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Espermatogénesis: qué es y cuáles son sus fases

Veamos qué es la espermatogénesis y de qué manera permite la reproducción.

Samuel Antonio Sánchez Amador

Samuel Antonio Sánchez Amador

Espermatogénesis

La reproducción sexual se define como el proceso en el que se crea un nuevo ser vivo descendiente a partir de la combinación de información genética de dos organismos parentales, dando lugar a los mecanismos de herencia, variabilidad genética y procesos evolutivos que han permitido llegar a las especies hasta donde están hoy en día.

La reproducción asexual genera copias idénticas a un solo parental, mientras que la sexual permite la variabilidad genética a lo largo de las generaciones: un hijo nunca será exactamente igual a ninguno de los dos padres. En base a esta premisa, podemos entender cómo actúa la selección natural. Como los seres vivos de una población no son exactamente iguales entre ellos, existen ciertos mecanismos que pueden llegar a favorecer la persistencia de un carácter concreto en la misma especie, permitiendo su expansión a lo largo del tiempo.

Poniendo un ejemplo teórico: si una jirafa nace con el cuello más largo que el resto (por una mutación o acción recombinante del ADN de ambos padres), puede que esta sea capaz de alcanzar más comida, se haga más fuerte que el resto y, por tanto, pueda reproducirse con mayor facilidad. Si el rasgo es heredable, sus hijos saldrán con el cuello más largo también, lo que terminará fomentando la expansión de ese carácter positivo en la especie.

Para entender todos estos mecanismos biológicos, es necesario tener claro cómo se produce la descendencia, es decir, el proceso de la generación de vida desde la formación de los gametos parentales hasta el desarrollo de un nuevo individuo. Hoy abordamos uno de esos temas tan complejos: la espermatogénesis.

¿Qué es la espermatogénesis?

La espermatogénesis es el proceso mediante el cual se forman los espermatozoides (gametos masculinos). Este mecanismo esencial para la producción de vida se realiza en los testículos, en unas estructuras de forma redondeada que reciben el nombre de túbulos seminíferos. Estos tubos, de unos 200 micrómetros de diámetro y 50 centímetros de largo, producen los espermatozoides y la hormona testosterona, esencial para el crecimiento del pene y el escroto, la profundidad de la voz y el vello corporal en hombres.

Antes de continuar con este fascinante proceso, debemos esclarecer una serie de términos genéticos de gran importancia, pues interesa saber que los gametos (tanto masculinos como femeninos) tienen la mitad de información genética que el resto de nuestras células corporales. Ahora entenderás mejor lo que queremos decir.

El esperma y la haploidía

Las células que forman todos nuestros tejidos y se dividen por mitosis para mantener nuestros órganos y estructuras se conocen como “somáticas”. Cada uno de estos cuerpos celulares contiene en su núcleo 23 pares de cromosomas (dos juegos completos, 22 pares autosómicos y uno sexual), o lo que es lo mismo, un total de 46. Esta condición se denomina diploidía (2n).

Por otro lado, los genes presentan una serie de variaciones, que se denominan alelos. Lo importante que debes conocer con respecto a esta temática es que, para un mismo gen, un alelo es heredado del padre y otro de la madre, así que cada uno de nuestros caracteres viene codificado por dos alelos diferentes, como mínimo. Esto nos permite ser más “efectivos” a nivel evolutivo, pues si un alelo de uno de los padres falla o no realiza su función correctamente, se espera que el del otro parental pueda contrarrestar este error.

Para que la mitad de la información genética que nos conforma pueda venir del padre y la otra mitad de la madre, está claro que las células primigenias que nos forman deben contener la mitad de la información genética que las somáticas. Sino, con cada generación se irían sumando más cromosomas a las células, haciendo imposible la vida (2n + 2n:4n, 4n + 4n: 8n, etc). En base a esta premisa, podemos asumir que las células espermáticas son haploides (n), es decir, solo poseen un juego de 23 cromosomas. ¿Cómo se logra esto?

Las fases de la espermatogénesis

Espermatogénesis y meiosis son dos caras de la misma moneda, pues no se puede concebir una sin la otra. A continuación, te presentamos de forma somera cuáles son cada una de las fases que suceden durante la espermatogénesis.

1. Fase proliferativa

Las espermatogonias son las células madre especializadas en dar lugar a los espermatozoides al diferenciarse. Las espermatogonias aún son diploides, lo que significa que tienen un total de 46 cromosomas, la mitad de la madre y la mitad del padre (recordamos: diploide, 2n), como el resto de nuestras células somáticas.

Las espermatogonias, por mitosis (generación de 2 células exactamente iguales a partir de la primigenia), dan lugar a 2 tipos de células, las de tipo A y las de tipo B. Son las de tipo B las que nos interesan, pues estas serán las encargadas de generar un espermatocito primario. Por otro lado, las células A pueden seguir dividiéndose por mitosis.

2. Fase meiótica

Es el proceso de generación de los espermatozoides per sé, y por eso también recibe el nombre de espermatocitogénesis. Este mecanismo se pone en marcha por la liberación de la hormona GnRH (hormona liberadora de la gonadotropina), que se produce en el hipotálamo y que, a su vez, estimula a la adenohipófisis para la producción de gonadotropinas (hormona luteinizante y foliculoestimulante).

No vamos a centrarnos en los procesos subyacentes debido a su complejidad, pero debes tener en cuenta una idea clara: en este caso, los espermatocitos secundarios (producto de los primarios, a su vez provenientes de las espermatogonias B) se dividen por meiosis, no por mitosis.

En la mitosis, una célula duplica su información genética y da lugar a 2 células iguales. En esta ocasión tan especial, una célula primigenia diploide da lugar a 4 haploides, en base a 2 divisiones sucesivas (meiosis I y meiosis II). Además, en este proceso se produce la recombinación genética previamente citada, así que las descendientes no son iguales a la inicial. Tras la meiosis aparecen las espermátidas, que ya son haploides.

En resumen, en la recombinación genética (de tipo homólogo) los cromosomas apareados de ambos progenitores (recordamos que los espermatocitos aún son diploides) se alinean, de forma que las secuencias de ADN parecidas se entrecruzan entre ellas. Así, se produce un intercambio de material genético y los cromosomas recombinados no son iguales ni al del padre ni al de la madre.

3. Espermiogénesis

En esta parte del mecanismo, las espermátidas se transforman en los espermatozoides propiamente dichos. Hay diversas fases dentro de este bloque (fase de Golgi, de Capuchón, Acrosómica y de Maduración), pero se puede resumir en la siguiente premisa: crece el flagelo del espermatozoide, que le permite moverse, y la longitud de su cabeza disminuye, para adquirir la forma puntiaguda que todos conocemos.

Cifras y tiempos

La espermatogénesis del ser humano tiene una duración de 62 a 75 días, y se extiende desde la maduración sexual en la adolescencia hasta la muerte de los varones. Todos estos procesos ocurren de forma constante en los testículos pues, sin ir más lejos, un hombre sano produce unos 100 millones de espermatozoides viables cada 24 horas.

Como dato curioso que sirve para cerrar todo lo mostrado, resulta increíble conocer que un varón expulsa de 15 a 200 millones de espermatozoides con cada mililitro de semen eyectado. Cada eyaculación, por lo tanto, puede estar compuesta de hasta 300 millones de espermatozoides.

Resumen

Como has podido comprobar, al final todo se resume a un juego de intercambio genético. Como los seres vivos que nos reproducimos de forma sexual tenemos que reducir a la mitad nuestra información genética en los gametos, es necesario que las células sexuales pasen por un proceso denominado meiosis, que le otorga a los óvulos y espermatozoides la haploidía esencial para entender la vida. Así, de dos mitades surge un uno entero, el cigoto que dará lugar a un individuo adulto tras la gestación.

En la espermatogénesis y ovogénesis recaen los mecanismos de evolución y selección natural, pues gracias a ellos se dan procesos como la recombinación genética y la creación de un ser vivo a partir de “2 mitades genéticas”. Sin estos mecanismos biológicos tan específicos, comprender la diversidad en la Tierra sería imposible.

Referencias bibliográficas

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  • Molfino, H. M. G., & Figueroa, H. G. (2017). LAS ESPERMATOGONIAS DE MAMIFEROS. Biotempo, 14(2), 233-243.

Graduado en Biología por la Universidad de Alcalá de Henares (2018). Máster en Zoología en la Universidad Complutense de Madrid (2019). Durante su carrera estudiantil, se especializó en comportamiento animal, evolución, parasitología y adaptaciones morfológicas animales al medio. En su estancia en el Máster profundizó en mecanismos evolutivos y comportamientos. También formó parte de un equipo del Museo Nacional de Ciencias Naturales durante dos años, donde realizó investigaciones de índole evolutiva. Aquí adquirió extensos conocimientos sobre genética, heredabilidad y otras cuestiones relacionadas con el ADN. A día de hoy, se dedica a tiempo completo a la divulgación científica, realizando artículos de evolución animal y psicología y medicina humana.

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