Ovocito: Función, Oogénesis, Estructura, Fertilidad y Anormalidades

ovocito y ovulo

Es producido en el ovario por una célula ancestral denominada oogonio y da lugar al óvulo, que puede ser fertilizado.

Un ovocito, es una célula germinal femenina en proceso de desarrollo.

Un óvulo es el huevo antes de que se libere en la ovulación.

Función

Un ovocito es la célula germinal involucrada en el proceso de reproducción de la mujer.

Es una de las células más grandes del cuerpo (aproximadamente 110 μm de diámetro) y se desarrolla en el folículo ovárico, una unidad especializada del ovario, durante el proceso de ovogénesis / foliculogénesis en la corteza.

El ovocito, debe abastecerse de numerosas moléculas que dirijan el crecimiento del embrión y controlen las actividades celulares.

Muchas de estas moléculas se suministran por vía materna al ovocito.

Estructura

  • Citoplasma: Los ovocitos son ricos en citoplasma, que contiene muchos tipos de moléculas necesarias para nutrir a la célula al inicio del desarrollo.
  • Núcleo: Durante la etapa primaria de ovocitos en la ovogénesis, el núcleo se denomina vesícula germinal.
  • Mitocondrias: El ovocito recibe las mitocondrias de las células maternas, que controlarán el metabolismo embrionario y los eventos apoptóticos. La división de las mitocondrias se lleva a cabo mediante un sistema de microtúbulos que localizarán las mitocondrias en todo el ovocito.
  • Nucléolo: Es una estructura que se encuentra dentro del núcleo, es el lugar donde se transcribe el ARNr, y se ensambla en los ribosomas. El nucléolo es denso e inactivo en un ovocito maduro, para el desarrollo apropiado del embrión.
  • Ribosomas: Las células maternas también sintetizan y aportan una reserva de ribosomas que se requieren para la traducción de proteínas antes de que se active el genoma cigótico.

Oogénesis

Las células germinales diploides que tienen el potencial de convertirse en óvulos se llaman oogonia.

En los humanos, toda la oogonia de una mujer que ella creará en su vida se crea cuando todavía es un feto y aún no ha nacido.

De hecho, aproximadamente uno o dos meses antes de que nazca una niña, la mayoría de sus aproximadamente siete millones de oogonios mueren, y la oogonia restante que queda ingresa a la meiosis I y se convierte en ovocitos primarios.

Estos ovocitos primarios presionan el botón de pausa en su desarrollo en la profase I, después de que hayan replicado sus genomas, pero antes de que hayan realizado la primera división meiótica.

Permanecen arrestados en esta etapa de desarrollo durante más de una década hasta que la niña comienza su primer ciclo menstrual.

Luego, durante los próximos 30 a 45 años, mensualmente, los ovocitos primarios reanudan la meiosis donde se quedaron y completan la primera división meiótica.

Cuando el ovocito primario finalmente completa su primera división meiótica, divide los cromosomas en partes iguales, tal como cabría esperar.

Sin embargo, no divide su citoplasma por igual.

Casi todo el citoplasma permanece en una de las dos células hijas, que se convierte en un oocito secundario.

La otra célula hija, que obtiene la mitad de los cromosomas pero muy poco citoplasma, se llama cuerpo polar.

El cuerpo polar no es un ovocito funcional, sino que degenera y muere.

La formación de un cuerpo polar permite que el ovocito primario reduzca su genoma a la mitad y conserve la mayor parte de su citoplasma en el oocito secundario.

El ovocito secundario todavía tiene dos copias de cada cromosoma, por lo que si va a convertirse en un óvulo completamente funcional, debe someterse a la segunda división meiótica.

Esta división también es desigual, como la primera, con la mitad de los cromosomas yendo a otro cuerpo polar degenerado muy pequeño y la mitad de los cromosomas son retenidos por el óvulo junto con casi todo el citoplasma.

De esta manera, el óvulo logra su estado haploide mientras conserva tanto citoplasma como sea posible.

Existen dos tipos de maduración de los ovocitos que pueden esquematizarse de la siguiente manera:

Maduración prenatal:

Los óvulos se forman en el ovario a partir de células llamadas oogonia que proliferan por división mitótica.

Todos los oogonios se agrandan para formar ovocitos primarios, de los cuales alrededor de 2 millones están presentes en el momento del nacimiento de la hembra.

No se forman más ovocitos primarios después del nacimiento, en contraste con la producción continúa de espermatocitos primarios que se forman en el varón después de la pubertad.

Las células del estroma ovárico rodean al ovocito primario en desarrollo para formar una sola capa de células foliculares aplanadas.

El ovocito primario rodeado individualmente por sus células epiteliales planas constituye el folículo primordial.

Los ovocitos continúan dividiéndose por mitosis, aumentan su tamaño y duplican su ADN.

El número de oogonios aumenta rápidamente hasta el quinto mes de desarrollo fetal y es allí donde el número de células germinativas de los ovarios alcanza su máximo número.

En este momento se inicia la etapa de degeneración celular y muchos oogonios y ovocitos primarios se destruyen espontáneamente.

Los ovocitos primarios que sobreviven, inician la primera división meiótica antes del nacimiento, pero no completan la profase hasta después de la pubertad, detenidos en la etapa de reposo de la profase, hasta antes de producirse la ovulación.

Maduración postnatal:

En esta fase los ovocitos se dividen en ovocitos primarios y secundarios.

Los ovocitos primarios:

Estos están detenidos en la profase I y permanecen latentes en los ovarios hasta la pubertad y por 50 años.

El inhibidor de la maduración de los ovocitos, es un factor creado por las células foliculares durante la maduración primaria de los ovocitos.

Se cree que es la razón por la cual el ovocito permanece durante tanto tiempo en el estado inmaduro de meiosis.

Durante el primer dictado en la profase I, el núcleo toma una forma especial de vesícula germinal.

La descomposición de la vesícula germinal, equivalente a la ruptura de la envoltura nuclear en células somáticas, indica una reanudación de la meiosis y la extrusión del primer cuerpo polar, indica la finalización de la primera división meiótica en ovocitos.

Justo antes de cada ovulación, de 5 a 15 ovocitos primarios completan la primera división meiótica.

A diferencia de su homólogo masculino, la división del citoplasma es desigual, el ovocito secundario obtiene casi todo el citoplasma y el primer cuerpo polar recibe poco citoplasma, la cual es una célula pequeña, no funcional.

En la ovulación, el núcleo del oocito secundario comienza la segunda división meiótica progresando solo a la metafase.

Los ovocitos secundarios:

Los ovocitos primarios se detuvieron en la metafase II hasta la fertilización, en este momento, los ovocitos entran inmediatamente a la segunda división meiótica convirtiéndose en un ovocito secundario.

La meiosis de un ovocito secundario se completa solo si un espermatozoide logra penetrar sus barreras.

Luego se reanuda la meiosis II, produciendo un óvulo haploide que, en el momento de la fecundación por un espermatozoide (haploide), se convierte en la primera célula diploide de la nueva descendencia (un cigoto).

Así, se puede pensar en el óvulo como una etapa breve, transicional, haploide entre el ovocito diploide y el cigoto diploide.

Cuando ocurre la fertilización y se completa la segunda división meiótica, el ovocito maduro retiene la mayor parte del citoplasma, mientras que el segundo cuerpo polar se degenera.

El óvulo, es el único ovocito fertilizable que mide alrededor de 120 a 150 mm y los cuerpos polares, que no son más grandes que 10 mm no son fertilizables.

Alrededor de 2 millones de ovocitos primarios se encuentran en los ovarios de un recién nacido femenino y en la pubertad quedan entre 30 y 40 mil.

Solo entre 200 y 400 de estos alcanzan la madurez completa después de la pubertad y son expulsados durante la ovulación durante la vida reproductiva de la hembra.

El ovocito secundario liberado en la ovulación es una célula grande y está rodeado por la zona pelúcida y una capa de células foliculares, la corona radiada.

Fertilidad

Se ha convertido en una tendencia social actual que las mujeres retrasen la maternidad.

Sin embargo, la calidad de los ovocitos está comprometida y la tasa de embarazo es menor en las mujeres de mayor edad pero dentro del rango de fertilidad.

Con la mayor tasa de maternidad retrasada, es cada vez más importante comprender los mecanismos que subyacen a la calidad comprometida de los ovocitos de las mujeres de edad avanzada, incluidas las disfunciones mitocondriales, la aneuploidia y los cambios epigenéticos.

El establecimiento de modificaciones epigenéticas apropiadas durante la ovogénesis y el desarrollo embrionario temprano es un aspecto importante en la reproducción.

El proceso de reprogramación puede estar influenciado por factores externos e internos que producen cambios epigenéticos inapropiados en las células germinales.

Además, las generaciones futuras podrían heredar los cambios epigenéticos en las células germinales.

Los estudios sugieren que los efectos relacionados con la edad, incluidos los cambios epigenéticos, en los ovocitos se pueden prevenir con dietas, medicamentos u otros métodos.

Sin embargo, hasta ahora todavía no se puede prevenir eficazmente los efectos nocivos relacionados con la edad en los ovocitos.

La causa de la infertilidad femenina está relacionada con los problemas de la ovulación y el daño a las trompas de Falopio, lo que indica la falta de salud del sistema reproductivo en general.

Estos síntomas se reflejan principalmente en la calidad y cantidad de ovocitos, que disminuyen en un sistema reproductivo deteriorado.

El ovocito tiene el mayor número de copias de ADN mitocondrial que cualquier célula.

El estado y la función de las mitocondrias son cruciales para la calidad de los ovocitos, la fertilización de los ovocitos y el desarrollo embrionario.

La mala calidad de los ovocitos en una de las principales causas de la fertilización in vitro fallida.

Otras técnicas de fertilización como la inseminación intrauterina también dependen en gran medida de los ciclos de ovulación y la calidad de los ovocitos.

Los trastornos en el sistema reproductivo también se caracterizan por complicaciones adicionales, como la enfermedad del ovario poliquístico, acompañada de hiperandrogenismo, resistencia a la insulina, perfil lipídico anormal y estrés oxidativo.

La salud de los ovocitos afecta la salud reproductiva y general más allá de la fertilidad.

Anormalidades

Uno de los inconvenientes de la formación de los ovocitos de una sola vez en la etapa fetal de la mujer, es que envejecen lo que da como resultado anormalidades en las células.

Por ejemplo, la no disyunción meiótica resulta en aneuploidía, la mayoría son embrionarias letales y no se ven y este potencial de producirse anormalidades de tipo genéticas aumenta con la edad de la madre.

Dentro de las anormalidades provocadas por las aneuploidía tenemos la aneuploidía autosómica del cromosoma y la aneuploidía del cromosoma sexual, las cuales van a depender del tipo de cromosomas que se afecten.

Las aneuplodías se originan por la adición o perdida de cromosomas y según el número de cromosomas que se adicionan o se pierden tenemos por ejemplo:

  • Trisomía 21: Síndrome de Down.
  • Trisomía 18: Síndrome de Edwards.
  • Trisomía 13: Síndrome de Patau.
  • Monosomía X: Síndrome de Turner.
  • Trisomía X: Síndrome Triple-X.
  • 47 XXY: Síndrome de Klinefelter.