การพัฒนาตัวอ่อนหรือการสร้างเอ็มบริโอประกอบด้วยขั้นตอนต่างๆที่ทำให้เกิดตัวอ่อนเริ่มจากการปฏิสนธิ ในระหว่างกระบวนการนี้สารพันธุกรรมทั้งหมดที่มีอยู่ในเซลล์ (จีโนม) จะถูกแปลเป็นการเพิ่มจำนวนเซลล์การสร้างสัณฐานวิทยาและระยะเริ่มแรกของการสร้างความแตกต่าง

การพัฒนาตัวอ่อนของมนุษย์อย่างสมบูรณ์ใช้เวลา 264 ถึง 268 วันและเกิดขึ้นในท่อมดลูกและในโพรงมดลูก สามารถแยกแยะขั้นตอนต่างๆของพัฒนาการได้โดยเริ่มจากระยะบลาสเทมาซึ่งเกิดขึ้นจากการปฏิสนธิและจบลงด้วยการย่อยอาหาร - ตามด้วยระยะตัวอ่อนและลงท้ายด้วยระยะของทารกในครรภ์

เมื่อเทียบกับพัฒนาการของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลุ่มอื่น ๆ การตั้งครรภ์ของมนุษย์เป็นกระบวนการที่คลอดก่อนกำหนด ผู้เขียนบางคนแนะนำว่ากระบวนการนี้ควรใช้เวลาประมาณ 22 เดือนเนื่องจากกระบวนการเจริญเติบโตของสมองจะสิ้นสุดลงหลังจากการคลอดทารกในครรภ์

โครงร่างของสัตว์ถูกกำหนดโดยยีนที่เรียกว่า Hox หรือยีน homeotic การศึกษาทางพันธุกรรมในรูปแบบที่แตกต่างกันแสดงให้เห็นถึงการมีอยู่ของ "ตัวควบคุมพันธุกรรม" ที่ได้รับการอนุรักษ์อย่างสูงเหล่านี้ในวิวัฒนาการตั้งแต่กลุ่มดึกดำบรรพ์เช่น cnidarians ไปจนถึงสิ่งมีชีวิตที่ซับซ้อนเช่นสัตว์มีกระดูกสันหลัง

ขั้นตอน

กระบวนการสร้างตัวอ่อนของมนุษย์แบ่งออกเป็นสัปดาห์และเดือนทางโลกประกอบด้วยกระบวนการต่อไปนี้:

สัปดาห์ที่ 1

การผสมพันธุ์

จุดเริ่มต้นของการเกิดตัวอ่อนคือการปฏิสนธิซึ่งหมายถึงการรวมกันของไข่และตัวอสุจิ เพื่อให้กระบวนการนี้เกิดขึ้นการตกไข่จะต้องเกิดขึ้นโดยที่ไข่จะถูกปล่อยเข้าไปในมดลูกด้วยความช่วยเหลือของ cilia และ peristalsis การปฏิสนธิเกิดขึ้นในไม่กี่ชั่วโมงใกล้กับการตกไข่ (หรือสองสามวันต่อมา) ในท่อนำไข่

การหลั่งจะสร้างอสุจิประมาณ 300 ล้านตัวที่ถูกดึงดูดทางเคมีไปยังไข่ หลังจากเข้าสู่ท่อเพศหญิงเซลล์สืบพันธุ์เพศผู้จะถูกดัดแปลงทางเคมีในช่องคลอดโดยปรับเปลี่ยนรูปแบบของไขมันและไกลโคโปรตีนในเยื่อหุ้มพลาสมา

สเปิร์มที่ประสบความสำเร็จจะต้องเข้าร่วม zona pellucida และเยื่อหุ้มพลาสมาของไข่ ในขั้นตอนนี้ปฏิกิริยาอะโครโซมจะเกิดขึ้นซึ่งนำไปสู่การผลิตเอนไซม์ไฮโดรไลติกที่ช่วยในการแทรกซึมของอสุจิเข้าไปในไข่ นี่คือวิธีการสร้างไซโกตที่มีโครโมโซม 46 ตัวในท่อนำไข่

กระบวนการก่อตั้งมีความซับซ้อนและรวมถึงขั้นตอนที่ประสานกันในระดับโมเลกุลโดยที่ไข่จะเปิดใช้งานโปรแกรมการพัฒนาและนิวเคลียสเดี่ยวของเซลล์สืบพันธุ์เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตซ้ำ

การแบ่งกลุ่มและการนำไปใช้

ในช่วงสามวันหลังการปฏิสนธิไซโกตจะผ่านกระบวนการแบ่งส่วนแม้ในท่อนำไข่ เมื่อกระบวนการแบ่งตัวเพิ่มขึ้นจะมีการสร้างเซลล์ 16 เซลล์ที่มีลักษณะคล้ายผลไม้ชนิดหนึ่ง จึงเรียกว่าโมรูลา

หลังจากสามวันนี้โมรูลาจะเคลื่อนไปที่โพรงของมดลูกซึ่งมีของเหลวสะสมอยู่ภายในและสร้างบลาสโตซิสต์ซึ่งประกอบด้วย ectoderm ชั้นเดียวและโพรงที่เรียกว่า blastocele กระบวนการหลั่งของเหลวเรียกว่าโพรงอากาศ

ในวันที่สี่หรือวันที่ห้าบลาสทูลาประกอบด้วยเซลล์ 58 เซลล์ซึ่ง 5 เซลล์แบ่งออกเป็นเซลล์สร้างเอ็มบริโอและอีก 53 เซลล์ที่เหลือสร้างโทรโฟบลาสต์

ต่อมเยื่อบุโพรงมดลูกจะหลั่งเอนไซม์ที่ช่วยปลดปล่อยบลาสโตซิสต์จากโซนาเพลลูซิดา การฝังตัวของบลาสโตซิสต์เกิดขึ้นเจ็ดวันหลังการปฏิสนธิ ในช่วงเวลาที่ยึดติดกับเยื่อบุโพรงมดลูก blastocyst สามารถมีได้ตั้งแต่ 100 ถึง 250 เซลล์

Semana 2

Para el octavo día posterior a la fecundación, el trofoblasto es una estructura multinucleada constituida por el sincitiotrofoblasto externo y el citotrofoblasto interno.

El trofoblasto se diferencia en vellosidades y extravellosidades. De las primeras aparecen las vellosidades coriónicas, cuya función es el transporte de nutrientes y oxígeno al cigoto. El extravelloso se clasifica en intersticial e intravascular.

En la masa celular interna ha ocurrido la diferenciación en epiblasto y el hipoblasto (que forman el disco laminar). Las primeras originan a los amnioblastos que tapizan a la cavidad amniótica.

A los siete u ocho días del proceso ocurre la diferenciación del ectodermo y endodermo. El mesénquima surge en células aisladas en el blastocele y tapiza dicha cavidad. Esta zona da origen al pedículo corporal, y unido al embrión y al corión surge el cordón umbilical.

A los doce posteriores a la fecundación ocurre la formación de lagunas provenientes de vasos erosionados en el interior del sincitiotrofoblasto. Estas lagunas se forman por el llenado con sangre de la madre.

Además, ocurre el desarrollo de tallos vellosos primarios formados por núcleos del citotrofoblasto; alrededor de este se ubica el sincitiotrofoblasto. Las vellosidades coriónicas aparecen también al día doce.

Semana 3

El suceso más llamativo de las semana 3 es la formación de las tres capas germinales del embrión por el proceso de gastrulación. A continuación se describen con detalle ambos procesos:

Capas germinales

Existen capas germinales en los embriones que dan lugar a la aparición de órganos específicos, dependiendo de su ubicación.

En los animales triploblásticos -los metazoos, entre ellos los humanos- se pueden distinguir tres capas germinales. En otros phyla, como las esponjas de mar o los cnidarios, se diferencian solo dos capas y se denominan diploblásticos.

El ectodermo es la capa más externa y en esta surge la piel y los nervios. El mesodermo es la capa intermedio y de esta nace el corazón, la sangre, los riñones, las gónadas, los huesos y los tejidos conectivos. El endodermo es la capa más interna y genera el sistema digestivo y otros órganos, como los pulmones.

Gastrulación

La gastrulación empieza formando en el epiblasto lo que se conoce como “la línea primitiva”. Las células del epiblasto migran a la línea primitiva, se desprenden y forman una invaginación. Algunas células desplazan al hipoblasto y originan el endodermo.

Otras se ubican entre el epiblasto y el endodermo recién formado y dan origen al mesordermo. Las células restantes que no experimentan un desplazamiento o migración originan al ectodermo.

En otras palabras, el epiblasto es el responsable de la formación de las tres capas germinales. Al finalizar este proceso el embrión posee formadas las tres capas germinales, y está rodeado por el mesodermo extraembionario proliferativo y las cuatro membranas extraembionarias (corión, amnios, saco vitelino y alantoides).

Circulación

Al día quince la sangre arterial materna no ha ingresado al espacio intervelloso. Luego del día diecisiete ya se puede observar un funcionamiento de los vasos sanguíneos, estableciéndose la circulación placentaria.

Semana 3 a la semana 8

Este lapso de tiempo se denomina periodo embrionario y abarca los procesos de formación de órganos por cada una de las capas germinales antes mencionadas.

En estas semanas ocurre la formación de los sistemas principales y es posible visualizar los caracteres externos corporales. A partir de la quinta semana los cambios del embrión disminuyen en gran medida, comparado con las semanas anteriores.

Ectodermo

El ectodermo origina estructuras que permiten el contacto con el exterior, incluyendo sistema nervioso central, el periférico y los epitelios que constituyen los sentidos, la piel, el pelo, las uñas, los dientes y las glándulas.

Mesodermo

El mesodermo se divide en tres: paraxial, intermedio y lateral. El primero origina una serie de segmentos llamados somitómeras, de donde surge la cabeza y todos los tejidos con funciones de sostén. Además, el mesodermo produce el sistema vascular, urogenital y glándulas suprarrenales.

El mesodermo paraxial se organiza en segmentos que forman la placa neural, las células forman un tejido laxo llamado mesénquima y da origen a tendones. El mesodermo intermedio origina las estructuras urogenitales.

Endodermo

El endodermo constituye el “techo” del saco vitelino y produce el tejido que tapiza el tracto intestinal, el respiratorio y la vejiga urinaria.

En etapas más avanzadas esta capa forma el parénquima de la glándula tiroides, paratirodies, hígado y páncreas, parte de las amígdalas y el timo, y el epitelio de la cavidad timpánica y la trompa auditiva.

Crecimiento vellositario

La tercera semana se caracteriza por un crecimiento vellositario. El mesénquima coriónico se ve invadido por vellosidades ya vascularizadas denominadas vellosidades terciarias. Además, se forman las células de Hofbauer que cumplen funciones macrofágicas.

La notocorda

En la semana número cuatro aparece la notocorda, un cordón de células de origen mesodérmico. Este se encarga de indicar a las células que se encuentran por arriba que no formarán parte de la epidermis.

En contraste, dichas células originan un tubo que formará el sistema nervioso y constituyen el tubo neural y las células de la cresta neural.

Genes

El eje embrionario antero-posterior es determinado por los genes de la caja homeótica o genes Hox . Se organizan en varios cromosomas y presentan colinealidad espacial y temporal.

Existe una correlación perfecta entre el extremo 3’ y 5’ de su localización en el cromosoma y el eje anteroposterior del embrión. Asimismo, los genes del extremo 3’ se presentan más temprano en el desarrollo.

Del tercer mes en adelante

Este lapso de tiempo se denomina periodo fetal y engloba los procesos de maduración de órganos y tejidos. Ocurre un rápido crecimiento de estas estructuras y del cuerpo en general.

El crecimiento en términos de longitud es bastante pronunciado en el tercer, cuarto y quinto mes. En contraste, el aumento de peso del feto es considerable en los últimos dos meses previos al nacimiento.

Tamaño de la cabeza

El tamaño de la cabeza experimenta un crecimiento particular, siendo más lento que el crecimiento corporal. La cabeza representa casi la mitad del tamaño total del feto en el tercer mes.

A medida que avanza su desarrollo, la cabeza representa una tercera parte hasta que llega el momento del parto, cuando la cabeza solamente representa la cuarta parte del bebe.

Tercer mes

Los rasgos van tomando un aspecto cada vez más similar al de los humanos. Los ojos van tomando su posición definitiva en la cara, ubicados ventralmente y no de manera lateral. Lo mismo ocurre con las orejas, posicionándose a los lados de la cabeza.

Los miembros superiores alcanzan una longitud importante. En la decimosegunda semana los genitales se han desarrollado a tal punto que ya el sexo puede ser identificado por una ecografía.

Cuarto y quinto mes

El aumento en términos de longitud es evidente y puede alcanzar hasta la mitad de la longitud de un bebe recién nacido promedio, más o menos 15 cm. En cuanto al peso, aún no supera el medio kilo.

En esta etapa del desarrollo ya se puede observar cabello en la cabeza y también aparecen las cejas. Además, el feto se encuentra cubierto de un vello denominado lanugo.

Sexto y séptimo mes

La piel toma un aspecto rojizo y arrugado, causado por la falta de tejido conectivo. La mayoría de los sistemas ha madurado, a excepción del respiratorio y nervioso.

La mayoría de los fetos que nacen antes del sexto mes no logran sobrevivir. El feto ya ha alcanzado un peso mayor a un kilo y mide unos 25 cm.

Octavo y noveno mes

Ocurren depósitos de grasa subcutánea, ayudando a redondear el contorno del bebe y eliminando las arrugas de la piel.

Las glándulas sebáceas empiezan a producir una sustancia de naturaleza lipídica de color blanquecino o grisáceo llamada vérnix caseosa, que ayuda a la protección del feto.

El feto puede llegar a pesar entre tres y cuatro kilos, y medir 50 centímetros. Cuando se acerca el noveno mes, la cabeza adquiere una mayor circunferencia en el cráneo; esta característica ayuda al paso por el canal del parto.

En la semana previa al nacimiento el feto es capaz de consumir el líquido amniótico, quedando en sus intestinos. Su primera evacuación, de apariencia negruzca y pegajosa, consiste en el procesamiento de este sustrato y se denomina meconio.

Referencias

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