El desarrollo embrionario humano es un proceso fascinante que comienza con la formación del zigoto y culmina en la formación de un organismo complejo. Para comprender cuándo las blastómeras dejan de ser totipotentes, es fundamental seguir el transcurso de este viaje embrionario, desde el cigoto hasta el blastocisto, durante su recorrido por la trompa de Falopio hasta el útero.
El Viaje Embrionario Temprano: Del Cigoto al Blastocisto
Formación del Cigoto y Primeras Divisiones
Para comprobar que la fecundación ha sido un éxito, debemos observar la aparición de los dos pronúcleos dentro del citoplasma del ovocito. Dentro de los pronúcleos, se pueden observar unas estructuras circulares, denominadas precursores nucleolares. No debemos olvidar que los gametos son células haploides, por lo que antes de que se produzca la fusión, se deben replicar las hebras del ADN dentro de cada pronúcleo. Aunque no siempre es así, se pueden diferenciar ambos pronúcleos en los zigotos humanos.
La primera división, conocida como división temprana, que da lugar a dos células hijas o blastómeros, se produce entre las 25-29 horas tras fecundación asistida. Este fenómeno se explica debido a que el factor promotor de la mitosis regula un ciclo bifásico: se produce la fase (S), donde se replica el ADN, y otra fase de mitosis (M), que origina la división.
A las 48 horas, se ha producido la segunda división mitótica, obteniendo 4 blastómeros, y al día siguiente, se ha vuelto a dividir, conteniendo 8 células rodeadas por la zona pelúcida, que actúa evitando que estas células se disgreguen. La división del zigoto se produce en estadios de 2, 4, 6 y 8 células o blastómeros.
El ovocito humano está polarizado en un polo animal y otro vegetal, por lo que las divisiones se producen de forma ordenada. La primera mitosis embrionaria es meridional, originando dos células con ambas polaridades. La segunda división, una célula se divide de forma meridional, originando dos nuevas células con ambas polaridades, mientras que la otra célula se divide de forma ecuatorial, obteniendo una célula con polaridad animal, que se coloca cerca del corpúsculo polar (CP), y otra de polaridad vegetal, que se coloca más lejos del CP, formando una figura tetraédrica.
Totipotencia de las Blastomeras y Activación del Genoma Embrionario
Cabe destacar que durante esta etapa de divisiones tempranas, todas las blastómeras son totipotentes, es decir, no están diferenciadas y pueden dar lugar a cualquier tipo de célula del organismo. Esta capacidad se mantiene durante las primeras fases del desarrollo, como el cigoto y los estadios de 2, 4 y 8 células.
Un punto muy importante a tener en cuenta en el tercer día de desarrollo embrionario es la activación del genoma del embrión. Es decir, hasta este día, todo el funcionamiento del embrión ha sido regido por las proteínas y el ARNm almacenados en el ovocito.
La Mórula: Un Estadio de Compactación
A partir del cuarto día de desarrollo, se produce el fenómeno de la compactación para formar una mórula. Es un proceso por el cual las células del embrión forman uniones estrechas entre ellas y el embrión adquiere el aspecto de una mora. Esta estructura, que ya encontramos en el útero, aparece en el cuarto día de desarrollo embrionario.
Aunque algunos embriones pueden presentar signos de compactación de manera temprana en día 3, lo habitual es observar la mórula entre 90 y 94 horas postinseminación (día 4 del desarrollo). Este momento aporta poca información sobre el estado del embrión, pues al haberse compactado todas sus células no es posible contarlas ni observar otros rasgos distintivos. Diferentes tipos de mórula se pueden observar, como: a) compactación parcial; b) compactación total; c) compactación incompleta.
El Blastocisto: Inicio de la Diferenciación Celular y Pérdida de Totipotencia
Entre las 114 y 118 horas (día 5) o las 136-140 horas (día 6) postinseminación nos encontramos ante un blastocisto, el último estadio del desarrollo embrionario que puede tener lugar en el laboratorio. La formación del blastocisto es imprescindible para que pueda ocurrir la implantación del embrión en el útero, por lo que su formación en cultivo se considera de buen pronóstico. Esta estructura se puede apreciar en el 5º o 6º día de desarrollo embrionario.
El blastocisto, ya presenta una diferenciación celular y estructural, rodeado aún por la zona pelúcida. Entonces, alrededor del día 5, el embrión comienza a formar una cavidad, conocida como blastocele, y se convierte en un blastocisto, que en este momento tiene unas 200 células.
En el blastocisto encontramos dos estructuras claves en su morfología: una capa de células externas que rodea a todo el embrión, conocida como trofoectodermo (TE). Las células que forman el TE se van aplanando y serán las encargadas de formar la placenta y tejidos extraembrionarios cuando el embrión implante.
Internamente, se forma la masa celular interna (MCI), cuyas células serán las encargadas de formar el feto. Pero antes, sus células sufren una nueva diferenciación. Factores de crecimiento fibroblásticos actúan originando diferentes grupos de células en la MCI: las células del epiblasto, hipoblasto y endodermo visceral anterior (EVA).
Las células del epiblasto e hipoblasto se encuentran diseminadas por la MCI, pero al acercarse el momento de la implantación, se van localizando en sus puntos. Las células del epiblasto se colocan en el centro, y las células del hipoblasto, sobre estas, en contacto con el blastocele. De esta forma, se establece la polaridad dorsoventral en el embrión.
Esta diferenciación en el blastocisto, donde las células adquieren destinos específicos (trofoectodermo para tejidos extraembrionarios y masa celular interna para el embrión propiamente dicho), marca el momento en que las blastómeras pierden su totipotencia. A partir de este estadio, las células ya no pueden dar origen a cualquier tipo celular del organismo y sus anexos, sino que su potencial se restringe, volviéndose pluripotentes (en el caso de las células de la MCI) o comprometidas con linajes específicos (trofoectodermo).