La embriología es una subdisciplina de la genética y biología que se encarga de estudiar la morfogénesis, el desarrollo embrionario y nervioso desde la gametogénesis hasta el momento del nacimiento de los seres vivos. La vida en el ser humano comienza con un óvulo y un espermatozoide, dos células haploides (n) especializadas que, tras el acto sexual, se unen y forman un cigoto (2n).
Los seres humanos presentamos 23 pares de cromosomas en el núcleo de casi todas nuestras células, es decir, un total de 46. En el momento de la fecundación, las dos células haploides mencionadas se fusionan, así que la mitad de la información genética que nos codifica proviene de nuestro padre y la otra mitad de la madre. Este sencillo mecanismo explica las claves de la herencia en nuestra especie y en muchos otros seres vivos, pues además se producen procesos de recombinación genética y mutaciones espontáneas que generan variabilidad en los seres vivos a largo plazo.
Más allá del mecanismo genético de la reproducción y la formación de un embrión viable, es verdaderamente interesante conocer cómo pasamos de ser una fusión de dos células a un feto, con estructuras anatómicas diferenciadas y claras. Hoy te lo contamos todo sobre el epiblasto, una de las estirpes celulares presentes durante la gastrulación del desarrollo embrionario en mamíferos, reptiles y aves.
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¿Qué es el epiblasto?
En el ámbito de la embriología, un epiblasto se puede definir como una capa de células embrionarias que aparece durante la gastrulación (junto con el hipoblasto) y que da origen al mesodermo y al ectodermo. La funcionalidad de esta estirpe celular se puede intuir si acudimos a su base etimológica: epi- significa sobre, mientras que el término griego βλαστός refiere a un germen, yema o retoño. En el epiblasto reside el germen de la vida, pues sin él no podría completarse el desarrollo humano.
A nivel histológico, esta capa de células se describe como un epitelio columnar rico en microvellosidades en su porción apical. Estas aparecen sobre el día 8 tras la fecundación, y sufren un cambio epitelio-mesenquimal a lo largo del desarrollo para dar lugar a las capas precursoras de los distintos órganos y estructuras de los seres vivos.
Hemos introducido muchos términos complejos de sopetón, pero no te preocupes. Para empezar de 0 y poder entender la definición brindada, te diseccionamos cada una de las palabras complejas expuestas en las siguientes líneas.
¿Qué es la gastrulación?
La gastrulación es una de las etapas del desarrollo embrionario temprano producida tras la implantación del blastocisto en el endometrio. Después de la implantación del producto del óvulo femenino y el espermatozoide masculino, entre las semanas 4 y 5 del embarazo, el embrión empieza a sufrir cambios muy importantes, entre los que se encuentran los procesos que describimos en líneas venideras.
Es necesario matizar que el primer cuerpo celular de interés que nos encontramos durante la gestación es el ya nombrado blastocisto. Este está compuesto por unas 200 células y aparece los 5-6 primeros días después de la fecundación.
Es el estadio de desarrollo previo a la implantación del embrión en el útero materno, y se diferencia en 2 estructuras principales: la inner cell mass (ICM) o embrioblasto, que formará subsecuentemente al embrión, y el trofoblasto, la capa celular más externa que protege al blastocisto.
La gastrulación es un proceso por el que se forma, mediante la migración de poblaciones celulares situadas en el epiblasto, un embrión trilaminar. Estas láminas corresponden al ectodermo, mesodermo y endodermo, pero veremos sus particularidades en líneas posteriores.
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El epiblasto y la embriogénesis en mamíferos
La inner cell mass (ICM) antes descrita forma un disco embrionario bilaminar. De ella, surgen tanto el epiblasto como el hipoblasto. El hipoblasto se encuentra por encima del epiblasto, consiste en una serie de células cúbicas y de él deriva el endodermo extraembrionario (incluyendo el saco vitelino).
Definir el papel del epiblasto en mamíferos requiere de paciencia y conocimiento previo, pues este da lugar, durante el desarrollo, al ectodermo, el mesodermo y el endodermo. Diseccionamos el significado de cada una de estas láminas a continuación.
1. Ectodermo
El ectodermo es la capa externa de la gástrula del embrión en los metazoos, es decir, los animales propiamente dichos. Es una de las láminas que posee el embrión durante su desarrollo, así que se encuentra en el feto durante la etapa del embarazo, hasta que se diferencia y forma las estructuras para las cuales fue diseñado.
La estructura más importante que se forma a raíz del ectodermo es el sistema nervioso. Es la capa encargada de dar lugar al cerebro, la médula espinal y nervios motores, la retina y la neurohipófisis, entre otras estructuras. El ectodermo externo también es el encargado de formar los tejidos epiteliales externos que caracterizan a los distintos seres vivos, como los pelos, uñas, plumas, pezuñas, cuernos, córnea y otras muchas más.
2. Mesodermo
A través del proceso de mitosis del ectodermo, se forma una tercera capa de células situadas entre este y el endodermo: el mesodermo. Las células de esta lámina comienzan a dividirse en distintas estirpes celulares, que darán lugar a órganos y sistemas diferentes. Entre ellos encontramos tejidos como el cartílago, el músculo, el esqueleto y la dermis dorsal, el aparato circulatorio y el excretor, entre otros muchos.
3. Endodermo
Es la capa interna de la gástrula del embrión de los metazoos. Al igual que el mesodermo, el endodermo se forma gracias a la diferenciación mitótica del ectodermo, la primera de las láminas que se forma. Como el epiblasto da lugar al ectodermo, se dice también que esta estirpe celular es la responsable de la formación de las dos capas consiguientes, pues se trata de una consecuencia directa de este evento.
El endodermo se encarga de la formación de estructuras (células y tejidos) que forman parte de la histología del sistema digestivo y respiratorio. También da lugar a las células que tapizan las células de glándulas tapizadoras de órganos importantes (como el hígado y el páncreas), el epitelio del conducto auditivo y la cavidad timpánica, la vejiga urinaria y la uretra, el timo y muchas estructuras más.
La diferenciación del epiblasto
Ya sabemos que el epiblasto da lugar al ectodermo y, por lo tanto, a las 3 líneas celulares que formarán todos nuestros órganos durante el desarrollo del embrión. Así pues, podemos definir la funcionalidad del epiblasto en los siguientes puntos esenciales:
- Las células germinales se producen gracias al epiblasto. Son inducidas en el embrión, formándose en la región posterior de esta línea celular, propiciadas por los factores BMP4 y BMP8b.
- La invaginación, migración celular y diferenciación del epiblasto son esenciales para la formación de todas las estructuras previamente descritas.
- El epiblasto es conocido por dar lugar a todas las líneas celulares del feto.
Debido a su funcionalidad, el epiblasto también es conocido como “ectodermo primitivo”. Da lugar al feto propiamente dicho a lo largo de la gestación, mientras que del hipoblasto deriva el endodermo extraembrionario, o lo que es lo mismo, el saco vitelino. También cabe destacar que el epiblasto no es único del ser humano (ni tan siquiera de mamíferos), pues también está presente en aves y reptiles. De todas formas, el proceso de gastrulación es diferente según los taxones consultados y, por mucho que se sepa de él, aún existen muchas incógnitas por descifrar.
Resumen
Puede que las explicaciones aquí brindadas hayan parecido muy complejas, pero si queremos que te quedes con una idea central, esta es la siguiente: el epiblasto y el hipoblasto forman un embrión bilaminar, producto de las Inner cell mass (ICM) previamente descritas. Gracias a la liberación de diversos factores, se producen del epiblasto las células germinales, el ectodermo y, consiguientemente, el mesodermo y el endodermo. Sin el epiblasto, no existiríamos, pues todas las líneas celulares fetales derivan de él.
Mientras tanto, el hipoblasto se encarga de aquellas estructuras extraembrionarias, es decir, que no afectan al desarrollo físico del feto. Gracias a la acción conjunta de estas líneas celulares, se forman todos los órganos y tejidos que nos permiten ser quienes somos, tanto a nivel individual como de especie.
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