En el caso de la fertilización externa, ¿cómo se nutre el zigoto del medio circundante y se desarrolla en un nuevo organismo?

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La fertilización externa generalmente ocurre en ambientes acuáticos donde los huevos y los espermatozoides se liberan en el agua. Después de que los espermatozoides alcanzan el óvulo, se produce la fertilización. La mayor parte de la fertilización externa ocurre durante el proceso de desove donde una o varias hembras liberan sus huevos y el macho libera esperma en la misma área, al mismo tiempo. La liberación del material reproductivo puede desencadenarse por la temperatura del agua o la duración de la luz del día. Casi todos los peces se reproducen, al igual que los crustáceos (como los cangrejos y los camarones), los moluscos (como las ostras), los calamares y los equinodermos (como los erizos de mar y los pepinos de mar). muestra el desove del salmón en un arroyo poco profundo. Las ranas, como las que se muestran en, corales, moluscos y pepinos de mar también engendran.

Durante la reproducción sexual en sapos, el macho agarra a la hembra desde atrás y fertiliza externamente los huevos a medida que se depositan. (crédito: “OakleyOriginals” / Flickr)

Metamorfosis

Metamorfosis de la rana, Rana catesbiana .

Secuencia de izquierda a derecha, arriba y abajo:

  1. renacuajo
  2. renacuajo con patas traseras solamente
  3. renacuajo con dos pares de piernas
  4. renacuajo con cola que desaparece, listo para emerger del agua a la tierra
  5. rana terrestre inmadura
  6. rana madura

En pares de peces que no se emiten, los reproductores pueden exhibir comportamiento de cortejo. Esto le permite a la mujer seleccionar un macho en particular. El desencadenante de la liberación de óvulos y espermatozoides (desove) hace que el óvulo y el esperma se coloquen en un área pequeña, lo que aumenta la posibilidad de fertilización.

La fertilización externa en un ambiente acuático protege a los huevos de la desecación. La difusión del desove puede dar como resultado una mayor mezcla de genes dentro de un grupo, lo que lleva a una mayor diversidad genética y una mayor posibilidad de supervivencia de la especie en un ambiente hostil. Para los organismos acuáticos sésiles como las esponjas, el desove por difusión es el único mecanismo para la fertilización y la colonización de nuevos ambientes. La presencia de huevos fertilizados y el desarrollo de crías en el agua proporciona oportunidades para la depredación que resulta en una pérdida de descendencia. Por lo tanto, millones de huevos deben ser producidos por individuos, y las crías producidas a través de este método deben madurar rápidamente. La tasa de supervivencia de los huevos producidos a través del desove por difusión es baja.

En el caso de los humanos

La fertilización externa se conoce como fertilización in vitro en el mundo biológico.

El proceso de FIV paso a paso

Recuperación de huevos

Los huevos (ovocitos) se recuperan de los pacientes mediante aspiración transvaginal directamente desde los folículos ováricos, aproximadamente 36 horas después de la inyección de HCG. En ese momento, el líquido folicular se lleva al laboratorio para que los óvulos puedan ser identificados por los embriólogos. Cuando los ovocitos maduran dentro del folículo en desarrollo, están rodeados por células del cúmulo que participan en la nutrición del huevo. El huevo y el cúmulo se conocen como el complejo ovocito-cumulus.

Ovocito normal

Inmediatamente después de la recuperación, cada complejo se identifica bajo un microscopio y luego se transfiere a una solución especial (“medios de inseminación”) especialmente diseñada para proporcionar todos los nutrientes y otras sustancias necesarias para maximizar la probabilidad de fertilización exitosa de los óvulos por los espermatozoides .

Los platos que contienen los huevos se colocan luego en una incubadora, de modo que las condiciones ambientales que rodean a los huevos se pueden controlar estrechamente con respecto a las concentraciones de luz, oxígeno y dióxido de carbono, así como también el pH y la temperatura. Las células del cumulus se dejan unidas al oocito durante al menos 4 horas después de la recuperación para permitir que los ovocitos completen su maduración. Como diferentes procedimientos relacionados con el desarrollo de ovocitos y embriones ocurren en días específicos, nos referimos al día de la recuperación de oocitos como “Día cero”.

Fertilización

La evaluación de la fertilización se lleva a cabo mediante la evaluación de cada huevo el día después de la recuperación del ovocito y buscando la presencia de dos pronúcleos. Un pronúcleo contiene el material genético aportado por el huevo; el otro contiene el material genético aportado por el esperma. La presencia de dos pronúcleos denota una fertilización normal. El preembrión en esta etapa de una célula se conoce como zigoto, que es la primera etapa en el desarrollo embrionario. La presencia de solo un pronúcleo generalmente significa que el huevo se ha activado, pero no hay contribución de esperma.

Huevo fecundado con cuerpo polar

La presencia de más de dos pronúcleos significa que más de un espermatozoide ha entrado en el ovocito o que el ovocito no completó su proceso de maduración final (que ocurre después de que el espermatozoide ingresa al óvulo). En consecuencia, hay demasiado material genético materno presente para que se desarrolle un embrión normal. Estos cigotos que contienen más o menos de dos pronúcleos son cromosómicamente anormales y, por lo tanto, nunca pueden convertirse en bebés normales.

Cultura de embriones con medios secuenciales

En la naturaleza, la fertilización generalmente ocurre en la trompa de Falopio. El embrión resultante luego viaja lentamente por el tubo y entra al útero, donde flota durante varios días antes de unirse a la pared uterina. A lo largo de este viaje, el embrión está expuesto a diferentes entornos bioquímicos, cada uno de los cuales contiene los nutrientes particulares que el embrión en desarrollo necesita en cada etapa de su crecimiento antes de la implantación. Intentamos recrear este mismo entorno en nuestro laboratorio de FIV mediante el uso de diferentes medios (soluciones de cultivo) en diferentes etapas del desarrollo embrionario.

La fertilización se lleva a cabo en medios de cultivo diseñados específicamente para imitar el mismo entorno al que estaría expuesto un huevo en la trompa de Falopio. Los embriones en cada etapa posterior de desarrollo se cultivan en medios similares a los que encontrarían a medida que avanzan por el tubo hacia el útero. A medida que se desarrollan los embriones, cambian sus necesidades metabólicas. Por lo tanto, los nutrientes y otros sustratos requeridos para su crecimiento se cambian secuencialmente para satisfacer estas necesidades.

Después de la etapa de desarrollo de 8 células, la división celular se vuelve más rápida y los embriones requieren recursos adicionales del entorno. Dado que los requisitos de los embriones han cambiado, se requiere una formulación de medios diferente para satisfacer mejor las necesidades de estos embriones altamente activos en etapas avanzadas. Al tener medios específicos para las diferentes etapas del desarrollo embrionario (Fertilización, Embrión temprano y Desarrollo de blastocitos), el laboratorio es más capaz de imitar lo que los embriones experimentarían si todavía estuvieran en el cuerpo de la mujer, es decir. “en vivo”. Desde que se implementó el uso de medios secuenciales en el laboratorio, Austin IVF ha visto una calidad embrionaria significativamente mejorada que resulta en un mayor número de embriones que se desarrollan en la etapa de blastocito.

Transferencia de embrión

Normalmente, debido a que tiene una gran cantidad de embriones en buen desarrollo: los embriones pueden continuar creciendo en el laboratorio y la selección de los mejores embriones se realiza el día 5. Si la transferencia se realiza el día 3, los embriones elegidos para la transferencia son usualmente en la etapa de 6-8 células. Para el día 5, los embriones deberían estar en la etapa de blastocito, momento en el cual cada embrión contiene aproximadamente 100-120 células. En esta etapa, el embrión comienza a diferenciarse. Las células destinadas a convertirse en bebés se identifican como la “masa celular interna”. Las células alrededor de la periferia del embrión se llaman trophectoderm y se convierten en la placenta. Hay un espacio claro dentro del blastocisto llamado blastocele.

El desarrollo del trophectodermo y la masa celular interna es igualmente importante para el desarrollo de un embarazo saludable.

Aunque usted y su médico decidirán sobre la cantidad de embriones que se transferirán, Texas Fertility Center y Austin IVF cumplen estrictamente con las pautas de transferencia de embriones establecidas por la Society of Assisted Reproductive Technology (SART). Estas pautas se desarrollaron sobre la base de una extensa revisión de la literatura publicada con la esperanza de maximizar las posibilidades de una pareja para el embarazo mientras se minimiza el riesgo de un embarazo múltiple. El número de embriones para transferir está determinado por múltiples factores, que incluyen la edad del óvulo y el desarrollo de los embriones. Una vez que se ha tomado la decisión con respecto al número de embriones para transferir, el médico informa al embriólogo. Los embriólogos son los que realmente eligen los embriones específicos que se transferirán.

En el caso de la fertilización externa, el cigoto que se forma se nutre de la yema enriquecida con nutrientes ya presente en el huevo antes de la fertilización. Es autosuficiente y proporciona nutrición al cigoto hasta que eclosiona.

En la mayoría de los casos de fertilización externa, la razón es la escasez de agua y se encuentra con el ambiente externo. La anestesia se cumple principalmente con el alimento de reserva presente de la generación anterior

Ya tiene saco vitelino, lo que ayuda a nutrir al embrión en desarrollo.