gametogenesis

Guía General de Gametogénesis Humana

Gametogénesis:

La gametogénesis es la formación de los gametos gracias a la meiosis en células germinales es decir una célula pasa de ser diploide(2n) a haploide (n).

Estas células no son normales como las somáticas, que se dividen por mitosis dando células iguales, estas están presente en la mayoría de las partes del cuerpo, sino que  son esenciales para los seres biológicos que se reproducen sexualmente,como el humano, dando como como resultado células con la mitad del material genético en el macho se llama espermatozoide producido en los testículos y en la hembra óvulo que vienen de los ovarios que al juntarse en la fecundación produce una célula diploide con una mezcla de material genético para preservar su especie.

Estas células empiezan su ‘’viaje’’ en el epiblasto que es una clase de células presentes durante la etapa de gastrulación del desarrollo embrionario que es por la segunda semana de embarazo.

De ahí a la cuarta semana en que las células migran al saco vitelino que es un anexo membranoso adosado al embrión que provee a éste de nutrientes y oxígeno, a la vez que elimina desechos metabólicos. En el saco vitelino se ubican en los pliegues gonadales donde se empiezan a formar las gónadas (testículos u ovarios).

Ya en el saco vitelino varias células somáticas que toman el nombre de células foliculares  rodean a la célula germinal generando los conocidos folículos los cuales sufren distintos procesos, dependiendo si es hombre o mujer.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

Complete el siguiente términos pareados:

___a) proceso durante la meiosis, en el cual en el cual porciones de cromosomas homólogos pueden intercambiarse entre uno y otro.
___b) se refiere a la célula que contiene la mitad del número de cromosomas.
___c) células producida por la unión de un óvulo y un espermatozoide.
___d) degeneración de las ovogonias antes y después del nacimiento.
___ e) paquete de material nuclear descartado en la primera o la segunda división meiótica del óvulo.
___f) se refiere a las células que contienen el número completo de cromosomas.

1) cigoto
2) haploide
3) diploide
4) entrecruzamiento de genes (crossing-over)
5) cuerpo polar
6) atresia

Introducción Regulación Hormonal Humana

La hipófisis que es Glándula de secreción interna del organismo que está ubicada  en el cerebro y se encarga de controlar la actividad de otras glándulas y de regular determinadas funciones del cuerpo, como el desarrollo o la actividad sexual.valga decir.empieza a secretar hormonas como la LH y la FSH que tienen como objetivo los gonadas sexuale en el macho los testículos y en la mujer los ovarios en los cuales cada uno con sus procesos diferenciados producirá óvulos maduros o espermios y cuando estas hormonas se salen de los márgenes ocurre un fenómeno llamado retroalimentación negativa que es un mecanismo regulador que le dice a la hipófisis que deje de producir hormonas o bien que baje el nivel de tal producción.

Desde este punto se divide entre espermatogénesis y ovogénesis

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son verdaderas con respecto a los estrógenos?

1) Promueven el desarrollo y mantenimiento de las estructuras reproductoras femeninas y los caracteres sexuales secundarios.

2) Ayudan a controlar el equilibrio hidroelectrolítico.

3) Incrementan el catabolismo proteico.

4) Disminuyen el colesterol en sangre.

5) En cantidades moderadas, inhiben la liberación de GnRH y la secreción de LH y FSH.
a) 1, 4 y 5 b) 1, 3, 4 y 5 c) 1, 2, 3 y 5
d) 1, 2, 3 y 4 e) 1, 2, 3, 4 y 5.

Espermatogénesis

Mecanismo encargado de la producción de espermatozoides, es la gametogénesis en el hombre; es el proceso de formación de los gametos masculinos, que se desarrolla en los testículos, el cual tiene una duración aproximada de 64 a 75 días en la especie humana.

Fases:

1.Fase Proliferativa o Espermatogonia: A partir de una célula madre germinal se forman las espermatogonias tipo A que por mitosis darán lugar a espermatogonias tipo B. Una vez llegada la edad reproductiva del hombre (pubertad), estas células se dividirán múltiples veces para formar un tipo de célula denominada espermatocito de primer orden. A lo largo de estas divisiones, se van produciendo algunos cambios celulares.Se conoce como fase proliferativa por la multitud de mitosis (división celular) que se producen. El principal objetivo es formar muchas células precursoras de espermatozoides, es decir, muchos espermatocitos.

2.Fase meiótica o espermatocitogénesis: En esta etapa ocurren los procesos de meiosis. Durante la meiosis I (primera división meiótica), los pares homólogos de cromosomas se alinean sobre el eje ecuatorial de la célula, y tiene lugar el entrecruzamiento de genes (crossing-over). Luego, el huso meiótico tracciona un cromosoma (duplicado) de cada par hacia el polo opuesto de la célula en división. Las dos células formadas en la meiosis I se denominan espermatocitos secundarios. Cada uno de ellos contiene 23 cromosomas, el número haploide. Cada cromosoma dentro del espermatocito secundario, sin embargo, está formado por dos cromátides (dos copias de ADN) aún unidas por el centrómero. No se producen posteriores replicaciones de ADN en los espermatocitos secundarios.

Durante la meiosis II (segunda división meiótica) los cromosomas se alinean en una única fila sobre el eje ecuatorial de la célula, y las dos cromátides de cada cromosoma se separan. Las cuatro células haploides que se forman luego de la meiosis II se llaman espermátides. Cada espermatocito, entonces, produce cuatro espermátides por medio de dos divisiones consecutivas (meiosis I y meiosis II).

Durante la espermatogénesis, tiene lugar un proceso único. A medida que las células espermatogénicas proliferan, no logran completar la separación citoplasmática (citocinesis). Las células permanecen en contacto por medio de puentes citoplasmáticos durante todo su desarrollo. Este patrón de desarrollo probablemente sea la causa de la producción sincrónica de espermatozoides en cualquier área del túbulo seminífero. También podría tener importancia para la supervivencia de las células, ya que la mitad de los espermatozoides contiene un cromosoma X y la otra mitad, un cromosoma Y. El cromosoma X, de mayor tamaño, podría tener genes necesarios para la espermatogénesis que no tiene el cromosoma Y, de menor tamaño.

3.Espermiogénesis:Es la última etapa de la formación de espermatozoides en la tiene lugar la maduración final de las espermátidas.Su cola aumenta de tamaño dando lugar al flagelo que permitirá su desarrollo y la cabeza del espermatozoide disminuye, adquiriendo la forma puntiaguda que le caracteriza por la reducción del citoplasma, el alargamiento del núcleo y la formación del acrosoma.Finalmente se forman los espermatozoides y se liberan al centro del túbulo seminífero.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

1. Describa la estructura interna de los testículos. ¿Dónde se producen los espermatozoides? ¿Cuáles son las funciones de las células de Sertoli y de las células de Leydig?
2. Describa los principales pasos de la espermatogénesis.
3. ¿Qué parte del espermatozoide contiene las enzimas que colaboran para que se produzca la fecundación del ovocito secundario?
4. ¿Cuáles son las funciones que cumplen la FSH, la LH y la inhibina en el aparato reproductor masculino? ¿Cómo se controla la secreción de estas hormonas?

Regulación hormonal en la espermatogénesis

En la pubertad, la hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH) estimula la secreción de FSH y LH por parte de la adenohipófisis. La LH estimula la producción de testosterona; la FSH y la testosterona estimulan la espermatogénesis. Las células de Sertoli secretan proteína ligadora de andrógenos (ABP), que se une a la testosterona y mantiene sus concentraciones elevadas, dentro de los túbulos seminíferos. La testosterona controla el crecimiento, desarrollo y mantenimiento de los órganos sexuales; estimula el crecimiento óseo, el anabolismo proteico, la maduración espermática y el desarrollo de los caracteres sexuales secundarios masculinos. La inhibina es producida por las células de Sertoli; inhibe la FSH y así ayuda a regular la espermatogénesis.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

¿Cuáles de las siguientes son funciones de las células de Sertoli? 1)Proteger las células espermatogénicas en desarrollo, 2) nutrir los
espermatocitos, espermátides y espermatozoides, 3) fagocitar el cilosplasma excedente de los espermatozoides, a medida que se desarrollan, 4) mediar los efectos de la testosterona y la FSH, 5) controlar los movimientos de las células espermatogénicas y liberar los espermatozoides hacia la luz de los túbulos seminíferos.
a) 1, 2, 4 y 5 b) 1, 2, 3 y 5 c) 2, 3, 4 y 5
d) 1, 2, 3 y 4 e) 1, 2, 3, 4 y 5

Ovogénesis

La ovogénesis u oogenesis produce óvulos (gametos femeninos). Las hormonas secretadas por el hipotálamo, la glándula pituitaria y los ovarios interactúan entre sí, formando una retroalimentación negativa para regular este proceso.

Los oocitos (gametos inmaduros) se producen en los ovarios (gónadas femeninas). Estos son similares en tamaño y forma a grandes almendras, se encuentran cerca de las paredes laterales de la cavidad pélvica y se mantienen en su posición por medio de varios ligamentos de tejido conectivo. Su interior está compuesto principalmente por tejido conectivo que contiene óvulos dispersos en varias etapas de maduración.

La ovogénesis comienza mucho antes del nacimiento. Durante el desarrollo prenatal temprano, células germinativas primordiales migran desde el saco vitelino hacia la cavidad abdominal. Allí, se diferencian en ovogonios. Los ovogonios son células madre diploides (2n), que se dividen por mitosis para producir millones de células germinativas. Incluso antes del nacimiento, la mayor parte de estas células se degeneran por atresia. Algunas, se desarrollan hasta formar células de mayor tamaño, ovocitos primarios, los cuales entran en la profase de meiosis I durante el desarrollo fetal, pero no completan esta fase hasta después de la pubertad .

Durante esta etapa detenida del desarrollo, cada ovocito primario es rodeado por una capa de células foliculares, el conjunto de todas estas células forma el folículo primordial. Al momento del nacimiento, en cada ovario se encuentran aproximadamente 200.000 a 2.000.000 de ovocitos primarios. De éstos, aproximadamente 40 000 siguen presentes al alcanzar la pubertad y alrededor de 400 podrán madurar y ser ovulados durante la vida fértil de la mujer. Los ovocitos primarios restantes sufrirán el proceso de atresia.

A partir de la pubertad hasta la menopausia, cada mes, las gonadotropinas (FSH y LH), secretadas por el lóbulo anterior de la hipófisis, estimulan varios folículos primordiales a continuar su desarrollo, de los cuales solo uno suele alcanzar la madurez necesaria para la ovulación. Estos folículos primordiales empiezan a crecer y se convierten en folículos primarios.

Con la continuación del proceso de maduración, un folículo primario madura hasta convertirse en un folículo secundario.

Finalmente, este folículo se agranda y se convierte en un folículo maduro. En el interior de este folículo, el ovocito primario diploide completa la meiosis I, produciendo dos células haploides de distintos tamaños, cada una con 23 cromosomas.

La célula más pequeña producida por meiosis I, el primer cuerpo polar, es esencialmente un paquete de material nuclear descartado. El primer cuerpo polar permanece en el ovario, transformándose en un cuerpo lúteo.

Al formarse el ovocito secundario, empieza la meiosis II, pero se detiene en la metafase. El folículo maduro se rompe y libera su ovocito secundario, Proceso llamado ovulación.

El ovocito secundario es expulsado hacia la cavidad pelviana junto al primer cuerpo polar y la corona radiada. Normalmente, estas células son arrastradas hasta la trompa uterina, donde son impulsadas por las células epiteliales ciliadas.

Si no se produce la fecundación, las células se desintegran. Pero, en cambio, si los espermatozoides están presentes en la trompa uterina y uno penetra el ovocito secundario, este estimula al ovocito para completar su segunda deicidios meiótica. Luego, la cabeza del espermatozoide haploide se hincha para formar el pronúcleo masculino y unirse al pronúcleo femenino, formando el núcleo diploide del cigoto.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

Actividad

Responda las siguientes preguntas.

1. ¿Cuál de las siguientes células es haploide?(a)oocitoprimario (b) oogonia (c) oocito secundario (d) células del cuerpo lúteo (e) célula del folículo.
2. ¿Cuál de las siguientes características corresponde al cuerpo lúteo?: (a)está rodeado por óvulos(b)se degenera si ocurre fertilización (c) se desarrolla en la fase preovulatoria (d) es mantenido por prostaglandinas (e) sirve como glándula endocrina temporal
3. Después de la ovulación, el oocito secundario entra en: (a)el oviducto (b) el cuerpo lúteo (c) el cuello del útero (d) el ovario (e) la vagina

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?

1) células provenientes del saco vitelino dan origen a los ovogonios.

2) Los óvulos se originan a partir del epitelio germinal del ovario.

3) Los ovocitos primarios ingresan en profase de meiosis I durante el desarrollo fetal,
pero no la completan hasta pasada la pubertad.

4) Una vez que se forma el ovocito secundario, avanza hacia la metafase de la meiosis II y se detiene en esta etapa.

5) El ovocito secundario completa la meiosis II y se forman un óvulo y un cuerpo polar, sólo si se produce la fecundación.

6) Un ovocito primario da origen a un óvulo y cuatro cuerpos polares.
a) 1, 3, 4 y 5 b) 1, 3, 4 y 6 c) 1, 2, 4 y 6
d) 1, 2, 4 y 5 e) 1, 2, 5 y 6.

Regulación hormonal en la ovogénesis

La regulación hormonal de la ovogénesis a partir de la pubertad es un ciclo, que oscila en su duración entre los 24 y 35 días. Este ciclo es conocido como ciclo ovarico. Para su explicación, nos basaremos en un ciclo de 28 días de duración.

1ºFase folicular (11-18 días)

Bajo la influencia de la FSH, varios folículos primordiales se desarrollan y forman folículos primarios y luego, folículos secundarios. Este proceso de desarrollo puede demorar varios meses en ocurrir. De esta forma, un folículo que comienza a desarrollarse al principio de un determinado ciclo menstrual puede no alcanzar la madurez y no ser ovulado hasta varios ciclos menstrua- les después.

Algunos de los folículos secundarios comienzan a secretar estrógenos e inhibina. Alrededor del día 6, un único folículo secundario en uno de los dos ovarios superó a los demás folículos en su crecimiento y se convierte en el folículo dominante. Los estrógenos y la inhibina secretados por éste disminuyen la secreción de FSH, y causan detención del crecimiento y atresia en los folículos restantes.

En condiciones normales, el único folículo secundario dominante se transforma en folículo maduro y continúa creciendo hasta que mide 20 mm de diámetro y está listo para la ovulación. Este folículo produce un abultamiento en forma de ampolla en la superficie del ovario debido a la dilatación del antro. Durante el final del proceso madurativo, el folículo maduro continúa aumentando su producción de estrógenos.

2º Fase: Ovulación (en general, día 14 de 28)

Los altos niveles de estrógenos, durante la última parte de la fase folicular, ejercen un efecto de retroalimentación positiva sobre las células que secretan LH y hormona liberadora de gonadotrofinas (GnRH) y promueven la ovulación, de la siguiente manera:

1 La alta concentración de estrógenos estimula la liberación de GnRH por parte del hipotálamo. También estimula directamente las células gonadotrópicas en la adenohipófisis a secretar LH.
2 La GnRH promueve la liberación de FSH y más LH por parte de la adenohipófisis.
3 La LH causa la rotura del folículo maduro y la expulsión del ovocito secundario alrededor de 9 horas después del pico plasmático de la oleada de LH. El ovocito ovulado y las células de su corona radiada suelen desplazarse hacia las trompas.

Tip: Existen productos de venta libre que detectan la elevación de los niveles de LH puede utilizarse para predecir la ovulación con 24 a 36 horas antes.

3º Fase postovulatoria o luteínica (desde día 15 a 28)

Luego de la ovulación, el folículo maduro colapsa, y la membrana basal entre las células granulosas y la teca interna se desintegra. Una vez que se forma un coágulo a partir del pequeño sangrado luego de la rotura del folículo, éste se convierte en el cuerpo hemorrágico . Las células de la teca interna se mezclan con las de la granulosa a medida que se convierten en células del cuerpo lúteo o luteínicas bajo la influencia de la LH. Estimulado por la LH, el cuerpo lúteo secreta progesterona, estrógenos, relaxina e inhibina. Las células luteínicas también se encargan de reabsorber el coágulo sanguíneo. En referencia al ciclo ovárico, esta fase también se denomina fase luteínica.
Los fenómenos posteriores que ocurren en el ovario que ovuló un ovocito van a depender de si el ovocito es fecundado o no. Si el ovocito no es fecundado, el cuerpo lúteo permanece como tal sólo por 2 semanas. Luego, su actividad secretora disminuye y se degenera en un cuerpo albicans. A medida que los niveles de progesterona, estrógenos e inhibina disminuyen, la liberación de GnRH, FSH y LH aumenta debido a la pérdida de retroalimentación negativa por parte de las hormonas ováricas. El crecimiento folicular se reanuda y así se inicia un nuevo ciclo ovárico.
Si el ovocito secundario es fecundado y comienza a dividirse, el cuerpo lúteo persiste luego de sus 2 semanas de duración habituales. Es “rescatado” de la degeneración por la gonadotrofina coriónica humana (hCG). Esta hormona es producida por el corion del embrión que la libera a partir del octavo día de la fecundación. Como la LH, la hCG estimula la actividad secretoria del cuerpo lúteo. La presencia de hCG en la sangre u orina materna es un indicador de embarazo y ésta es la hormona que detectan las pruebas de embarazo de venta libre.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

Describa la función de cada una de las siguientes hormonas que participan en el ciclo ovárico: GnRH, FSH, LH, estrógenos, progesterona e inhibina.
Brevemente describa los principales fenómenos de cada
fase del ciclo uterino y su correlación con los fenómenos del
ciclo ovárico.
Elabore un cuadro sinóptico con los principales cambios hormonales que se producen durante los ciclos ovárico y
uterino.

Las hormonas anticonceptivas: (a)impiden la ovulación (b)disminuyen la concentración de estrógeno en la sangre (c) no son tan efectivos como los métodos anticonceptivos de barrera (d) disminuyen el riesgo de ETS (e)a y b

Ciclo menstrual

Es una sucesión de cambios concurrentes en el endometrio del útero, con el fin de prepararlo para la llegada de un óvulo fecundado que se desarrollará allí, hasta el momento del nacimiento. Si la fecundación no ocurre, disminuyen las hormonas ováricas y se produce el desprendimiento de la capa funcional del endometrio.

La duración normal de este ciclo varía entre los 24 y 35 días. Para la explicación, consideraremos un ciclo de 28 días, dividido en 3 fases.

Fase menstrual

El flujo menstrual uterino está constituido por 50-150 mL de sangre, líquido intersticial, moco y células desprendidas del endometrio. Esta secreción se produce debido a la caída de los niveles de progesterona y estrógenos que estimulan la liberación de prostaglandinas, que causan la contracción de las arteriolas espirales. Como resultado, las células nutridas por éstas son privadas de oxígeno y comienzan a morir. Finalmente, toda la capa funcional se desprende. En ese momento del ciclo, el endometrio es muy delgado, mide alrededor de 2-5 mm, debido a que sólo se conserva la capa basal. El flujo menstrual pasa de la cavidad uterina a través del cuello uterino hacia la vagina y de allí, al exterior.

Fase preovulatoria

Los estrógenos liberados hacia la sangre por los folículos ováricos en crecimiento estimulan la reparación del endometrio; las células de la capa basal realizan mitosis y forman una nueva capa funcional. A medida que el endometrio se va engrosando, se desarrollan glándulas endometriales cortas y rectas, y las arteriolas se enrollan y alargan, a medida que penetran la capa funcional. El grosor del endometrio se duplica hasta medir 4-10 mm. La fase preovulatoria también se llama fase proliferativa, debido al crecimiento que se observa en el endometrio.

Fase posovulatoria

La progesterona y los estrógenos producidos por el cuerpo lúteo promueven el crecimiento y enrollamiento de las glándulas endometriales, la vascularización del endometrio superficial y el engrosamiento del endometrio a 12-18 mm. Debido a la actividad secretoria de las glándulas endometriales, que empiezan a secretar glucógeno, este período se llama fase secretoria del ciclo uterino. Estos cambios preparatorios llegan a su máximo una semana después de la ovulación, momento en el cual el óvulo fecundado debería llegar al útero. Si la fecundación no se produce, los niveles de progesterona y estrógenos caen por la degeneración del cuerpo lúteo. El descenso de la progesterona y los estrógenos provoca la menstruación.

Reforzando conceptos y evaluación del proceso

¿Cuáles de las siguientes afirmaciones son correctas?

1) El ciclo reproductivo femenino se divide en una fase menstrual, una fase preovulatoria, la ovulación y una fase posovulatoria.

2) Durante la fase menstrual, pequeños folículos secundarios comienzan a crecer en el ovario, mientras se produce el desprendimiento del revestimiento uterino.

3) Durante la fase preovulatoria, un folículo dominante continúa creciendo y comienza a secretar estrógenos e inhibina mientras se vuelve a formar el revestimiento interno del útero.

4) La ovulación produce como resultado la liberación de un cuerpo y el desprendimiento del revestimiento interno del útero para cuerpo y sostener el óvulo liberado.

5) Luego de la ovulación, el cuerpo lúteo se forma a partir del folículo roto y comienza a secretar progesterona y estrógenos, lo que continúa haciendo durante el embarazo, si el óvulo es fecundado.

6) Si el embarazo no se produce, el cuerpo lúteo se degenera en una cicatriz llamada cuerpo albicans, y el revestimiento interno del útero se prepara para desprenderse nuevamente.
a) 1, 2, 4 y 5 b) 2, 4, 5 y 6 c) 1, 4, 5 y 6
d) 1, 3, 4 y 6 e) 1, 2, 3 y 6.