Fertilización

Qué es la fertilización

La fertilización es la unión de los gametos masculino y femenino, evento que restablece la diploidía (2n = 46 cromosomas en el ser humano) a partir de dos células haploides (n = 23). En la especie humana, tiene lugar de forma natural en la ampolla de la trompa de Falopio, la porción más ancha y distal de este conducto, y se completa en un plazo aproximado de 24 horas desde la penetración del espermatozoide hasta la primera división mitótica del cigoto.

El término procede del latín fertilis ("capaz de dar fruto", derivado del verbo ferre, "llevar, portar") y del sufijo -ización, que indica el proceso de hacer algo. Su uso biológico es un calco del inglés fertilization, que se extendió al español durante el siglo XX. En la tradición médica hispana, el vocablo más arraigado para referirse a este proceso es "fecundación", del latín fecundare ("hacer fértil"), y ambas voces pueden considerarse sinónimas en el contexto reproductivo humano. La diferencia original es de matiz: "fecundación" evoca la biología del encuentro celular; "fertilización", en sentido primario, aludía a enriquecer la tierra para hacerla productiva, y solo por extensión se aplicó a la reproducción animal.

Etapas del proceso

La fertilización no es un instante puntual sino una secuencia de acontecimientos que se encadenan a lo largo de varias horas. Cada paso impone barreras que limitan el acceso de los espermatozoides al oocito y previenen la entrada de más de uno.

Capacitación espermática. Tras la eyaculación, los espermatozoides no son todavía capaces de fertilizar el oocito. Necesitan un periodo de maduración en el tracto genital femenino (entre cinco y siete horas, aproximadamente) durante el cual sufren cambios en la membrana plasmática que les confieren hipermovilidad y la competencia para reaccionar ante las señales del oocito. Este proceso recibe el nombre de capacitación y fue descrito de forma independiente por M. C. Chang y C. R. Austin en 1951.

Reacción acrosómica y penetración de la zona pelúcida. Al contactar con la zona pelúcida (la cubierta glicoproteica que rodea al oocito), el espermatozoide capacitado libera el contenido de su acrosoma, un orgánulo situado en la cabeza que contiene enzimas hidrolíticas. Estas enzimas, junto con la fuerza mecánica del flagelo, permiten al espermatozoide atravesar la zona pelúcida. En el ser humano, la unión inicial depende de la interacción entre proteínas de la superficie espermática y las glicoproteínas ZP1, ZP2, ZP3 y ZP4 de la zona pelúcida.

Fusión de membranas y bloqueo de la polispermia. Una vez superada la zona pelúcida, la membrana del espermatozoide se fusiona con la del oocito. El oocito responde liberando el contenido de los gránulos corticales al espacio perivitelino, en la llamada reacción cortical, que modifica la zona pelúcida de forma irreversible e impide la entrada de más espermatozoides. Este mecanismo de bloqueo de la polispermia es clave: la entrada de dos o más espermatozoides produciría un cigoto triploide o poliploide, incompatible con un desarrollo embrionario normal.

Formación de los pronúcleos y singamia. Tras la fusión, el oocito completa su segunda división meiótica (que estaba detenida en metafase II desde la ovulación) y expulsa el segundo corpúsculo polar. El material genético del espermatozoide se descondensa y se rodea de una membrana nuclear para constituir el pronúcleo masculino; simultáneamente, el material genético del oocito forma el pronúcleo femenino. Ambos pronúcleos migran hacia el centro de la célula. Sus membranas se desintegran, los cromosomas se alinean en un huso acromático común y la célula entra en su primera división mitótica, originando dos células hijas genéticamente idénticas, los blastómeros. El proceso de fusión nuclear se denomina cariogamia o singamia.

Dónde ocurre la fertilización

La ampolla tubárica es el lugar fisiológico de la fertilización en la especie humana. Mide entre 7 y 8 centímetros de longitud y es la región más ancha de la trompa de Falopio, próxima al ovario. Los espermatozoides llegan hasta ella guiados por quimiotaxis (señales químicas liberadas por el complejo cúmulo-oocito) y por termotaxis (el gradiente de temperatura que existe a lo largo de la trompa). De los millones de espermatozoides depositados en el tracto genital femenino durante la eyaculación, solo unos centenares alcanzan la ampolla; esa reducción drástica constituye en sí misma un filtro de selección.

Preguntas frecuentes

¿Fertilización y fecundación son lo mismo?

En el contexto de la reproducción biológica humana, sí: ambos términos designan la fusión de un espermatozoide y un oocito para formar un cigoto. La diferencia es de origen lingüístico. "Fecundación" es la voz clásica del español médico, heredada del latín fecundare. "Fertilización" es un calco del inglés fertilization que se generalizó durante el siglo XX, sobre todo en textos de biología celular y embriología. En español, la primera acepción de "fertilizar" se refería a hacer productiva la tierra; su uso reproductivo es una extensión posterior.

¿Cuánto tarda la fertilización?

Desde la penetración del espermatozoide en la zona pelúcida hasta la primera división mitótica del cigoto transcurren aproximadamente 24 horas. Sin embargo, la capacitación previa de los espermatozoides en el tracto genital femenino puede requerir entre cinco y siete horas, y la migración hasta la ampolla tubárica añade un tiempo adicional variable.

¿Qué ocurre si penetra más de un espermatozoide?

La entrada de dos o más espermatozoides, situación denominada polispermia, produce un cigoto con un número anómalo de cromosomas. La polispermia es incompatible con un desarrollo embrionario viable en mamíferos. El oocito dispone de un mecanismo de defensa rápido, la reacción cortical, que modifica la zona pelúcida tras la entrada del primer espermatozoide y bloquea eficazmente el acceso de los siguientes.

Referencias

1. Biblioteca Nacional de Medicina de Estados Unidos. Fecundación y desarrollo del feto. MedlinePlus, enciclopedia médica en español.
2. Manual MSD, versión para profesionales. Generalidades sobre la infertilidad.
3. Real Academia Española. Fertilización. Diccionario de la lengua española.
4. Moore, K.L. y Persaud, T.V.N. Embriología clínica. Elsevier, 11.ª ed. Capítulo 2: Primera semana del desarrollo humano.