Tal y como indica la teoría de la selección de Charles Darwin en la obra El origen de las especies (1859), la diversidad de la vida en el planeta Tierra ha surgido de la descendencia común de una serie de ancestros clave a través de un patrón ramificado de evolución. Los seres vivos existen por y para la reproducción, pues el fin último de todo animal es dejar su impronta genética en las generaciones venideras en forma de descendencia, cueste lo que cueste.
Los seres humanos, como animales conscientes y sintientes que somos, encontramos placer y motivo de existencia más allá del mero acto de reproducirnos. Aún así, no podemos negar que el sexo es una parte esencial de nuestra vida, tanto a nivel de especie como individual. Por ejemplo, datos recabados por el portal profesional Statista nos muestran que casi el 40 % de los españoles, en el año 2020, tuvieron sexo al menos una vez a la semana. Un 2% de la población practica relaciones íntimas casi todos los días de su vida.
Con estos datos, queremos reflejar que la sexualidad es natural, y más allá de estigmas y preconcepciones, sigue mecanismos biológicos comunes a muchos otros integrantes del reino animal. Aquí te lo contamos todo sobre la fecundación humana, a un nivel tanto molecular como genético y fisiológico.
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Las bases genéticas de la fecundación humana
En primer lugar, es necesario destacar que las células humanas son diploides, es decir, poseen un par de copias de cada cromosoma en el interior de su núcleo (2n). La diploidía no es una característica común a todos los seres vivos, pues por ejemplo, los machos de muchos himenópteros solo tienen un juego de cromosomas, o lo que es lo mismo, son haploides (n).
La diploidía es cara, pues para que cada célula pueda tener una copia de un cromosoma, debe haber existido un episodio de fecundación entre un macho y una hembra de la misma especie. Uno de los cromosomas proviene del gameto masculino (espermatozoide) y otro del femenino (óvulo). Como cada uno de estos cuerpos celulares son haploides (n), la fusión da lugar a un cigoto diploide (2n). En el caso del genoma humano, la fórmula básica del proceso sería la siguiente.
Fecundación: espermatozoide (n:23) + óvulo (n:23) = cigoto (2n:46)
Así pues, cada una de las células derivadas del cigoto (línea somática) presenta 23 pares de cromosomas en su núcleo, haciendo un total de 46, la mitad del padre y la mitad de la madre. El mecanismo de fecundación permite que exista la variabilidad genética, ya que las permutaciones cromosómicas, los sobrecruzamientos y otros muchos eventos que se dan durante la formación de los gametos y fecundación son la clave de la diversidad dentro de una misma especie.
Además de todo esto, cabe destacar que la diploidía tiene un sentido claro a nivel individual. Como presentamos una copia de cada gen, se espera que si uno de ellos falla en un cromosoma dado, el otro pueda solventar la carencia. Por ello, la fecundación sale cara, pero merece siempre la pena como estrategia biológica.
Todo comienza en las células germinales
Las células somáticas, que son las que forman nuestro cuerpo entero, se dividen por mitosis. Cuando nos hacemos una herida o sufrimos descamaciones de la piel, los tejidos que sustituyen a la sección perdida están compuestos por copias exactas de las células previas, es decir, son genéticamente iguales.
Para formar un gameto masculino o femenino, de todas formas, existe un grupo celular especial: las células madre germinales. Estas, a diferencia del resto, se dividen por meiosis y no por mitosis. El objetivo es reducir la información genética a la mitad (de diploide a haploide) para que, al fusionarse ambos gametos, el cigoto recupere la diploidía.
Pongamos de ejemplo a la espermatogénesis. El ciclo completo dura de 75 a 90 días y comienza con la fase espermatogónica, en la que a partir de células germinales se forman, por mitosis, espermatogonias tipo A y B. Las espermatogonias B se especializan a espermatocitos, que son los que sufrirán la división meiótica para dividir su información genética a la mitad.
Tras la meiosis I y II, de cada espermatocito surgen 4 espermátidas, que a su vez han sufrido procesos de permutación cromosómica y sobrecruzamiento genético. Nos basta con saber que la información de las espermátidas no es la misma que la de una célula diploide y, por tanto, se genera diversidad genotípica y fenotípica entre padres e hijos. El último paso es la maduración de las espermátidas a los espermatozoides maduros, listos para fecundar al óvulo, que a su vez ha sufrido un proceso de síntesis similar en el aparato reproductor femenino.
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El momento de la fecundación
La fecundación es el acto de unión del óvulo y del espermatozoide que permite el inicio del embarazo. Nos ahorraremos preliminares, pues es fácil asumir que todos estamos, al menos, familiarizados con el componente mecánico del acto sexual.
Una vez se produce la eyaculación masculina, los espermatozoides recorren la vagina, ascienden por el tracto genital femenino y se encuentran con el óvulo listo para ser fecundado en las trompas de Falopio. Se estima que existen de 15 a 200 millones de gametos masculinos por cada mililitro de semen, pero curiosamente, solo unos cuantos cientos llegan a las Trompas femeninas. Como ya sabrás, solo uno de ellos fecunda el óvulo femenino, que en este caso eres tú, el lector de estas líneas.
Para que la fecundación pueda producirse correctamente, la mujer debe encontrarse en su periodo fértil del mes, es decir, aproximadamente entre los días 14-15 tras el primer día de sangrado mensual. En general, se considera que una mujer está preparada para quedarse embarazada cuando el endometrio (capa altamente vascularizada que recubre la cavidad uterina) tiene un grosor de 7 a 10 milímetros. Si el óvulo no queda fecundado, el tejido en exceso del endometrio se desprende y sale por la vagina, en el evento que todos conocemos como menstruación.
A nivel microscópico, se producen varios eventos que permiten la fecundación o entrada del óvulo al espermatozoide. De forma resumida, estos son los siguientes:
- Penetración de la corona radiada: esta corona consiste en 2,3 o 4 capas finas de células pequeñas que rodean al óvulo. Esta capa protege al óvulo del estrés mecánico durante el viaje por las trompas y, gracias a la enzima hialuronidasa y su flagelo, el espermatozoide puede sortearla.
- Penetración de la zona pelúcida: es una capa acelular translúcida que recubre el ovocito. Es necesaria la acción de varios espermatozoides para disolverla.
- Fusión de membranas: en esta etapa, se forma un cono de fecundación que permite el posterior contacto entre la información genética de ambos gametos.
- Fusión de núcleos: este proceso es muy complejo, pero nos basta con saber que, finalmente, el contenido haploide de cada gameto se fusiona en un ente celular diploide.
A partir de aquí, comienza un periodo que se escapa un poco a nuestras competencias actuales: la implantación. En este punto, el cigoto comienza a dividirse en 2 células, luego en 32 y luego en cientos de ellas, pasando por estadios como la mórula o el blastocisto. En el día 14 tras la fecundación, el blastocisto invade de forma efectiva el endometrio y se comienza la gestación propiamente dicha.
Como dato curioso, durante la implantación alrededor de 3 de cada 10 mujeres experimentan un evento denominado “sangrado de implantación”. Se cree que este corresponde al momento en el que el blastocisto invade el endometrio, y se manifiesta en forma de un periodo en forma de manchas marronáceas muy leve un par de semanas después de la fecundación.
Resumen
Hemos querido cubrir el máximo de áreas biológicas posibles, pues la fecundación humana es un proceso demasiado apasionante para quedarnos únicamente en los pasos que provocan la entrada del espermatozoide al óvulo. Es esencial saber por qué nos reproducimos sexualmente, cuáles son las células que dan lugar a los gametos y qué es lo que sucede a nivel microscópico en las trompas de Falopio de la mujer tras la eyaculación masculina.
Con todos estos datos en mente, podemos afirmar que la fecundación es un proceso lento y costoso a nivel biológico, pero muy necesario para la permanencia de las especies a lo largo del tiempo. Gracias a la reproducción sexual, la variabilidad genética y la evolución de los seres vivos es posible entre generaciones.
Referencias bibliográficas:
- ¿Cómo se forman los espermatozoides? ReproducciónAsistida.org. Recogido a 13 de abril en https://www.reproduccionasistida.org/espermatogenesis/
- ¿Qué es la fecundación humana y cuáles son sus etapas? ReproducciónAsistida.org. Recogido a 13 de abril en https://www.reproduccionasistida.org/como-se-produce-la-fecundacion/#definicion-de-fecundacion
- Kinsey institute: FAQs and sex information. Recogido a 13 de abril en https://kinseyinstitute.org/research/faq.php
- Morier, L., Gómez, M., Rodríguez, J. J., & Pérez, L. (2004). Obtención y caracterización de una línea celular diploide de riñón humano. Revista Cubana de Medicina Tropical, 56(1), 42-48.
- Ureña Calderón, J. F. (1971). Estudio de microscopía electrónica sobre espermatogonios espermatocitos y cromosomas sexuales de la rata: rattus norvegicus (Doctoral dissertation, Universidad del Salvador).
