Multimedios 1

GAMETOGÉNESIS

El desarrollo comienza con la fusión de un ovocito y un espermatozoide, para originar un cigoto. Para que esto ocurra, existe una serie de acontecimientos que convierten a las células sexuales femeninas y masculinas, en gametos maduros desde un punto de vista genotípico y fenotípico, lo que les permite tomar parte en el proceso de la fecundación. localización

Corona radiada Cuerpo polar

Zona pelúcida

Espermatozoide fertilizante

2ª división meiótica

2n

2n

Meiosis

Meiosis

n

n

gametos

2n Cigoto Como preparación para la fecundación, las células germinales sufren un proceso denominado gametogénesis, el cual incluye una reducción de su material genético, mediante la meiosis, proceso que la convierte en una célula haploide, y una citodiferenciación, proceso que la convierte en una célula madura.

GAMETOGÉNESIS El proceso de gametogénesis puede dividirse en cuatro fases:

Mitosis de células germinales 2

Origen de las células germinales

1

3

4 Maduración estructural y funcional de gametos

Reducción cromosómica (Meiosis)

ORIGEN EXTRAEMBRIONARIO DE LAS CÉLULAS GERMINALES Cavidad amniótica

Futuro cordón umbilical Alantoides

Corazón

Células germinales primordiales

Saco vitelino

Embrión de alrededor de 24 días

Las células germinales primordiales se observan en la hoja mesodérmica del saco vitelino, cerca de la inserción del futuro cordón umbilical; desde esta localización migran hacia la gónada en desarrollo.

En un corte transversal de un embrión, se muestra la vía de migración (flechas) a través del mesenterio dorsal, hasta alcanzar la gónada en desarrollo. En verde, mesonefros.

MITOSIS DE LAS CÉLULAS GERMINALES PRIMORDIALES

2n

Profase



Anafase



2n

2n

Las células germinales primordiales, ubicadas en las gónadas en desarrollo, comienzan una fase rápida de proliferación mitótica. Cada célula germinal se divide originando dos células hijas idénticas, desde un punto de vista genético. A través de varias series de divisiones, el número de células germinales primordiales se incrementa de cientos a millones.

REDUCCIÓN DEL NÚMERO DE CROMOSOMAS DURANTE LA MEIOSIS 1ª MEIOSIS (división reduccional) cromatina

quiasmas

Antes de la 1ª división meiótica ha tenido lugar la replicación del ADN, de modo que la dotación genómica de la célula es 2n 4c (n es el número de cromosomas y c es la cantidad de ADN en un juego sencillo (n) de cromosomas). La profase se caracteriza por el apareamiento de cromosomas homólogos (sinapsis) y el entrecruzamiento frecuente con intercambio de segmentos entre cromosomas homólogos (cross-over), con la formación de quiasmas.

plano ecuatorial

M

A

1n 2c

1n 2c

Durante la metafase I (M), los pares de cromosomas (organizados en tétradas), se alinean en el plano ecuatorial. En la anafase I (A), un cromosoma de uno de los pares homólogos se desplaza hacia un polo del huso y el otro hacia el polo opuesto. El resultado es la obtención de dos células idénticas, conteniendo un número haploide (1n) de cromosomas y cada cromosoma conteniendo dos cromátidas (2c) conectadas por un centrómero.

2ª MEIOSIS (división ecuacional)

g

g Durante la 2ª división meiótica, la interfase es atípica, sin replicación del material genético. Durante la profase, la célula presenta una dotación genómica 1n 2c. Durante la metafase II, los cromosomas se alinean en el plano ecuatorial y los centrómeros ubicados entre cromátidas hermanas se dividen. En la anafase II, cada una de las cromátidas hermanas migra hacia los polos opuestos del huso. Cada célula hija de la segunda división meiótica es haploide verdadera (1n 1c).

MADURACIÓN ESTRUCTURAL Y FUNCIONAL DE LOS GAMETOS OVOGÉNESIS: Las células germinales primordiales que han alcanzado la gónada femenina, se denominan ovogonias u oogonias.

Óvulo fecundado Ovocito II

Ovocito I Cuerpo polar Cuerpos polares

Ovogonia

Las ovogonias se dividen activamente por mitosis y hacia el final del 3° mes de gestación, se organizan en grupos rodeados por células epiteliales planas, denominadas células foliculares. La mayoría de las ovogonias se continúan dividendo, pero algunas de ellas se diferencian en ovocitos I o primarios, de mayor tamaño. Estos ovocitos I, replican su ADN y entran en profase de la 1ª división meiótica. Al nacimiento la mayoría de los ovocitos se encuentran en profase I, en período de diploteno y no terminan su 1ª división meiótica hasta comenzada la pubertad. El ovocito primario con las células planas que lo rodean se denomina folículo primordial.

Comenzada la pubertad 5 a 15 folículos primordiales, comienzan a madurar en cada ciclo ovárico. El ovocito I, detenido en diploteno de la 1ª profase meiótica, aumenta de tamaño y las células planas foliculares que lo rodean, cambian de forma de planas a cúbicas. Las células foliculares se dividen por mitosis originando varias capas, las células de la granulosa. El folículo se denomina ahora, folículo primario.

Con el fin de favorecer la comprensión del proceso madurativo, se incluye una descripción del aparato genital femenino. El aparato reproductor femenino está constituido por: Dos ovarios. Dos tubas uterinas o de Falopio. El útero. La vagina. Los genitales externos: Monte de Venus. Labios menores. Labios mayores. Glándulas vestibulares. Clítoris.

Durante la etapa prepuberal, los órganos reproductores escasa evolución.

sufren una

Al inicio de la pubertad, existe un desarrollo que los lleva la estado adulto. Se inicia en período reproductivo con la menarquia (gr. Men, mes; arche, comienzo). El periodo reproductivo se extiende hasta alrededor de los 50 años, interrumpiéndose con la menopausia (gr. pauein, detención). El período previo a la menopausia, se denomina climaterio (gr. klimacter, periodo crítico en la vida humana). Posterior a la menopausia se produce una involución o atrofia de los órganos reproductores.

Ovarios

Producción y ovulación de ovocitos. Producción y secreción de hormonas.

Son órganos pares. Miden 1 x 2 x 5 cm y pesan entre 12 y 15 g. Su color es rojo grisáceo. Su superficie es irregular. Presenta surcos o cicatrices. Posee un mesoovario y un hilio ovárico.

El ovario se subdivide en corteza y médula. La zona cortical presenta estructuras denominadas folículos ováricos, que contienen los ovocitos (parénquima). El estroma de la corteza es muy celular y está compuesto por fibroblastos fusiformes, capaces de responder a estímulos hormonales.

La zona medular presenta numerosos vasos sanguíneos, linfáticos y nervios. Los límites entre ambas zonas son poco precisos.

Corteza ovárica: folículos primarios (Flecha).

Ovario  C: corteza ovárica; M: médula ovárica.

El ovario está recubierto por un mesotelio ovárico  ( o epitelio germinativo)  epitelio simple cúbico. Bajo este epitelio superficial, se encuentra un tejido denso  túnica albugínea (albugineus, blanco). El estroma, muestra un aumento paulatino durante la vida fértil, para dominar por completo el ovario después de la menopausia.

Es TA: túnica albugínea. Es: estroma. Ep: epitelio simple cúbico.

Ep

i

El inicio del desarrollo de los folículos es un proceso independiente de las hormonas, que se inicia en la vida fetal. Al nacimiento se calcula un total de 2.000.000 de folículos. Al momento de la pubertad se encontrarán alrededor de 300.000 folículos, dado que muchos han sufrido apoptosis. Esta apoptosis es permanente, terminando con la menopausia, cuando los últimos folículos desaparecen. En general, un solo folículo es liberado por los ovarios en cada ciclo menstrual, con una media de 28 días; el total de ovocitos ovulados es de 450. Los restantes folículos y sus ovocitos sufren atresia y desaparecen.

En la corteza ovárica se distinguen folículos de varios tipos:  Primordiales.  En crecimiento.  Maduros o de Graaf.

Los folículos en pueden primarios o secundarios.

crecimiento ser

Folículos primordiales: Se encuentran en gran número, bajo la túnica albugínea. Están constituido por:

Células del estroma

 Un ovocito I.  Células foliculares. Las células foliculares son aplanadas y se disponen alrededor del ovocito. El ovocito es una célula grande (35 μm). Su núcleo excéntrico mide 15 μm. La cromatina es fina y granular.

ovocit o

Células foliculares

eg

Folículos primordiales (flecha) en la corteza ovárica. Se observa el epitelio germinativo (eg), y el estroma formado por fibroblastos.

El citoplasma eosinófilo, presenta abundantes ribosomas libres, aparato de Golgi desarrollado y gotas de lípidos. FC: células foliculares

Folículos primarios: Un folículo primordial en desarrollo origina un folículo 1º. Células granulosas

Las células foliculares aumentan de tamaño hasta hacerse cúbicas y luego cilíndricas. Estas células adquieren un aspecto granular  células de la granulosa y se encuentran separadas del conectivo por una membrana basal. El ovocito aumenta de tamaño y forma una gruesa membrana eosinófila refringente, la zona pelúcida.

Ovocito I

Células de la teca

La zona pelúcida (ZP) está constituida por tres glicoproteínas (ZP1, ZP2, ZP3), que se depositan entre largas prolongaciones del ovocito y de las células de la granulosa (GC). Entre las prolongaciones existen uniones intercelulares comunicantes.

Durante el crecimiento del folículo primario, éste se desplaza hacia la corteza profunda. El tejido conectivo circundante, se distribuye en una capa concéntrica, la teca folicular (gr. theca, cubierta, vaina). El crecimiento de los folículos primarios, determina un aumento en el número de células de la granulosa. Inicialmente el número de capas de células de la granulosa es único  folículos primarios unilaminares. Al aumentar el desarrollo, aumenta el número de capas  folículos primarios multilaminares.

fp

fpu

E

Epitelio germinativo, albugínea, folículo primordiales (fp) y folículo primario unilaminar (fpu) y estroma (E).

ZP

Fpu

G

Fpm

TI

Corteza ovárica, se observa un folículo primario unilaminar y un folículo primario multilaminar, en el que se visualizan las células granulosas (G) la teca interna (TI), y una zona pelucida gruesa (ZP).

Folículos secundarios: Cuando el folículo alcanza un tamaño de 200 μm, en la capa de células de la granulosa aparecen pequeñas zonas irregulares llenas de líquido eosinófilo. Estos espacios aumentan de tamaño y se fusionan originando una cavidad semilunar llena de líquido folicular  el antro folicular. El líquido folicular contiene proteoglicanos, diversas proteínas, hormonas esteroidales (progesterona, estrógenos y andrógenos). Las células de la granulosa, son más numerosas en determinado punto de la pared folicular  cúmulo oóforo u ovígero.

Células de la teca externa

Antro

Células de la teca interna

Ovocito I

El cúmulo ooforo mantiene unido al ovocito, de ubicación excéntrica dentro del folículo, a la pared folicular.

La teca folicular se diferencia en dos capas: • Teca interna, altamente vascularizada. • Teca externa. Las células de la teca interna, se diferencian a células poliédricas, con núcleos esféricos. Además la capa adquiere una abundante vascularización, por ingreso de vasos desde la teca externa. Las células de esta capa, contienen abundantes depósitos de lípidos y REL  secretan estrógenos, en conjunto con las células de la granulosa. Las células de la teca externa presentan abundantes uniones del tipo nexo.

TI MB TE

Tecas de un folículo de Graff. Se observa el limite entre las células de la granulosa y la teca interna, lugar en que se estructura la membrana basal (MB). Las células de la teca interna (TI) son células globosas, a diferencia de las células aplanadas de la teca externa (TE).

Folículo maduro (de Graaf): El folículo alcanza un tamaño de 15 -20 mm. Previo a la ovulación, el ovocito I reinicia su 1ª división meiótica, expulsa un primer cuerpo polar e inicia su segunda división meiótica quedando detenido en la etapa de metafase II. Si el ovocito II es fecundado se completa la segunda división. Las células del cúmulo oóforo se disgregan y el ovocito flota libremente en el líquido folicular, rodeado por la zona pelúcida y una cubierta de células de la granulosa de disposición radial  la corona radiata o radiada. El crecimiento de un folículo primordial que conducen a la liberación de un folículo de Graaf, se inicia 60 días previo a la ovulación. La secreción de la hormona LH por la adenohipófisis, determina la ovulación, con expulsión del ovocito maduro.

Folículo de Graff, previo a la transformación a folículo preovulatorio, contacta con la superficie del ovario y aumenta el líquido antral.

Folículo de Graff: 1: Células de la granulosa, 2: Corona radiata, 3: Pedículo de fijación, 4: Teca interna.

Ovocito preovulatorio: Se observan cromosomas en el citoplasma del ovocito. Corona radiata (Flecha).

Formación del cuerpo lúteo: La ovulación inicia la fase luteínica del ovario. Luego de la ovulación, el folículo se transforma en un cuerpo lúteo. El líquido folicular que acompañaba al ovocito, es vertido durante la ovulación, lo que colapsa al folículo generando la aparición de pliegues, por contracción de la teca externa. El lumen folicular se llena de un líquido rico en fibrina y de sangre, proveniente de la teca interna  origina un coágulo central. La membrana basal que rodea a la capa granulosa se disgrega y el conectivo vascularizado, penetra a través de esta capa. El coágulo central es invadido por tejido conectivo fibroso y la teca externa envía tabiques de conectivo hacia el interior.

Ovulación: las células de la granulosa y de la teca interna han comenzado el proceso de luteinización.

A las pocas horas de ocurrida la ovulación, las células de la granulosa y la teca interna, triplican su tamaño, se observan poliédricas, ligeramente eosinofílicas y contienen un pigmento  luteina. Este proceso ocurre por acción de la hormona hipofisiaria LH. Las células se denominan células luteínicas de la granulosa y células luteínicas de la teca. Las células luteínicas de la granulosa son más grandes, pálidas y abundantes, que las provenientes de la teca interna. El cuerpo lúteo adquiere un tamaño considerable (10 mm y más). Estas células presentan abundante REL  secreción de progesterona, estrógenos y escasa cantidad de andrógenos. Si no existe embarazo se forma un cuerpo lúteo de la menstruación, el que desaparece en 14 días. Si existe embarazo se forma un cuerpo lúteo de gestación, que persiste por 3 meses y secreta también la hormona relaxina.

Cuerpo lúteo: coágulo central, células granuloso-luteinicas y teco-luteinicas.

Células granuloso-luteínicas

Células teco-luteínicas

Células granuloso-luteínicas

Fóliculo atrésico: estado muy avanzado, aparecen zonas similares a los cuerpos albicans de cuerpos lúteos antiguos (Flecha: zona pelúcida).

Cuerpo albicans: Consiste en una cicatriz conjuntiva con fibroblastos.