En biología, un blastómero es un tipo de célula producida por la escisión (división celular) del cigoto después de la fertilización y es una parte esencial de la formación de blástulas . [1]
Blastómero | |
---|---|
Detalles | |
Identificadores | |
latín | blastomerus |
Malla | D001757 |
TE | E7.0.1.2.0.0.2 |
Terminología anatómica [ editar en Wikidata ] |
Características de los blastómeros humanos
En los seres humanos, la formación de blastómeros comienza inmediatamente después de la fertilización y continúa durante la primera semana de desarrollo embrionario . Aproximadamente 90 minutos después de la fertilización, el cigoto se divide en dos células. El estado de blastómero de dos células, presente después de que el cigoto se divide por primera vez, se considera el producto mitótico más temprano del ovocito fertilizado. [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 llama " mórula ". Estas son las etapas preliminares en que el embrión comienza a formarse. Una vez que esto comienza, los microtúbulos dentro del material citosólico de la mórula en las células del blastómero pueden convertirse en importantes funciones de la membrana, como las bombas de sodio . Estas bombas permiten que el interior del embrión se llene de líquido blastocoélico, que favorece el crecimiento futuro de la vida. [3]
El blastómero se considera totipotente . Es decir, los blastómeros son capaces de desarrollarse de una sola célula a un organismo adulto completamente fértil. Esto se ha demostrado mediante estudios y conjeturas realizadas con blastómeros de ratón, que también se han aceptado como verdaderas para la mayoría de los blastómeros de mamíferos. Los estudios han analizado blastómeros de ratón gemelos monocigóticos en su estado de dos células y han descubierto que cuando uno de los blastómeros gemelos es destruido, aún puede desarrollarse un ratón adulto completamente fértil. Por lo tanto, se puede suponer que, dado que una de las células gemelas era totipotente, la destruida originalmente también lo era. [4]
El tamaño relativo del blastómero dentro del embrión depende no solo de la etapa de escisión, sino también de la regularidad de la escisión entre las células. Si el número de blastómeros en la masa celular es par, entonces los tamaños de las células deben ser congruentes. Sin embargo, si el número de blastómeros en la masa celular no es uniforme, entonces la división debe ser asincrónica de modo que los tamaños de las células apoyen mejor la etapa de diferenciación específica de la masa. El tamaño de blastómero generalmente se considera desigual cuando un blastómero tiene un diámetro 25% mayor que el del otro que se está comparando. [5]
Diferenciación de blastómeros
La división de blastómeros del cigoto permite que una sola célula fértil continúe escindiéndose y diferenciándose hasta que se forme 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 formando uniones estrechas entre ellas, y los componentes citosólicos de la célula se acumulan en la región apical mientras el núcleo de cada célula se mueve hacia la región basal. A continuación, se forma la unión lateral adhesiva y se aplana el blastómero 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 los 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 de blastómeros polares que se diferencian se moverán a una posición externa en el blastocisto en desarrollo y mostrarán precursores del trofectodermo , mientras que las células apolares se moverán 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
Hay dos modelos principales de diferenciación que determinan qué células blastoméricas se dividirán en la masa celular interna o en el trofectodermo . La primera conjetura se conoce como el "modelo interior-exterior" y establece que las células se diferencian en función de su estado en la etapa de 16 células o más tarde. Esto significa que, según este modelo, las células de blastómeros no se diferencian en función de las diferencias celulares, sino que lo hacen debido a estímulos mecánicos y químicos en función de dónde se encuentran ubicadas en ese momento. [8]
El otro modelo, más ampliamente aceptado, se conoce como "modelo de polaridad celular". Este modelo establece que la orientación del plano de escisión en las etapas de 8 y 16 células determina su diferenciación posterior. [9] Hay dos formas principales en las 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 que intentan explicar por qué estas células se orientan de la manera en que lo hacen. Algunos investigadores han afirmado que los blastómeros de división temprana tienden a dividirse asimétricamente, [10] mientras que otros han propuesto que la orientación de los blastómeros en estadio 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, es probable que la célula se divida simétricamente, mientras que si el núcleo está ubicado en la región basal, es probable que la célula se divida asimétricamente. [12]
Trastornos relacionados
Es posible que se produzcan errores durante este proceso de división celular repetitiva. Entre estos errores es común 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, ocurre un evento llamado "no disyunción ". Dado que este evento ocurre en solo una de las varias células que existen en este punto, el embrión continuará desarrollándose pero tendrá algunas células normales y algunas células anormales. Las personas son "mosaicos" de células normales y anormales, por lo que este trastorno se denomina " mosaicismo numérico ".
Este mosaicismo, especialmente de diploidía y poliploidía , puede conducir al fracaso de la escisión celular y la mitosis. Cuando estas divisiones celulares tempranas necesarias no ocurren, el embrión puede comenzar a formar células cancerosas gigantes poliploides que funcionan de manera muy similar a las células de blastómeros para crecer y evolucionar en respuesta a señales mecánicas y químicas, tal como lo hacen los precursores de blastocistos. Los estudios han demostrado que estas células cancerosas gigantes a menudo también son el equivalente genético de los blastómeros somáticos. [13]
Diagnósticos
A menudo, los médicos y los investigadores utilizarán biopsias de blastómeros en mujeres embarazadas en riesgo como una forma de detectar trastornos genéticos. Sin embargo, estas biopsias son invasivas y tienen una gran desventaja en comparación con otras formas de pruebas genéticas invasivas, ya que solo se pueden extraer unas pocas células a la vez. Con el tiempo, muchos especialistas han cambiado a las biopsias de blastocistos , que proporcionan un nivel más bajo de mosaicismo , pero las biopsias de blastómeros aún se pueden usar para estudios en etapas más tempranas y diagnósticos genéticos. [14]
Ver también
- Blastocele
- Blastocisto
- Ovocito
Referencias
- ^ Blastomere Encyclopædia Britannica . Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2012. Web. 06 de febrero de 2012.
- ^ Casser, E .; Israel, S .; Witten, A .; Schulte, K .; Schlatt, S .; Nordhoff, V .; Boiani, M. (diciembre de 2017). "Totipotencia segrega entre los blastómeros hermanos de embriones de ratón en etapa de dos células" . Informes científicos . 7 (1): 8299. Bibcode : 2017NatSR ... 7.8299C . doi : 10.1038 / s41598-017-08266-6 . ISSN 2045-2322 . PMC 5557898 . PMID 28811525 .
- ^ "Formación de escisión y blastocisto" . www.vivo.colostate.edu . Consultado el 4 de abril de 2019 .
- ^ TOGASHI, Mamoru; SUZUKI, Hiroshi; MIYAI, Tatsuya; OKAMOTO, Michio T (1987). "Producción de gemelos monocigóticos mediante la división de embriones en estadio de 2 células en ratones" . La Revista Japonesa de Reproducción Animal . 33 (2): 51–57. doi : 10.1262 / jrd1977.33.51 .
- ^ "C. Tamaño del blastómero" . Eshre . Consultado el 4 de abril de 2019 .
- ^ a b Li, Chao-Bo; Wang, Zhen-Dong; Zheng, Zhong; Hu, Li-Li; Zhong, Shu-Qi; Lei, Lei (25 de agosto de 2010). "Número de blastómeros y distribución de microvellosidades en embriones de ratón clonados durante la compactación". Cigoto . 19 (3): 271–276. doi : 10.1017 / s0967199410000377 . ISSN 0967-1994 . PMID 20735894 .
- ^ a b Johnson, M (abril de 1981). "La base de dos linajes celulares distintos dentro de la mórula de ratón". Celular . 24 (1): 71–80. doi : 10.1016 / 0092-8674 (81) 90502-x . ISSN 0092-8674 . PMID 7237545 . S2CID 22263112 .
- ^ TARKOWSKI, ANDRZEJ K. (octubre de 1959). "Experimentos sobre el desarrollo de blastómeros aislados de huevos de ratón". Naturaleza . 184 (4695): 1286–1287. Código Bibliográfico : 1959Natur.184.1286T . doi : 10.1038 / 1841286a0 . ISSN 0028-0836 . PMID 13836947 . S2CID 4148223 .
- ^ Johnson, M (abril de 1981). "La base de dos linajes celulares distintos dentro de la mórula de ratón". Celular . 24 (1): 71–80. doi : 10.1016 / 0092-8674 (81) 90502-X . PMID 7237545 . S2CID 22263112 .
- ^ Husillo, Akiko (20 de febrero de 1982). "Asignación de células en quimeras de ratón preimplantacionales". Revista de Zoología Experimental . 219 (3): 361–367. doi : 10.1002 / jez.1402190311 . ISSN 0022-104X . PMID 7061978 .
- ^ Pickering, Susan J .; Johnson, Martin H .; Braude, Peter R .; Houliston, Evelyn (noviembre de 1988). "Organización citoesquelética en ovocitos humanos frescos, envejecidos y activados espontáneamente". Reproducción humana . 3 (8): 978–989. doi : 10.1093 / oxfordjournals.humrep.a136828 . ISSN 1460-2350 . PMID 3204153 .
- ^ 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 de ratón temprano" . Biología del desarrollo . 392 (2): 133–140. doi : 10.1016 / j.ydbio.2014.05.009 . PMC 4111899 . PMID 24855000 .
- ^ Niu, N; Mercado-Uribe, I; Liu, J (24 de abril de 2017). "La desdiferenciación en células madre cancerosas de tipo blastómero mediante la formación de células cancerosas gigantes poliploides" . Oncogén . 36 (34): 4887–4900. doi : 10.1038 / onc.2017.72 . ISSN 0950-9232 . PMC 5582213 . PMID 28436947 .
- ^ Gianaroli, Luca; Ferraretti, Anna P .; Crippa, Andor; Valerio, Marzia; Cafueri, Giulia; Pomante, Alessandra; Magli, M. Cristina (1 de marzo de 2016). "Pruebas genéticas previas a la implantación: cuerpos polares, blastómeros, células del trofectodermo o líquido blastocoélico". . Fertilidad y esterilidad . 105 (3): 676–683.e5. doi : 10.1016 / j.fertnstert.2015.11.018 . ISSN 0015-0282 . PMID 26658131 .
Fuentes
- "Blastómero." Diccionario médico de Stedman, 27ª ed. (2000). ISBN 0-683-40007-X
- Moore, Keith L. y TVN Persaud. El ser humano en desarrollo: embriología con orientación clínica, 7ª ed. (2003). ISBN 0-7216-9412-8