Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Blastómero

En biología, un blastómero es un tipo de célula producida por la división celular (segmentación) del cigoto después de la fecundación ; los blastómeros son una parte esencial de...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

En biología, un blastómero es un tipo de célula producida por la división celular (segmentación) del cigoto después de la fecundación ; los blastómeros son una parte esencial de la formación de la blástula y del blastocisto en los mamíferos . [ 1 ]

Características de los blastómeros humanos

En los humanos, la formación de blastómeros comienza inmediatamente después de la fecundación y continúa durante la primera semana de desarrollo embrionario . Aproximadamente 90 minutos después de la fecundación, el cigoto se divide en dos células. El estado de blastómero de dos células, presente después de la primera división del cigoto, se considera el producto mitótico más temprano del ovocito fecundado . [ 2 ] Estas divisiones mitóticas continúan y dan como resultado una agrupación de células llamadas blastómeros. Durante este proceso, el tamaño total del embrión no aumenta, por lo que cada división da como resultado células cada vez más pequeñas. Cuando el cigoto contiene de 16 a 32 blastómeros, se le denomina mórula . Estas son las etapas preliminares en las que comienza la formación del embrión. Una vez que esto comienza, los microtúbulos dentro del material citosólico de la mórula en las células de los blastómeros pueden desarrollar funciones de membrana importantes, como las bombas de sodio . Estas bombas permiten que el interior del embrión se llene con líquido blastocélico , que sustenta el crecimiento posterior de la vida. [ 3 ]

El blastómero se considera totipotente ; es decir, los blastómeros son capaces de desarrollarse a partir de una sola célula hasta convertirse en un organismo adulto completamente fértil. Esto se ha demostrado mediante estudios y conjeturas realizadas con blastómeros de ratón, que también se han aceptado como válidos para la mayoría de los blastómeros de mamíferos. Algunos estudios han analizado blastómeros de ratones gemelos monocigóticos en su estado de dos células y han descubierto que, cuando se destruye uno de los blastómeros gemelos, aún puede desarrollarse un ratón adulto completamente fértil. Por lo tanto, se puede asumir que, dado que una de las células gemelas era totipotente, la célula destruida también lo era originalmente. [ 4 ]

El tamaño relativo de los blastómeros dentro del embrión depende no solo de la etapa de segmentación, sino también de la regularidad de la segmentación entre las células. Si el número de blastómeros en la masa celular es par, entonces los tamaños de las células deberían ser congruentes. Sin embargo, si el número de blastómeros en la masa celular no es par, entonces la división debería ser asincrónica para que los tamaños de las células se ajusten mejor a la etapa específica de diferenciación de la masa. El tamaño de los blastómeros se considera generalmente desigual cuando un blastómero tiene un diámetro más de un 25 % mayor que el del otro que se compara. [ 5 ]

Diferenciación de blastómeros

La división de los blastómeros del cigoto permite que una sola célula fértil continúe dividiéndose hasta la formación de un blastocisto . La diferenciación del blastómero permite el desarrollo de dos poblaciones celulares distintas: la masa celular interna , que se convierte en precursora del embrión , y el trofectodermo , que se convierte en precursor de la placenta . Estos precursores suelen aparecer cuando el blastómero se diferencia en masas de 8 y 16 células. [ 6 ]

Durante el período de diferenciación de 8 células, los blastómeros forman uniones adherentes y posteriormente se polarizan a lo largo del eje apical-basal. Esta polarización cambia permanentemente la morfología de estas células e inicia el proceso de diferenciación. [ 6 ] Después de esto, la masa de blastómeros de 8 células comienza a compactarse mediante la formación de uniones estrechas entre sí, y los componentes citosólicos de la célula se acumulan en la región apical mientras que el núcleo de cada célula se mueve a la región basal. Luego se forma la unión lateral adhesiva y el blastómero se aplana para establecer el dominio cortical apical. Una vez que comienza la transición a una masa de 16 células, el dominio cortical apical desaparece, pero se conservan elementos de polaridad. Esto permite que aproximadamente la mitad de los blastómeros hereden regiones polares que pueden reconstruir el dominio cortical apical. Los otros blastómeros que se diferencian, entonces, se volverán apolares. Las células polares del blastómero que se diferencian se desplazarán a una posición externa en el blastocisto en desarrollo y mostrarán precursores del trofectodermo , mientras que las células apolares se desplazarán a una posición interna y comenzarán a desarrollarse en el embrión. [ 7 ] Las células se comprometerán completamente con sus estados individuales en uno de estos dos dominios en la etapa de 32 células. [ 7 ]

Modelos de diferenciación

Existen dos modelos principales de diferenciación que determinan qué células del blastómero se dividirán en la masa celular interna o en el trofectodermo . La primera hipótesis se conoce como el "modelo de adentro hacia afuera" y establece que las células se diferencian según su estado en la etapa de 16 células o posterior. Esto significa que, según este modelo, las células del blastómero no se diferencian en función de diferencias celulares, sino que lo hacen debido a estímulos mecánicos y químicos basados ​​en su posición en ese momento. [ 8 ]

El otro modelo, más ampliamente aceptado, se conoce como el "modelo de polaridad celular". Este modelo establece que la orientación del plano de división en las etapas de 8 y 16 células determina su diferenciación posterior. [ 9 ] Hay dos formas principales en que los blastómeros se dividen típicamente: simétricamente, es decir perpendicular al eje apical-basal, o asimétricamente, es decir horizontal al eje apical-basal. Muchas hipótesis y conjeturas potenciales intentan explicar por qué estas células se orientan de la manera en que lo hacen. Algunos investigadores han afirmado que los blastómeros que se dividen temprano tienden a dividirse asimétricamente, [ 10 ] mientras que otros han propuesto que la orientación de los blastómeros en la etapa de 8 células es aleatoria y no se puede predecir a mayor escala. [ 11 ] Un estudio en particular afirma que la posición del núcleo en cada blastómero puede usarse para indicar cómo se dividirá la célula: si el núcleo está en la región apical, entonces es probable que la célula se divida simétricamente, mientras que si el núcleo está ubicado en la región basal, entonces es probable que la célula se divida asimétricamente. [ 12 ]

Es posible que se produzcan errores durante este proceso de división celular repetitiva. Un error común es que el material genético no se divida de manera uniforme. Normalmente, cuando una célula se divide, cada célula hija tiene el mismo material genético que la célula madre; si el material genético no se divide uniformemente entre las dos células hijas, se produce un evento llamado " nondisyunción ". Dado que este evento ocurre solo en una de las varias células que existen en ese momento, el embrión continuará desarrollándose, pero tendrá algunas células normales y otras anormales. Este trastorno se denomina " mosaicismo numérico ". [ 13 ]

Este mosaicismo, especialmente de diploidía y poliploidía , puede provocar fallos en la división celular y la mitosis. Cuando estas divisiones celulares tempranas necesarias no se producen, el embrión puede comenzar a formar células cancerosas gigantes poliploides que funcionan de manera muy similar a las células blastómeras para crecer y evolucionar en respuesta a señales mecánicas y químicas, al igual que los precursores del blastocisto. Los estudios han demostrado que estas células cancerosas gigantes suelen ser también el equivalente genético de los blastómeros somáticos. [ 14 ]

Diagnóstico

Con frecuencia, los médicos e investigadores utilizan biopsias de blastómeros en mujeres embarazadas de riesgo para detectar trastornos genéticos. Sin embargo, estas biopsias son invasivas y presentan una desventaja importante en comparación con otras formas de pruebas genéticas invasivas , ya que solo se puede extraer un número reducido de células a la vez. Con el tiempo, muchos especialistas han optado por las biopsias de blastocistos , que ofrecen un menor grado de mosaicismo , pero las biopsias de blastómeros aún pueden utilizarse para estudios en etapas tempranas y diagnósticos genéticos. [ 15 ]

Referencias

  1. ↑ "Blastomero" . Encyclopædia Britannica Online . Consultado el 21 de mayo de 2022 .
  2. ↑ Casser, E.; Israel, S.; Witten, A.; Schulte, K.; Schlatt, S.; Nordhoff, V.; Boiani, M. (diciembre de 2017). "La totipotencia se segrega entre los blastómeros hermanos de embriones de ratón en etapa de dos células" . Scientific Reports . 7 (1): 8299. Bibcode : 2017NatSR...7.8299C . doi : 10.1038/s41598-017-08266-6 . ISSN 2045-2322 . PMC 5557898. PMID 28811525 .   
  3. ↑ "Cegamiento y formación del blastocisto" . Universidad Estatal de Colorado . Marzo de 2000. Consultado el 21 de mayo de 2022 .
  4. ↑ TOGASHI, Mamoru; SUZUKI, Hiroshi; MIYAI, Tatsuya; OKAMOTO, Michio T (1987). "Producción de gemelos monocigóticos mediante la división de embriones en etapa de 2 células en ratones" . The Japanese Journal of Animal Reproduction . 33 (2): 51– 57. doi : 10.1262/jrd1977.33.51 .
  5. ↑ "C. Tamaño del blastómero" . Atlas de Embriología Humana . 2016. Consultado el 21 de mayo de 2022 .
  6. 1 2 Li, Chao-Bo; Wang, Zhen-Dong; Zheng, Zhong; Hu, Li-Li; Zhong, Shu-Qi; Lei, Lei (2010-08-25). "Número de blastómeros y distribución de microvellosidades en embriones de ratón clonados durante la compactación". Zygote . 19 (3): 271– 276. doi : 10.1017/s0967199410000377 . ISSN 0967-1994 . PMID 20735894 . S2CID 23902185 .   
  7. 1 2 Johnson, M (abril de 1981). "La base de dos linajes celulares distintos dentro de la mórula del ratón". Cell . 24 ( 1): 71– 80. doi : 10.1016/0092-8674(81)90502-x . ISSN 0092-8674 . PMID 7237545. S2CID 22263112 .   
  8. ↑ TARKOWSKI, ANDRZEJ K. (octubre de 1959). "Experimentos sobre el desarrollo de blastómeros aislados de huevos de ratón". Nature . 184 (4695): 1286– 1287. Bibcode : 1959Natur.184.1286T . doi : 10.1038 / 1841286a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 13836947. S2CID 4148223 .   
  9. ↑ Johnson, M (abril de 1981). "La base de dos linajes celulares distintos dentro de la mórula del ratón". Cell . 24 (1): 71– 80. doi : 10.1016/0092-8674(81)90502-X . PMID 7237545. S2CID 22263112 .  
  10. ↑ Spindle, Akiko (1982-02-20). "Asignación celular en quimeras de ratón preimplantacionales". Journal of Experimental Zoology . 219 (3): 361– 367. doi : 10.1002/jez.1402190311 . ISSN 0022-104X . PMID 7061978 .  
  11. ↑ Pickering, Susan J.; Johnson, Martin H.; Braude, Peter R.; Houliston, Evelyn (noviembre de 1988). "Organización del citoesqueleto en ovocitos humanos frescos, envejecidos y activados espontáneamente". Human Reproduction . 3 (8): 978– 989. doi : 10.1093/oxfordjournals.humrep.a136828 . ISSN 1460-2350 . PMID 3204153 .  
  12. ↑ Ajduk, Anna; Biswas Shivhare, Sourima; Zernicka-Goetz, Magdalena (agosto de 2014). "La posición basal de los núcleos es un requisito previo para las divisiones celulares asimétricas en el embrión temprano del ratón" . Developmental Biology . 392 (2): 133– 140. doi : 10.1016/j.ydbio.2014.05.009 . PMC 4111899. PMID 24855000 .  
  13. ↑ Hastings RJ, Cavani S, et al. Directrices citogenéticas y garantía de calidad: un marco europeo común para la evaluación de la calidad de las investigaciones citogenéticas constitucionales y adquiridas. Eur J Hum Genet. 2007 mayo;15(5):525-7.
  14. ↑ Niu, N; Mercado-Uribe, I; Liu, J (2017-04-24). "Desdiferenciación en células madre cancerosas similares a blastómeros mediante la formación de células cancerosas gigantes poliploides" . Oncogene . 36 ( 34): 4887– 4900. doi : 10.1038/onc.2017.72 . ISSN 0950-9232 . PMC 5582213. PMID 28436947 .   
  15. ↑ Gianaroli, Luca; Ferraretti, Anna P.; Crippa, Andor; Valerio, Marzia; Cafueri, Giulia; Pomante, Alessandra (marzo de 2016). "Pruebas genéticas preimplantacionales: ¿cuerpos polares, blastómeros, células del trofectodermo o líquido blastocélico?" . Fertility and Sterility . 105 (3): 676– 683. doi : 10.1016/j.fertnstert.2015.11.018 . ISSN 0015-0282 . PMID 26658131 .  

Fuentes

  • "Blastómero". Diccionario médico de Stedman, 28.ª ed. (2006).
  • Moore, Keith L., Torchia, Mark G. y T. Persaud. El desarrollo humano: embriología con orientación clínica, 8.ª ed. (2008).
  • Sermon, Karen y Viville, Stéphane, editores. Libro de texto de genética reproductiva humana. (2014).
  • Bradshaw, Ralph y Stahl, Philip, editores. Enciclopedia de Biología Celular (2015).
  • Singh, Vishram. Libro de texto de embriología clínica, 2.ª edición actualizada. (2020).