La reproducción de los seres humanos se desarrolla en tres etapas principales: la fecundación, el embarazo y el parto. Para que este proceso ocurra, tienen que intervenir los dos sexos: el masculino y el femenino.
La Fecundación: Unión de Gametos
Definición de Fecundación
La fecundación es la unión de una célula sexual masculina, un espermatozoide, con una célula sexual femenina, un óvulo. Es la fusión de los gametos masculino y femenino, de manera que se restablece la dotación cromosómica normal del ser humano, que es de 46 cromosomas.
En la especie humana, la fecundación es interna, lo que significa que tiene lugar en el interior del cuerpo de la mujer, normalmente en las trompas de Falopio. Esta es la denominada fecundación natural o 'in vivo'.
También es posible realizar la fecundación en un laboratorio de reproducción asistida, un proceso conocido como fecundación artificial o fecundación in vitro.
Proceso de Fecundación Natural
Para que la fecundación natural ocurra, el semen, que contiene cientos de miles de espermatozoides, pasará por la vagina, atravesará el útero y llegará a las trompas de Falopio. De los millones de espermatozoides liberados en la eyaculación, tan solo unos doscientos conseguirán llegar a su destino en la trompa.
Los espermatozoides solo podrán encontrarse con el óvulo si la mujer se encuentra en sus días fértiles y ha habido ovulación. En ese caso, los espermatozoides se colocarán alrededor del óvulo e intentarán fecundarlo.
La unión del óvulo y del espermatozoide no tiene lugar en el útero, por lo que no es un proceso intrauterino. Ocurre en las trompas de Falopio, unos conductos que conectan los ovarios y el útero. Una vez producida la fecundación, el cigoto resultante viajará a través de la trompa de Falopio hasta llegar al útero e implantar.
Para que pueda suceder la fecundación es necesario que el óvulo haya sido liberado del ovario y llegue a la Trompa de Falopio. Por ello, la fecundación suele coincidir con el día 14 del ciclo de la mujer, ya que es el momento en el que ocurre la ovulación. La vida media del óvulo es de 24 horas, pero la de los espermatozoides es de 3 días dentro del tracto reproductor femenino. Por tanto, el coito puede ocurrir 2-3 días antes de la ovulación.
El proceso de fecundación en sí puede prolongarse varias horas. En términos generales, se estima que ocurre entre 19 y 24 horas después de la ovulación.
Etapas Detalladas de la Fecundación
Cómo se produce la fecundación | Animación 3D
Aunque el proceso de unión entre óvulo y espermatozoides pueda parecer sencillo, deben darse varios mecanismos y cambios en ambos gametos para que pueda ocurrir la fecundación. A continuación, se detallan paso a paso las distintas etapas de la fecundación en el ser humano:
Penetración de la corona radiada
El proceso de fecundación se inicia con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo, conocida como la corona radiada. Los espermatozoides consiguen atravesar esta capa gracias a la liberación de la enzima hialuronidasa y al movimiento de su flagelo (la cola).
Penetración de la zona pelúcida
Una vez que los espermatozoides atraviesan la corona radiada, se encuentran con una segunda barrera: la zona pelúcida, la capa externa que rodea al óvulo. Se necesita más de un espermatozoide para lograr degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo.
Para poder atravesar esta segunda barrera, la cabeza del espermatozoide establece contacto con el receptor ZP3 de la zona pelúcida del óvulo. Esto desencadena la reacción acrosómica, que consiste en la liberación de enzimas hidrolíticas denominadas espermiolisinas. Dichas enzimas disuelven la zona pelúcida para permitir el paso del espermatozoide.
Asimismo, la reacción acrosómica provoca una serie de cambios en el espermatozoide que permiten su capacitación final para poder penetrar en el interior del óvulo fundiendo sus membranas.
Fusión de membranas
Cuando el espermatozoide entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo, se desencadenan tres procesos distintos en el gameto femenino:
- La formación del cono de fecundación.
- La despolarización instantánea de su membrana.
- La liberación de gránulos corticales al espacio perivitelino.
La formación del cono de fecundación permite la fusión de la membrana del óvulo con la del espermatozoide para que la cabeza del espermatozoide pueda entrar. A su vez, gracias a la despolarización de la membrana del óvulo y a la liberación de gránulos corticales, se evita la entrada de otro espermatozoide, un mecanismo crucial para asegurar la viabilidad del futuro embrión.
Fusión de núcleos y formación del cigoto
Con la entrada del espermatozoide, el óvulo se activa para terminar la meiosis, un proceso que permite la reducción del número de cromosomas. Así, se libera el segundo corpúsculo polar y los cromosomas se colocan formando una estructura denominada pronúcleo femenino.
Los pronúcleos son los núcleos de los gametos, los cuales tienen la particularidad de disponer de la mitad de cromosomas con respecto al resto de células del cuerpo, esto es, 23 cromosomas.
Por su parte, el espermatozoide avanza hasta que su cabeza, que contiene el núcleo, queda junto al pronúcleo femenino. La cola se desprende para terminar degenerando y el núcleo se hincha para formar el pronúcleo masculino.
Una vez ambos pronúcleos se encuentran uno junto al otro, ocurre la fusión de ambos. Esto supone que las membranas de ambos pronúcleos desaparezcan para que sus cromosomas puedan juntarse y que la célula restablezca su dotación cromosómica, es decir, 46 cromosomas en total.
Todo este proceso de la fecundación culmina con la formación del cigoto humano: la primera célula del organismo, fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide.
Además de todo esto, en la fecundación queda establecido si el futuro bebé será un niño o una niña en función de sus cromosomas sexuales:
- Cigoto masculino: sus cromosomas sexuales son XY y el futuro bebé será un niño.
- Cigoto femenino: sus cromosomas sexuales son XX y el futuro bebé será una niña.
El óvulo siempre es portador del cromosoma X. Por tanto, el sexo del embrión se definirá según si el espermatozoide es portador de un cromosoma X o un cromosoma Y.
Fecundación Múltiple: Gemelos y Mellizos
Los gemelos no surgen de la fecundación de un óvulo por dos espermatozoides. Como ya se ha indicado, el óvulo tiene un mecanismo para evitar la fecundación doble y múltiple, ya que los embriones resultantes no serían viables. Si penetraran dos espermatozoides en el óvulo, en total habría 69 cromosomas (23 de un espermatozoide, 23 del otro y 23 del óvulo), dando lugar a embriones triploides que no podrían seguir con su desarrollo.
Para que puedan originarse gemelos, la fecundación es idéntica a la que da lugar a un único bebé: un espermatozoide penetra en el interior del óvulo. La diferencia reside en las divisiones celulares que ocurren a continuación. En este caso, por causas aún desconocidas, el embrión se divide en dos y se originarán dos bebés idénticos genéticamente, lo que implica que serán del mismo sexo.
El origen de los mellizos es distinto. En este caso, se produce la fecundación de dos óvulos distintos, cada uno de ellos por un espermatozoide. Por tanto, los procesos de fecundación y desarrollo embrionario serían los habituales, con la particularidad de que los dos bebés se desarrollarían a la vez en el vientre materno. Los bebés no serían genéticamente idénticos ni tampoco tienen por qué ser del mismo sexo.
Después de la Fecundación: Viaje al Útero
El óvulo fecundado constituye una nueva célula denominada cigoto, que empieza a descender por la trompa de Falopio hacia el útero. Durante ese trayecto, el cigoto se divide para dar lugar al embrión de dos células. El término cigoto solamente se utiliza para definir el primer estadio embrionario de una única célula.
A medida que avanza por la trompa, el embrión seguirá dividiéndose para permitir la formación del blastocisto, una estructura con muchas células que empiezan a diferenciarse y que tiene la capacidad para implantarse en el útero y dar lugar al embarazo.
Fecundación Artificial y Post Mortem
La fecundación in vitro post mortem consiste en el uso del semen congelado después de la muerte del varón. De este modo, la mujer puede quedar embarazada gracias a la FIV. Los óvulos de la mujer son fecundados en el laboratorio con el esperma del difunto marido para, posteriormente, proceder a la transferencia embrionaria al útero.
Tal y como está establecido en la Ley 14/2006 sobre Técnicas de Reproducción Humana Asistida en España, la fecundación post mortem está permitida siempre y cuando no hayan pasado más de 12 meses desde el fallecimiento del marido. Además, el marido debe haber dejado firmado con anterioridad, a través de un documento específico, en escritura pública, en testamento o en un documento de instrucciones previas.
¿Síntomas de la Fecundación?
La fecundación es la unión del óvulo y el espermatozoide en las trompas de Falopio que dará lugar al embrión. Cuando esto sucede, no se siente ninguna molestia. Por tanto, la fecundación no causa ningún síntoma y la mujer no sentirá nada.
Terminología: Fecundación vs. Fertilización
En ocasiones, los términos "Fertilización" y "Fecundación" se utilizan en contextos diferentes. Sin embargo, ambos términos pueden ser sinónimos. Por un lado, el término fecundación se utiliza para referirse al proceso de unión entre el gameto masculino (espermatozoide) y el gameto femenino (óvulo) para dar lugar a un embrión. Por otro lado, la palabra fertilización procede de un ámbito diferente y hace referencia al proceso de enriquecer la tierra para aumentar su capacidad productiva, es decir, para hacer la tierra más fértil.
El Embarazo: Desarrollo del Nuevo Ser
El embarazo es la etapa en la que se forma y crece un nuevo ser en el vientre de su madre. Dura en torno a los nueve meses y durante ese tiempo el cigoto empieza a dividirse en muchas células y crece hasta convertirse en un embrión.
Poco a poco el nuevo ser, alojado en el útero y unido a través del cordón umbilical, va creciendo y desarrollando sus órganos.
El Parto: El Nacimiento
La tercera etapa de la reproducción humana, el parto, suele ocurrir a los nueve meses de embarazo y consiste en la salida al exterior del bebé a través de la vagina. Normalmente sale primero la cabeza y luego el resto del cuerpo. Después del nacimiento se corta el cordón umbilical, y la cicatriz que deja es nuestro ombligo.
Valoración de la Fecundación en el Laboratorio
En el laboratorio, la fecundación se valora por la aparición de una pequeña estructura satélite llamada 2do corpúsculo polar, que evidencia que el ovocito ha completado la meiosis. Además, se forman dos estructuras intracelulares, los pronúcleos, que contienen información genética de cada uno de los padres. La aparición de los pronúcleos permite determinar si ha habido fecundación o no y si esta ha sido anómala, en cuyo caso el embrión no sería seleccionado.
Estas estructuras son visibles durante unas horas, por lo que clásicamente era necesario organizar la actividad de los laboratorios de FIV para poder evaluar la existencia o no de fecundación en momentos muy concretos. La utilización de sistemas de Time-Lapse, incubadoras con sistemas de vídeo que permiten grabar la evolución de los embriones, ha permitido modificar estas prácticas. Actualmente, con estas incubadoras (como GERI o Embryoscope), los embriólogos revisan las imágenes y pueden evaluar si la fecundación se ha producido, ha sido correcta y en qué momento ocurrió.
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