¿Qué es la embriogénesis? - Tipos y etapas de la embriogénesis

Qué es la embriogénesis

La embriogénesis es el proceso por el cual un óvulo fecundado se convierte en un embrión. Es una etapa fundamental en el desarrollo de los seres vivos, ya que determina las características morfológicas y funcionales de cada individuo. Implica una serie de cambios celulares y moleculares que ocurren de forma coordinada y regulada.

Estos incluyen la diferenciación, migración y división celular. Así como también, la formación de tejidos y órganos, y la interacción entre el embrión y el medio que lo rodea. En este artículo, te explicaremos de forma sencilla los principales aspectos, sus fases, sus mecanismos y su importancia biológica.

Índice()
  1. Significado y definición de la embriogénesis
    1. ¿Qué es la embriogénesis humana?
    2. ¿Qué es la embriogénesis celular?
    3. ¿Qué es la embriogénesis en plantas superiores?
  2. ¿Cuáles son las etapas de embriogénesis?
    1. ¿Cómo inicia la embriogénesis?
  3. ¿Cuáles son los tipos de embriogénesis?
  4. ¿Qué regula la embriogénesis?

Significado y definición de la embriogénesis

Es el proceso de desarrollo de un embrión a partir de una célula o grupo de estas. El embrión es el organismo multicelular que se forma luego de la fecundación del óvulo por el espermatozoide en los animales, o después de la formación del cigoto en las plantas.

La embriogénesis implica una serie de cambios morfológicos y fisiológicos que permiten la diferenciación celular y la formación de los tejidos y órganos del individuo. Sin embargo, a veces llega a ocurrir alguna situación errónea durante este procedimiento que puede llevar a malos resultados.

Por ejemplo, en la especie bovina, este proceso está acompañado de cambios sin precedentes en el organismo de la vaca y del funcionamiento del único órgano formado por dos individuos: la placenta con su componente materno y fetal.

¿Qué es la embriogénesis humana?

Es el proceso de desarrollo de un feto desde la fecundación hasta el nacimiento. Durante el transcurso, el embrión pasa por varias etapas y cambios morfológicos y funcionales que le permiten adaptarse al ambiente uterino y prepararse para la vida extrauterina. La embriogénesis humana se divide en tres periodos principales:

  1. El periodo pre-implantatorio. Abarca desde la fecundación hasta la implantación del blastocisto en el endometrio, alrededor del sexto día después de la ovulación. En este periodo, el cigoto se divide por mitosis y forma una masa compacta llamada mórula. Que luego se transforma en un blastocisto con una cavidad interna y dos tipos de componentes celulares: el trofoblasto, que creará la placenta y las membranas fetales, y el embrioblasto, que dará origen al embrión.
  2. El periodo embrionario. Abarca desde la implantación hasta el final de la octava semana de gestación. Durante esta etapa, el embrioblasto se divide en dos capas de células: el epiblasto y el hipoblasto. Estas dos capas forman lo que se conoce como disco bilaminar. Luego, por un proceso de gastrulación, el epiblasto origina tres capas germinales: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo, que conforman el disco trilaminar. Estas darán lugar a los diferentes tejidos y órganos del embrión. También se forman las estructuras anexas, como el saco vitelino, el alantoides, el amnios y el corion. Además, se establece el eje corporal y se inicia la organogénesis.
  3. El periodo fetal. Comienza en la novena semana de embarazo y continúa hasta el momento del nacimiento. En esta fase, el embrión adquiere las características morfológicas propias de un ser humano y se desarrollan los sistemas orgánicos. El crecimiento fetal es rápido y depende de factores genéticos y ambientales. El feto también experimenta movimientos y reacciones a estímulos externos e internos. Al final del periodo fetal, este se prepara para afrontar las condiciones del medio extrauterino.

¿Qué es la embriogénesis celular?

Es el proceso en el que se forma un embrión a partir de la inducción de una célula única, el cigoto, la cual, se divide por mitosis y da lugar a un conjunto de estas, conocido como mórula. Esta se transforma en una estructura hueca llamada blastocisto, que contiene una masa interna que dará origen a todos los componentes celulares del organismo. La masa interna se diferencia en tres capas germinales:

  • Ectodermo. Es la zona más externa de las tres. De ella se derivan la piel, el pelo, las uñas, el sistema nervioso central y periférico, los órganos sensoriales y el esmalte dental.
  • Mesodermo. Es la capa intermedia de las tres. Da origen a los músculos, los huesos, el tejido conectivo, y los sistemas circulatorio, linfático, urinario, reproductor y el mesenterio.
  • Endodermo. Es la capa más interna de las tres. De esta se forma el revestimiento del tubo digestivo, el hígado, el páncreas, la vesícula biliar, la tiroides, la paratiroides, el timo y las amígdalas.

Cada capa germinativa dará lugar a diferentes tejidos y órganos del embrión. Es un proceso complejo y regulado. El cual, implica cambios morfológicos, moleculares y genéticos en las células embrionarias.

¿Qué es la embriogénesis en plantas superiores?

Es el proceso por el cual un componente único, el cigoto, se transforma en un organismo multicelular complejo, el embrión, que se encuentra dentro de la semilla. Implica una serie de eventos que, a través de inducción floral regulan la morfogénesis, la organogénesis y la diferenciación celular de este organismo. Además, el embrión debe establecer su polaridad apical-basal. Así como también, formar los meristemos que darán lugar al crecimiento post-embrionario y acumular reservas nutritivas para su supervivencia.

La embriogénesis en plantas superiores se puede dividir en varias etapas, según la forma y la estructura del embrión:

  1. División asimétrica del cigoto. Esta célula se divide en dos de diferente tamaño y destino: una terminal que dará lugar al embrión y una basal que formará el suspensor, una estructura que conecta a este organismo con el tejido materno y le provee de nutrientes. La célula terminal se divide varias veces por mitosis para generar una masa compacta llamada próembrión.
  2. Formación del embrión globular. El próembrión se transforma en un embrión globular. Consiste en unas 64 células que se organizan en tres capas: la protodermis, el procambium y el meristema. Estas va a dar origen al tejido fundamental (parénquima, colénquima y esclerénquima). El embrión globular también presenta dos polos: el apical, en el cual se ubica el tejido vegetal del tallo, y el basal, donde está el meristema de la raíz.
  3. Formación del embrión en forma de corazón. El embrión globular sufre una serie de alteraciones morfológicas que le dan una silueta de corazón. Estos cambios se deben a la aparición de los cotiledones, que son las primeras hojas del embrión y almacenan sustancias de reserva, y al hipocótilo, que es la parte del tallo que se encuentra entre los cotiledones y la raíz. Estos provienen de la división asimétrica de dos células del meristema apical del tallo, que forman dos lóbulos laterales. El hipocótilo se origina por la elongación de los componentes celulares del polo basal del embrión.
  4. Formación del embrión en forma de torpedo. El que tiene silueta de corazón se alarga y adquiere una figura parecida a la de un torpedo. Esto se produce por la elongación del hipocótilo y los cotiledones y por el desarrollo del tejido vegetal del tallo y de la raíz. El meristema apical del tallo genera las primeras hojas verdaderas y el apical de la raíz produce los pelos radicales y la cofia.
  5. Formación del embrión maduro. El embrión en forma de torpedo se diferencia en los distintos órganos de la planta. Se distingue por la diferenciación de los tejidos vasculares, epidérmicos y parenquimáticos, así como por la desecación y la entrada en quiescencia del embrión. Este queda protegido por una cubierta llamada testa, que forma parte de la semilla. La cual proviene de la embriogénesis y contiene el potencial para generar una nueva planta cuando las condiciones ambientales sean favorables.

La embriogénesis en plantas superiores está controlada por una compleja red de genes que se expresan de forma temporal y espacial durante el desarrollo embrionario. Algunos de estos son específicos de la embriogénesis vegetal, mientras que otros son comunes a diferentes procesos de desarrollo en plantas. Entre los genes más importantes se encuentran:

  • Genes que codifican para factores de transcripción. Como los LEAFY COTYLEDON (LEC), BABY BOOM (BBM), WUSCHEL (WUS) o SHOOT MERISTEMLESS (STM). Estos se encargan de regular la identidad celular, el mantenimiento de los meristemos y la transición entre fases embrionarias.
  • Genes que codifican para hormonas vegetales. Como los AUXIN RESPONSE FACTOR (ARF), CYTOKININ RESPONSE FACTOR (CRF) o GIBBERELLIN 3-BETA-DIOXYGENASE (GA3ox). Modulan la polaridad, el crecimiento y la germinación del embrión.

De igual forma, los genes que codifican para proteínas implicadas en el metabolismo, el transporte o la señalización celular también juegan un papel crucial en la embriogénesis en plantas superiores.

¿Cuáles son las etapas de embriogénesis?

Las etapas de la embriogénesis son:

  1. Segmentación. Consiste en la división sucesiva del cigoto (resultante de la ontogenia por la unión del óvulo y el espermatozoide) en células más pequeñas llamadas blastómeros. Estos se agrupan en una masa compacta conocida como mórula, que luego se transforma en una estructura hueca llamada blastocisto. El cual se implanta en el endometrio (capa interna del útero) alrededor del sexto día después de la fecundación.
  2. Gastrulación. Consiste en la formación de las tres fases germinales que darán origen a los diferentes tejidos y órganos del cuerpo humano. Estas son: el ectodermo, el mesodermo y el endodermo. La gastrulación se produce entre el octavo y el decimocuarto día después de la fecundación y se caracteriza por la aparición de una invaginación en el blastocisto llamada línea primitiva. A partir de esta, las células del blastocisto se distinguen y migran hacia su posición definitiva.
  3. Neurulación. Es la diferenciación del ectodermo en el sistema nervioso. Este se engrosa y forma una placa neural, que luego se pliega y se cierra para crear el tubo neural. El cual dará origen al cerebro y la médula espinal. También se forman las crestas neurales, que son células que migran desde el tubo neural y dan origen a estructuras como los nervios craneales, los melanocitos y las glándulas suprarrenales.
  4. Organogénesis. Consiste en la formación de los órganos y sistemas del cuerpo humano a partir de las tres capas germinales. Se produce entre la tercera y la octava semana después de la fecundación y se caracteriza por la aparición de estructuras especializadas llamadas primordios. Estos son los precursores de los órganos y sistemas que se desarrollarán después. Al final de la octava semana, el embrión adquiere una forma humana reconocible y pasa a llamarse feto.
  5. Histogénesis. Es la diferenciación de los tejidos a partir de las células de las capas germinales. Cada tejido tiene una estructura y una función específica:
  • El epitelial recubre las superficies internas y externas del cuerpo.
  • El conectivo sostiene y une los demás tejidos.
  • El muscular permite el movimiento.
  • El nervioso transmite impulsos eléctricos.
  • El glandular produce sustancias químicas.

¿Cómo inicia la embriogénesis?

Comienza con la fecundación, que es la unión de un espermatozoide y un óvulo en el tracto reproductivo femenino. Esta da lugar a un cigoto diploide, que contiene el material genético de ambos progenitores.

El cigoto se divide por mitosis varias veces para formar una masa compacta conocida como mórula. La cual se transforma en una estructura hueca llamada blastocisto, que se implanta en el endometrio del útero.

El blastocisto se conforma por dos tipos de células: las del trofoblasto, que harán la placenta y las membranas fetales, y las del embrioblasto, que formarán el embrión.

El embrioblasto se diferencia en dos capas celulares llamadas hipoblasto y epiblasto, que constituyen el disco embrionario bilaminar. A partir del epiblasto se originan las tres capas germinales del embrión que darán lugar a la gran variedad de tejidos y órganos del cuerpo.

¿Cuáles son los tipos de embriogénesis?

Existen diferentes tipos según el origen y la estructura de las células que conforman el embrión. Los principales tipos de embriogénesis son:

  • Embriogénesis somática. Ocurre en las plantas, donde un embrión se crea por medio del método invitro a partir de una célula somántica no reproductiva que se ha diferenciado con anterioridad. Este tipo de embriogénesis se utiliza con el fin de la propagación vegetativa de algunas especies y para la obtención de plantas transgénicas.
  • Gamética. Ocurre en los animales, donde un embrión se forma a partir de la fusión de dos células reproductivas que provienen de individuos diferentes. Este tipo de embriogénesis se caracteriza por la alternancia de fases haploides (con un solo juego de cromosomas) y diploides (con dos grupos de estos).
  • Partenogenética. Ocurre en algunos animales, donde un embrión se forma a partir de un gameto femenino (óvulo) que no se ha fecundado por uno masculino (espermatozoide). Este tipo de partenogenesis se produce por una activación espontánea o inducida del óvulo, que puede dar lugar a individuos haploides o diploides.
  • Apomíctica. Es la formación de un embrión a partir de una célula no gamética, pero que proviene del tejido reproductivo. Este tipo de embriogénesis se produce en algunos organismos, como las plantas que se reproducen por partenocarpia o los animales que lo hacen por medio de partenogénesis. La célula no gamética se crea sin necesidad de fecundación y da lugar a un organismo idéntico al progenitor.
  • Vegetal. Es el desarrollo del embrión vegetal desde el cigoto hasta la semilla madura. Se caracteriza por la presencia de un suspensor que conecta el embrión con el tejido materno y por la diferenciación de tres regiones embrionarias: el tejido vegetal apical, el hipocótilo y el meristema basal.

¿Qué regula la embriogénesis?

Según la embriología está regulada por varios factores, entre los que se encuentran:

  • Los genes. Son las unidades de información hereditaria que determinan las características de los organismos. Se expresan mediante la síntesis de proteínas que realizan diversas funciones en las células. Además de encontrarse organizadas en estructuras llamadas cromosomas, que se distribuyen en el núcleo de estas.
  • El ambiente. Es el conjunto de condiciones físicas, químicas y biológicas que rodean a los organismos. Puede influir en la embriogénesis mediante factores externos, como la temperatura, la luz, la humedad, la presión, etc. O internos, por ejemplo, las hormonas, los nutrientes, los anticuerpos, etc. El ambiente puede favorecer o alterar el desarrollo normal de los embriones.
  • Las interacciones celulares. Son las comunicaciones que se establecen entre las células mediante señales químicas o eléctricas. Permiten coordinar las actividades de estas y regular su diferenciación, es decir, el proceso por el cual las células adquieren una forma y una función específica. Las interacciones celulares se basan en la presencia de receptores y moléculas señalizadoras en la membrana celular.
Cómo citar:
"¿Qué es la embriogénesis? - Tipos y etapas de la embriogénesis". En Quees.com. Disponible en: https://quees.com/embriogenesis/. Consultado: 22-06-2024 10:23:23
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