Desarrollo embrionario y fetal humano: etapas, anexos y placenta

Desarrollo embrionario humano

Desarrollo humano
Cuando la fecundación ha finalizado, comienza una serie de reacciones metabólicas que conducen a la activación del plan de desarrollo contenido en el cigoto. Así, de solo dos gametos puede llegar a formarse un ser humano constituido por más de mil millones de células diferentes, organizadas en tejidos, órganos y sistemas especializados.

El desarrollo embrionario es un proceso continuo que suele dividirse en dos etapas: prenatal y posnatal.

Etapa prenatal

La etapa prenatal se inicia con la fecundación y finaliza con el nacimiento. Durante este periodo se reconocen tres procesos: segmentación, diferenciación y organogénesis. Cada uno de ellos contribuye a la formación del nuevo ser.

En la segmentación o clivaje, el cigoto experimenta una serie sucesiva de divisiones, sin que aumente su diámetro inicial, por lo que las células resultantes son cada vez más pequeñas y permanecen rodeadas por la zona pelúcida.

Más tarde, las células sufren cambios que les permiten diferenciarse y originar una gran variedad de células destinadas a cumplir funciones específicas. Por último, en la morfogénesis, las células y tejidos se organizan para formar los órganos que permitirán la supervivencia del nuevo ser.

El desarrollo es un proceso continuo que ha sido dividido de forma arbitraria para facilitar su estudio. A continuación se describen los principales cambios que sufre el nuevo fecundado a lo largo del tiempo hasta la formación del bebé.

a. Primera semana de desarrollo

Un día después de ocurrida la fecundación, el cigoto se divide y origina dos células embrionarias llamadas blastómeros. Las divisiones celulares continúan y, a los tres días de la fecundación, el nuevo ser humano tiene entre 12 y 16 blastómeros, agrupados en una estructura semejante a una mora, por lo que recibe el nombre de mórula. La mórula continúa su viaje hacia el útero, lugar que la acoge hacia el sexto o séptimo día de ocurrida la fecundación.

Cuando la mórula ingresa al útero, sufre algunas modificaciones que conducen a la formación de una cavidad llena de líquido, llamada blastocele. En este momento el embrión se denomina blastocisto.

Estos cambios determinan la formación del macizo celular interno y del macizo celular externo. El primero se conoce también como embrioblasto y origina las estructuras propias del embrión. El segundo, llamado trofoblasto, forma la placenta y demás anexos embrionarios.

El blastocisto permanece en el útero unos dos días, tiempo en el que pierde la zona pelúcida y se implanta en la pared uterina por acción del trofoblasto.

b. Segunda semana de desarrollo

Al octavo día, el blastocisto está parcialmente incluido en el endometrio, la capa más interna de la pared uterina.

El trofoblasto sigue un proceso de diferenciaciones sucesivas que conducen a la formación del citotrofoblasto y del sincitiotrofoblasto. El primero es la zona de activa división celular y el segundo completa el proceso de implantación.

Al noveno día, y por acción del sincitiotrofoblasto, se inicia la circulación utero-placentaria que permite la irrigación del embrión con sangre materna.

El embrioblasto también se diferencia y forma dos capas de células: la capa endodérmica y la ectodérmica.

Los 14 primeros días del desarrollo

Luego de la fecundación, puede decirse que se ha generado un nuevo ser. La activación del cigoto permite que se inicie el cumplimiento del plan de desarrollo contenido en el material genético.

Durante la primera semana, el cigoto avanza hacia la cavidad uterina y experimenta sucesivas divisiones celulares (segmentación), para dar origen a 2, 4, 8 y 16 células.

En ocasiones, el embrión en desarrollo (blastocisto) se implanta fuera de la cavidad uterina, originando lo que se conoce como implantación ectópica. El caso más frecuente de implantación ectópica corresponde a la anidación en las trompas de Falopio, lo que se denomina embarazo tubárico.

En la segunda semana, el blastocisto continúa diferenciándose y da lugar al disco germinativo bilaminar, es decir, formado por dos capas de células embrionarias: el ectodermo y el endodermo.

c. Tercera semana del desarrollo

El fenómeno más característico que se aprecia durante este periodo es la formación de un surco angosto en la superficie del ectodermo, llamado línea primitiva, que se evidencia claramente en el embrión de 15 a 16 días.

En la parte anterior de la línea primitiva se ve un levantamiento leve, llamado nódulo primitivo o de Hensen, alrededor de una pequeña fosa. Se postula que células ectodérmicas migran hacia el interior del nódulo y de la línea primitiva, formando una tercera capa de células embrionarias, llamada mesodermo (meso = medio), por ubicarse entre el ectodermo y el endodermo.

Las células que migran a través de la fosa primitiva se desplazan hacia adelante, formando una prolongación tubular que luego se transformará en un cordón macizo, llamado notocorda. La notocorda es un eje ubicado en la línea media del embrión que sirve de base para la formación posterior del esqueleto.

Tres semanas después de ocurrida la fecundación, el embrión ha generado las tres capas embrionarias que le permitirán la formación de sus propios tejidos y órganos.

d. De la cuarta a la octava semana del desarrollo

Este periodo, conocido también como periodo embrionario, se caracteriza porque cada una de las capas embrionarias da origen a tejidos y sistemas orgánicos.

El ectodermo origina los órganos y estructuras que relacionarán al nuevo ser con el mundo exterior, incluidos el sistema nervioso central y periférico; el epitelio sensorial de oído, nariz y ojo; la piel, el pelo y las uñas; la neurohipófisis, las glándulas mamarias, sudoríparas y el esmalte que recubre los dientes.

El mesodermo es responsable de la formación de bloques de tejido llamados somitas, los cuales dan origen a los tejidos muscular, cartilaginoso, óseo y subcutáneo o dérmico.

Además, el mesodermo es responsable de la formación del sistema cardiovascular, incluido el corazón, venas, arterias, capilares, linfáticos y todas las células sanguíneas y linfáticas. También genera el sistema urogenital, que incluye riñones, gónadas y sus conductos, con la excepción de la vejiga urinaria.

Por último, órganos como el bazo y las glándulas suprarrenales se derivan también de la capa mesodérmica.

La hoja germinativa endodérmica produce los tejidos de revestimiento de los sistemas digestivo y respiratorio, además de la vejiga. Forma el parénquima del hígado, páncreas, amígdalas, tiroides, paratiroides y timo. También reviste las cavidades timpánicas y de la trompa de Eustaquio.

Al final del periodo embrionario se habrán formado todos los tejidos y órganos que el nuevo ser requerirá al momento de nacer. Sin embargo, estos deben experimentar el proceso de maduración.

Como consecuencia de la formación de los diferentes tejidos, órganos y sistemas, el embrión, que presentaba una forma aplanada, va adquiriendo forma redondeada como resultado de su plegamiento en el sentido cefalo-caudal.

Durante la quinta semana, el tamaño del embrión oscila entre 5 y 8 mm, y solo llegará a 28 o 30 mm al final de la octava semana de gestación. Las dimensiones que pueden alcanzar los embriones humanos de la misma edad de gestación varían notablemente.

En este punto del desarrollo, el embrión se encuentra en contacto con el saco vitelino y la placenta, dos anexos embrionarios que contribuyen a su mantenimiento y nutrición.

De la tercera a la octava semana del desarrollo

Luego de la implantación, el blastocisto continúa su desarrollo. Durante la tercera semana se forman vasos sanguíneos trofoblásticos que permiten la circulación utero-placentaria; a los 22 días de la fecundación, el embrión forma un corazón rudimentario, y se inicia la organización del sistema nervioso central.

Al final de la tercera semana se ha formado el disco germinativo trilaminar, que contiene los tejidos embrionarios que van a formar todos los órganos del cuerpo.

Al final del primer mes (cuarta semana), el embrión ha aumentado su peso aproximadamente 7.000 veces, y las células que formarán las gónadas comienzan a ubicarse en lo que será su destino final. En este momento no puede identificarse si el embrión es de sexo femenino o masculino.

Hacia la quinta semana se observan las divisiones del encéfalo, el rostro está en formación y se insinúan las extremidades. En este momento llama la atención la presencia de una cola, herencia de nuestros antepasados. Durante la sexta y séptima semana continúa el desarrollo del rostro y las extremidades; además se completa el desarrollo de los anexos embrionarios.

En la octava semana, el embrión mide unos 3 centímetros, ya tiene manos y pies, y la cola ha disminuido su longitud.

En esta etapa del desarrollo son especialmente importantes ciertas sustancias químicas que pueden producir malformaciones y que se conocen como teratógenos.

e. De la novena semana hasta el inicio del parto

Este tiempo recibe el nombre de periodo fetal y comprende desde la novena semana (tercer mes) hasta el nacimiento.

La mujer embarazada presenta la apariencia característica que se distingue por un abdomen prominente, en cuyo interior se gesta el nuevo ser. El embrión recibe ahora el nombre de feto, porque adquiere las características físicas propias del ser humano.

El periodo fetal incluye los procesos de maduración y crecimiento.

Maduración. En este proceso se completa el desarrollo de los tejidos y órganos, formados a partir de las tres capas embrionarias. Al tercer mes, el rostro adquiere un aspecto más humano; los ojos y las orejas ya están en su ubicación definitiva.

En el quinto y sexto mes continúa la maduración de los sistemas, aunque el respiratorio y el nervioso central no han completado su diferenciación. Al final del noveno mes, el feto se encuentra en condiciones de sobrevivir normalmente y enfrentar el medio externo.

Crecimiento. El aumento del tamaño corporal va en paralelo con la maduración. Entre el tercero y el quinto mes se producen los mayores aumentos de tamaño, alcanzando hasta 5 cm por mes.

Al inicio del periodo fetal, el cuerpo mide, desde la cabeza a las nalgas, entre 5 y 8 cm; al momento de nacer alcanza unos 50 cm de longitud. También hay aumento del peso, llegando a tasas de unos 700 gramos en los últimos dos meses.

Llama la atención, sin embargo, el crecimiento de la cabeza en relación con el del cuerpo. Al tercer mes representa la mitad de la longitud corporal (cabeza-nalgas); al quinto mes, alrededor de un tercio de la longitud total (cabeza-talón); en el parto equivale a un cuarto de la longitud total del cuerpo.

Etapa posnatal

La etapa posnatal abarca todos los procesos que ocurren desde el momento del nacimiento, incluyendo la lactancia.

a. Parto

El tiempo requerido para el desarrollo total del nuevo ser es de 266 días aproximadamente, a partir del momento de la fecundación. Al final de la gestación, hacia la semana 38, el feto abandona el útero materno en el proceso que llamamos parto, que ocurre en tres etapas: dilatación, expulsión del feto y expulsión de la placenta.

Durante la dilatación del cuello uterino se producen contracciones de las paredes del útero que aumentan en frecuencia y en fuerza, facilitando el trabajo de parto. Las contracciones y la presión que ejerce la cabeza del bebé permiten el avance del feto.

La presión ejercida en el cuello activa la liberación de la hormona oxitocina, que estimula las contracciones del útero y la dilatación del cuello uterino. Una vez que aparece la cabeza del bebé, se requieren solo algunas contracciones más para que el niño abandone el útero.

El llanto, tan característico en el recién nacido, representa el aire que llena sus pulmones por primera vez, iniciando la respiración autosuficiente. Posteriormente, se corta el cordón umbilical, se limpia y se entrega el niño a su madre.

Por último, ocurre la expulsión de la placenta y de las demás membranas fetales, lo que se conoce como alumbramiento.

b. Lactancia

A los pocos días del nacimiento, las glándulas mamarias comienzan a producir un líquido llamado calostro, que contiene anticuerpos y lactosa. De esta forma, el recién nacido adquiere inmunidad y las sustancias nutritivas necesarias.

Completando el desarrollo antes del parto

Al inicio del noveno mes, el nuevo ser tiene ya la apariencia del ser humano; por eso se le llama feto, que significa pequeño por nacer.

El feto comienza a mover brazos y piernas y la madre puede percibir sus movimientos. Aparece el reflejo de succión, la cara se vuelve expresiva y es posible distinguir movimientos de ojos y cejas.

En el cuarto mes, la madre percibe los movimientos fetales de forma más clara; el esqueleto fetal continúa su desarrollo y suele medir unos 14 centímetros. Al final del quinto mes mide unos 20 centímetros y la placenta ocupa aproximadamente un 50% del útero. A pesar de todo este desarrollo, el feto aún no es viable por sí mismo.

Durante los últimos tres meses, el feto aumenta significativamente de tamaño y peso, y al noveno mes está listo para nacer.

Parto y lactancia

El trabajo de parto se inicia con la aparición de las contracciones uterinas. Estas ocurren con una frecuencia de 2 a 3 cada 10 minutos, con una duración aproximada de 1 minuto. Cada contracción empuja al niño hacia fuera, hasta el momento del nacimiento.

Después del parto, la lactancia permite la nutrición y protección del recién nacido. La leche materna contiene principios nutritivos y anticuerpos que protegen al niño durante los primeros meses de vida.

Anexos embrionarios y placenta

Los seres humanos, así como todos los vertebrados terrestres, tienen un conjunto de estructuras de protección, nutrición y excreción de las sustancias producidas por el individuo en gestación: los anexos embrionarios.

Existen cuatro membranas que se reconocen como anexos embrionarios: el saco vitelino, el corion, el alantoides y el amnios. Además hay un órgano importante llamado placenta, formada por tejidos fetales y por tejidos maternos, cuyo funcionamiento asegura el desarrollo del embrión.

a. Saco vitelino. En las aves, el óvulo contiene una sustancia llamada vitelo, que asegura la nutrición del embrión en gestación y que se almacena en el interior del saco vitelino.

En los mamíferos, los óvulos tienen poco vitelo, y aunque el saco vitelino está presente en la especie humana, este no cumple la misma función que en las aves; es más bien la evidencia de la historia evolutiva común.

b. Corion. Este anexo se deriva del trofoblasto y del mesodermo embrionario. Es la membrana más externa, a partir de la cual se formará la porción fetal de la placenta.

El corion secreta la hormona gonadotrofina coriónica humana (hCG), que mantiene el funcionamiento del cuerpo lúteo y asegura la continuidad del embarazo hasta que la placenta entre en actividad.

c. Alantoides. Es una membrana extraembrionaria situada entre el corion y el amnios. Está formada por componentes endodérmicos y mesodérmicos; participa en la nutrición y en el intercambio gaseoso entre el embrión y la madre. El componente mesodérmico crece hacia la periferia y forma vasos sanguíneos en el lado embrionario de la placenta. Parte del alantoides también origina el cordón umbilical.

El alantoides se considera, lo mismo que el saco vitelino, una estructura vestigial.

d. Amnios. Es un saco membranoso que envuelve y protege al embrión y está lleno de un fluido salino llamado líquido amniótico. Se forma a partir de pequeños espacios sobre el macizo celular interno. A los ocho días después de la fecundación, los espacios convergen y originan uno de mayor tamaño llamado cavidad amniótica, que se llena con el líquido.

El amnios permite los movimientos fetales, ofrece protección contra eventuales golpes y permite que las sustancias de desecho ingresen a la circulación materna para su excreción.

e. Placenta. Es un órgano derivado del corion embrionario y del endometrio uterino. Cumple las funciones de respiración, nutrición, excreción, protección y producción de hormonas.

Regulación endocrina del embarazo

El proceso de desarrollo está regulado por varias hormonas; algunas producidas por el propio embrión y otras secretadas por el cuerpo lúteo y la placenta.

En esta función, las células del trofoblasto secretan la hormona gonadotrofina coriónica humana (hCG), para mantener la síntesis de estrógenos y progesterona que produce el cuerpo lúteo. Al tercer mes de embarazo, la placenta asume la actividad endocrina del cuerpo lúteo, lo que determina el cese de la secreción de hCG, y el cuerpo lúteo degenera. El embarazo se mantiene hasta el momento del parto gracias a la función endocrina de la placenta.

Regulación endocrina

Desde el momento de la fecundación se producen una serie de cambios hormonales responsables del mantenimiento del embarazo. En la primera etapa, la gestación se mantiene gracias a la intervención del cuerpo lúteo que secreta estrógenos y progesterona. Al tercer mes, la producción de ambas hormonas es asumida por la placenta, la cual mantiene los niveles apropiados hasta el momento del parto.