Bioética y el Comienzo de la Vida: Desarrollo Embrionario Humano

Índice

EL INICIO DE LA VIDA HUMANA

1. introducción
2. El estatuto del embrión humano
3. El desarrollo embrionario
4. Hitos del desarrollo prenatal
5. Investigación con embriones

Introducción al Embrión Humano

El estatuto biológico del embrion humano queda establecido por los eventos biológicos que se suceden desde la fertilización. Dichos eventos biológicos pueden definirse desde las perspectivas de la genética, la citología y la embriología, o la genética del desarrollo.

En primer lugar, la genética establece que el nuevo material genético que se crea tras la fertilización:

1. es original como resultado de una reproducción sexual;
2. pertenece a la especie humana ya que posee 46 cromosomas y secuencias
3. se va a comenzar a expresar desde el primer momento de su constitución;
4. sigue un programa concreto de desarrollo en el tiempo y en el espacio.

En segundo lugar, la citología y la embriología sostienen que las nuevas células: a) se dividen siguiendo unos ejes espaciales determinados;

1. se especializan según su posición en el espacio; c) se desarrollan conjugando propiedades de orden y plasticidad.

En tercer lugar, la genética del desarrollo interrelaciona las disciplinas anteriores y afirma que el genoma: a) es el responsable de los cambios morfológicos del embrión; b) se expresa diferente según el estadio de desarrollo; c) su expresión está regulada por mecanismos epigenéticos. En resumen, con la fecundación se constituye un nuevo individuo de la especie humana, una nueva identidad biológica, en el que se cumplen estas características.

El Estatuto del Embrión Humano

El Embrión Humano desde la perspectiva de la genética

La reproducción humana es un proceso de reproducción sexual, es decir, intervienen dos células gaméticas (gametos) que proceden de dos progenitores diferentes. El gameto masculino se denomina espermatozoide y el femenino ovocito (comúnmente denominado óvulo). Una célula Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 2humana no gamética o somática tiene su material genético o ADN distribuido en 46 cromosomas. Por el contrario, un gameto contiene en su núcleo 23 cromosomas, es decir, la mitad.

La fertilización es el proceso por el cual dos gametos (femenino y masculino) se fusionan para generar un nuevo individuo. Sólo uno de los 100 a 300 millones de espermatozoides que llegan a las trompas de Falopio es el que logra fecundar al ovocito. Se trata de un mecanismo de selección natural. Durante este proceso, los gametos interactúan entre sí, sufren cambios y se activan. Tras el reconocimiento mutuo, la cabeza del espermatozoi- de atraviesa varias capas y penetra en el citoplasma del óvulo, donde vierte su contenido genético (sus 23 cromosomas). Nos encontramos entonces ante una nueva entidad biológica: el cigoto o embrión unicelular, diferente de aquellas que lo han generado: el óvulo y el espermatozoide.

El genoma de la célula que resulta de la unión de un ovocito y un espermatozoide tiene dos características fundamentales: es propio de la especie humana y es original, distinto del de todos los individuos que existen, existieron y existirán (a excepción de los gemelos monocigóticos).

Existen dos marcas biológicas que caracterizan a un genoma como perteneciente a la especie humana. Por un lado, la distribución genética, de manera que, en las células humanas sanas, en la fase de división la cromatina se organiza en 23 pares de cromosomas. Por otro lado, la presencia de las secuencias Alu en dicho genoma, identificadas en 1979 y de las que se conocen 7000 exclusivas de la especie humana.

Secuencias Alu

MACACAFASCICULARIS - ALU HOMO SAPIENS 7000 Alu Insertions unique to humans HAMADRYAS ANUBIS BABBON . RHESUS MONKEY PONGO PYGAEUS CD8 .PAN TROGLODITES CD8 GORILLA GORILLA CD8

El programa genético del cigoto consiste en llevar a cabo el desarrollo a través de la expresión o represión de los genes. Las investigaciones más recientes muestran que su expresión comienza en el estado de una célula. Aunque todas las células del nuevo individuo poseen la misma combinación de genes, estas comenzarán a diferenciarse Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 3para constituir los distintos tejidos. Esta especialización no obedece a modificaciones de la información genética original sino a una expresión selectiva de los genes necesarios en dicha especialidad celular, permaneciendo silenciados todos los demás. De este modo, cualquier célula expresa aquellos genes que determinan su función.

El Desarrollo Embrionario

Las primeras veinticuatro horas de vida transcurren en el estado unicelular. En ellas se llevará a cabo la primera división celular. Durante el descenso del embrión hacia la cavidad uterina, que durará alrededor de siete días, dos nuevas divisiones le convertirán en un embrión de cuatro células. Estas divisiones ocurren de forma secuencial, asincrónica y en distintos planos. Las sucesivas divisiones darán lugar al embrión de 8, 16 y 32 células.

Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 4Primera división del cigoto Embrión de dos células (30 horas) Embrión de cuatro células (40 Mórula avanzada (cuatro días) Fusión núcleos Mórula (tres días) Fecundación (12 a 24 horas) Trompa uterina Ovulación Blastocisto (cuatro a cinco días) Útero Ovario cinco a seis días Fuente: Ricardo Paniagua, Manuel Nistal, Pilar Sesma, Manuel Álvarez-Uría, Benito Fraile, Ramón Anadón, Francisco José Saéz: Biologia celular y molecular, 4. Derechos @ McGraw-Hill Education. Derechos Reservados. Figura 2. Desarrollo celular embrionario.

El estado de 16 células se denomina mórula y en su estructura se diferencian dos grupos de células: internas y externas. La mayor parte de las células externas daran lugar a un tejido denominado trofectodermo, precursor de las estructuras no embrionarias como la placenta. El embrión procederá del grupo de células internas. En el quinto día posfecundación, la mórula entra en el útero y se produce el fenómeno de cavitación, el cual permite diferenciar dos tipos de tejidos en el embrión: el embrioblasto (células de la masa celular interna) y el trofoblasto (capa de células externas), y una cavidad llamada blastocele. A partir de este momento ninguna célula de un linaje puede pasar a contribuir al otro.

En este momento se desprende la zona pelúcida que hasta ahora ha evitado la implantación extrauterina del embrión. El embrión que presenta estas características recibe el nombre de blastocisto. Entre el sexto y el séptimo día posfecundación va a comenzar la implantación, quedando completada entre 14 y 15 días posfecundación. Paralelamente, el trofoblasto y el embrioblasto continúan especializándose en diferentes tipos de tejidos.

A lo largo de la tercera semana posfecundación tiene lugar el fenómeno de gastrulación, el cual da lugar a los tres tejidos embrionarios principales: el ectodermo (que dará lugar a la piel y las estructuras nerviosas), el endodermo (sistemas respiratorio y digestivo) y el mesodermo (sistemas cardiovascular y esquelético). En la cuarta semana posfecundación tiene lugar el plegamiento del embrión y comienzan a desarrollarse los órganos y sistemas.

Hitos del Desarrollo Prenatal

Hitos del desarrollo prenatal (I)

• El embarazo dura aproximadamente 40 semanas desde la fecundación.

Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 5

• El corazón empieza a latir a las 3 semanas de la concepción. (5 ª semana de embarazo)
• Entre la 3 y la cuarta semana se produce la organogenesis
• El embrión empieza a realizar movimientos espontáneos y reflejos entre la semana 5 y 6 de embarazo. Estos movimientos son esenciales para desarrollo neuromuscular

6 semanas Yolk Sac Embryo

Hitos del desarrollo prenatal (II)

• Los muñones de la extremidades aparecen cuando hay un retraso de 14 días.
• La actividad eléctrica cardiaca comienza a las 7 semanas con un patrón de latido similar al adulto.
• A las 7 semanas los dedos se separan.

Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 6EHD 7 WEEKS www.ehd.org 9 SEMANAS DE AMENORREA 7 DE GESTACIÓN

Hitos del desarrollo prenatal (III)

• Durante el periodo embrionario el embrión humano crece desde una sola célula hasta formar un billon de células con unas 4000 distintas estructuras anatómicas
• El embrión de 8 semanas muestra un 80 % de similitud con un ser humano adulto
• A las 9 semanas empieza tragar líquido amniótico

inches 0- -20 1- 2- 10 Weeks 4 Days 9 montr O www.end.org 10 semanas

Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 7EHD -10 9 Weeks 0 5 months www.chd.org 11 DE AMENORREA. 9 DE GESTACION

Hitos del desarrollo prenatal (IV)

• El embrión de 9 semanas coge cosas, cabecea, abre la mandíbula, mueve la lengua, suspira y bosteza.
• A la 9 semanas tiene receptores en la superficie de la cara en las
• palmas de las manos y en las planta de los pies, puede sentir.
• Entre las 9 y las 10 semana su peso se incrementa en un 75 %
• A la 20 semanas oye y responde a estímulos auditivos.
• Antes del nacimiento el corazón ha latido 54 millones de veces .

13 semanas 15 semanas

Investigación con Embriones

Universidad Francisco de Vitoria UFV Madrid Escuela de Postgrado y Formación Permanente Tema 1: Comienzo de la vida 8Último punto: INVESTIGACION CON EMBRIONES

En 1999 Thomson entre otros investigadores proponía como fuente de células troncales embrionarias los embriones "sobrantes" congelados en las unidades de reproducción humana asistida. Fue el año en el que se clonó la oveja Dolly y en el que se suscitó el debate sobre la clonación humana en sus versiones reproductiva y terapéutica.

Para utilizar células troncales embrionarias era necesario destruir el embrión a partir del cual se obtienen y esta cuestión implica un indiscutible debate ético.

En el año 2007, Thomson publicaba un trabajo que cerraba el ciclo de investigación con células embrionarias, al explicar que mediante transferencia nuclear era posible reprogramar las células hasta un estadio indiferenciado. De hecho, a través de esta técnica, se conseguía con tan solo cuatro factores (OCT4, SOX2, NANOG, y LIN28) reprogramar células somáticas hasta un estado de células troncales pluripotentes que tienen esencialmente las mismas características que las células troncales embrionarias. Son las células que llamó iPs (Induced Pluripotent Stem Cells). Estas células tienen, igual que las embrionarias, potencial para ser utilizadas en nuevos modelos de enfermedades para el descubrimiento de nuevos fármacos con base celular, al igual que en el campo del trasplante. Resulta curioso que fuera el mismo hombre quien abriera y cerrara el ciclo de utilización de células troncales embrionarias. Así lo afirmaba un artículo del New York Times que titulaba: "El hombre que contribuyó a que comenzara la guerra de las células troncales podría ayudar a que terminara". En este artículo, el Dr. Thomson afirma que tuvo preocupaciones eticas sobre la investigación con embriones desde el primer momento, a pesar de que sabía que este tipo de investigación ofrece ideas sobre el desarrollo humano y el potencial de nuevos tratamientos para varias enfermedades. Como él mismo afirmaba,

" ... si la investigación con celulas troncales embrionarias no te hace sentirte por lo menos un poco incómodo, es que no has pensado en ello lo suficiente" 5.

A la misma conclusión acerca de la utilidad de las células iPs había llegado también, casi a la vez, y en paralelo, el grupo del profesor Yamanaka , que publicó en 2006 los resultados del trabajo de reprogramar células diferenciadas hasta llevarlas al estadio similar al embrionario.

¿Por qué, entonces, esta obsesión por experimentar con embriones humanos, siendo así que existen otras alternativas, como la sangre del cordón o las células iPS, más fáciles de controlar y que no precisan de la destrucción de embriones?6 La razón, como muchas veces, es que hay demasiados intereses en juego como para que se abandone el uso de embriones humanos sin reacción alguna. A ello hace referencia la profesora Natalia López Moratalla, denunciando la fuerza mediática del lobby pro células embrionarias:

"Después de 10 años de intentos de clonación, a fin de obtener células con dotación elegida mediante la técnica de transferencia, se pasa del uso de óvulos al uso de cigotos. Pero ya no se puede denominar clonación a esta técnica; no lo es. Tampoco se conoce, ni se prevé un uso terapéutico. Sin embargo, rápidamente el 'lobby pro células embrionarias' vuelve a buscar parejas que quieran donar para investigación sus embriones sobrantes".

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