EMBRIOLOGIA. PERCY ZAPATA MENDO, MARIO ZAPATA PEREZ.
Embriología
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INTRODUCCIÓN
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Embriología, rama de la biología
que se ocupa del estudio del desarrollo de los embriones animales. Su ámbito de
investigación comprende el desarrollo del huevo fecundado y del embrión, y el
crecimiento del feto.
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HISTORIA
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Hasta la segunda mitad
del siglo XVIII, la embriología era más una materia de especulación que de
conocimiento. Una teoría muy aceptada fue la preformación. Se pensaba que el
animal con todos sus órganos ya existía en pequeño en el embrión y que sólo
tenía que desplegarse como una flor. Se mantenía la idea de que cada embrión
debía contener los embriones de todos sus futuros descendientes uno dentro de
otro, como en un nidal. Muchos naturalistas creían que el embrión estaba
contenido en el óvulo, la célula germinal femenina, pero después de que en 1677
el microscopio revelara la existencia del espermatozoide, la célula germinal
masculina, la escuela de los llamados espermistas propuso la hipótesis de que
el embrión también estaba dentro del espermatozoo. El espermatozoide dibujado
parecía una figura humana diminuta, denominada homunculus.
La atención que se prestó
a la llamada teoría de la epigénesis, que estableció en 1651 el médico y
anatomista inglés William Harvey, fue escasa. Esta teoría, que ya había sido
expuesta de una manera vaga por Aristóteles, sostenía que las estructuras
especializadas del individuo se desarrollaban paso a paso a partir de formas
previas indiferenciadas en el huevo. Sin embargo, la prueba de esta teoría no
llegó hasta 1759, cuando el anatomista alemán Caspar Friedrich Wolff comunicó
su estudio acerca del desarrollo del polluelo en el huevo y demostró que los
órganos derivan de material indiferenciado. La naturaleza potencial básica y la
organización de las estructuras del organismo están determinadas en la
composición genética del huevo fecundado. Wolff está considerado como el
fundador de la embriología moderna, un título que también recibió el
naturalista estonio Karl Ernst von Baer, quien describió en 1827 las fases
principales en el desarrollo del polluelo y fue pionero de la embriología
comparativa.
La base sólida de esta
nueva ciencia la proporcionó la teoría celular formulada en 1838 por el
botánico alemán Matthias Jakob Schleiden, quien afirmó que todas las plantas y
animales están formados por células. Un año después, su compatriota, el
anatomista y fisiólogo Theodor Schwann, confirmaba esta teoría. En trabajos
posteriores, estos investigadores demostraron que los órganos y los tejidos se
desarrollan mediante división celular.
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DESARROLLO NORMAL EN ANIMALES
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El desarrollo consiste
en una serie de sucesos que se inician con la fecundación del huevo. Para una
descripción de las células germinales masculina y femenina, llamadas gametos, y
de su proceso de fusión para originar un cigoto.
Tras la fecundación, el
huevo sufre una división o partición celular. Por tanto, una célula se divide
en dos, las células hijas, llamadas blastómeros, en cuatro, éstas en ocho, y
así sucesivamente. Cuando el embrión está formado por un centenar o más de
células, constituye una masa sólida denominada mórula por su parecido a una
mora. En la mayoría de las especies esta masa se organiza en una blástula, que
es una esfera hueca delimitada por una capa única de células, el blastodermo;
la cavidad interior se denomina blastocele. El paso siguiente es la formación
de un saco o copa de doble pared, la gástrula. La pared externa se denomina
ectodermo, y la interna endodermo, que rodea una cavidad nueva conocida como
tubo digestivo primitivo. En algunos casos, estas dos capas están formadas por
la separación o desprendimiento de una masa de células, aunque lo más frecuente
es que se forme por invaginación, es decir por la presión hacia dentro de una
parte de la pared de la blástula. En todos los animales, a excepción de los más
simples, se desarrolla una tercera capa entre las dos anteriores, el mesodermo.
Estas tres capas embrionarias,
que se conocen como las capas germinales primarias, se diferencian en órganos
similares en todas las especies de animales. El endodermo origina células que
se especializan en las glándulas digestivas más importantes y son responsables
del revestimiento de los conductos aéreos y de la mayor parte del tubo
digestivo. El mesodermo se diferencia en la sangre y los vasos sanguíneos, los
tejidos conjuntivos, los músculos, y en general el aparato reproductor y los
riñones. El ectodermo da lugar a la epidermis y a las estructuras derivadas
como el pelo y las uñas, a mucosas de revestimiento de la boca y el ano, al
esmalte dental y al sistema nervioso central.
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INDUCCIÓN DEL EMBRIÓN
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Uno de los logros más
importantes de la embriología en el siglo XX ha sido el esclarecimiento de
alguna de las razones que existen para la morfogénesis, es decir, para el
desarrollo de los modelos y formas, y para la diferenciación, esto es, el
desarrollo de una diversidad de tipos de células y tejidos. La observación y
experimentación, en especial sobre embriones de anfibios, ha demostrado que se
origina un estímulo que procede del material que se invagina durante el proceso
de la gastrulación. Las células que se invaginan sobre el futuro lado dorsal
del embrión tienen la capacidad de inducir la diferenciación de las células
superpuestas a los órganos axiales primarios y las estructuras asociadas, como
el sistema nervioso, la notocorda y los segmentos musculares.
Si se impide que las células
inductoras de la formación del llamado labio dorsal del blastoporo, que es la
apertura de la cavidad de la gástrula, se invaginen, el embrión se mantiene con
vida, pero no sufre ninguna otra diferenciación. A la inversa, el implante de
un segundo labio dorsal en un lado del embrión induce la formación de un
embrión secundario fuera de los tejidos que en condiciones normales hubieran
formado algo diferente. Los estudios han demostrado que distintas sustancias
químicas pueden imitar en parte los estímulos o el estímulo que procede del
tejido embrionario inductor.
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NUTRICIÓN
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Un huevo de gran tamaño,
como el de un ave o un reptil, contiene suficiente yema y albúmina como para
alimentar al embrión hasta el nacimiento. Sin embargo, los nutrientes que
existen en los huevos pequeños se consumen con rapidez y por ello el embrión
tiene que alimentarse a través de otros medios. En muchas especies, el embrión
abandona el huevo como una larva, forma capaz de alimentarse por sí misma aun
cuando todavía carece de los órganos de la forma adulta. En los animales
vivíparos, incluyendo a todos los mamíferos con excepción de los monotremas, el
embrión recibe el alimento de su madre mediante difusión a través de membranas
extraembrionarias específicamente desarrolladas. Con este propósito, las
glándulas uterinas de las hembras marsupiales secretan un líquido nutritivo. En
la mayoría de los mamíferos, el embrión recibe un aporte de nutrientes solubles
procedentes del torrente sanguíneo materno.
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EMBRIOLOGÍA HUMANA
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El huevo humano fecundado
en la trompa de Falopio es transportado, mediante los cilios de las células del
epitelio de la trompa, hacia el útero, donde se implanta, es decir, se fija y
es recubierto por el tejido uterino. Los estudios de embriones de primates
indican que tanto en el ser humano como en los monos la multiplicación celular
se inicia durante el desplazamiento del huevo a través de la trompa. El embrión
implantado está formado por una esfera hueca, el blastocisto, que contiene una
masa de células denominada embrioblasto, y que va penetrando profundamente en
el endometrio uterino hasta quedar recubierto por el epitelio endometrial. En
un blastocisto inferior a dos semanas de edad y con 1 mm de diámetro, el
microscopio pone de relieve el amnios (saco que rodea al embrión), el corion
(membrana que envuelve al embrión y que delimita con la pared uterina), el saco
vitelino y diferentes capas embrionarias.
En la tercera semana aparece
una estructura tubular cerrada en la que se desarrollarán el cerebro y la
médula espinal. Otro tubo, replegado sobre sí mismo, se diferencia en el
corazón, y aproximadamente en este estadio una porción del saco amniótico queda
incluida en el interior del cuerpo del embrión para formar una parte del tubo
digestivo embrionario. Al principio de la cuarta semana, se observa en el
embrión, que ahora tiene una longitud entre 4 y 5 mm, el esbozo de los
ojos y oídos, y a cada lado del cuello cuatro hendiduras branquiales. También
se puede observar ya la columna vertebral.
A principios del segundo
mes aparece el esbozo de los brazos y de las piernas. Los órganos más
importantes empiezan a adquirir forma, y hacia la sexta semana empiezan a
formarse los huesos y los músculos. Hacia el tercer mes, el embrión se reconoce
como el de un primate y se denomina feto. Tiene un rostro definido, con boca,
orificios nasales, y oído externo aún en formación; en la undécima y duodécima
semanas los genitales externos se hacen patentes. Entre la cuarta y la octava
semana de gestación, el embrión humano es especialmente vulnerable a los
efectos lesivos de los rayos X, a las enfermedades virales como la rubéola, y a
ciertos fármacos. Estos agentes pueden conducir a la muerte del embrión o al
nacimiento de un bebé con malformaciones de los miembros u otras anomalías.
Hacia el cuarto mes, el embrión se reconoce de forma clara como un ser humano.
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