), los ovarios, el útero, la vagina, la trompa uterina y la glándula mamaria Estos ciclos preparan al sistema reproductor para el embarazo.