Cuerpo polar
Un cuerpo polar es una célula haploide pequeña que se forma al mismo tiempo que un óvulo durante la ovogénesis , pero que generalmente no tiene la capacidad de ser fecundada . Recibe su nombre por su posición polar en el óvulo.
Cuando ciertas células diploides en animales experimentan citocinesis después de la meiosis para producir óvulos, a veces se dividen de manera desigual. La mayor parte del citoplasma se segrega en una célula hija , que se convierte en el óvulo , mientras que los cuerpos polares más pequeños solo obtienen una pequeña cantidad de citoplasma. Con frecuencia mueren y se desintegran por apoptosis , pero en algunos casos permanecen y pueden ser importantes en el ciclo de vida del organismo. [1]
Hermanamiento
La maclación de cuerpos polares es una forma hipotética de maclación en la meiosis, donde uno o más cuerpos polares no se desintegran y son fertilizados por el esperma . [2]
En principio, la formación de gemelos se produciría si el óvulo y el cuerpo polar fueran fecundados por espermatozoides separados. Sin embargo, incluso si se produjera la fecundación, normalmente no se produciría un mayor desarrollo porque el cigoto formado por la fusión del espermatozoide y el cuerpo polar no tendría suficiente citoplasma o nutrientes almacenados para alimentar al embrión en desarrollo.
Los cuerpos polares fueron reportados por primera vez en 1824 por Carus en gasterópodos, pero su papel no fue aclarado hasta el trabajo de Butschli en 1875, Giard en 1876 y finalmente Hertwig en 1877. Estas estructuras a menudo se confundían con fragmentos de huevos o masas de yema expulsadas, pero finalmente se las denominó cuerpos direccionales (o Richtungskörper), un término que implica el lugar donde comienzan las divisiones de maduración. Los nombres comunes "polocitos" y "cuerpos polares" derivan de su posición polar en los huevos. [1] Los cuerpos polares fueron caracterizados a principios del siglo XX, por O. Hertwig, T. Boveri y EL Mark, como óvulos no funcionales que se desintegraban porque el espermatozoide , con raras excepciones, no podía fertilizarlos y, en cambio, desencadenaba químicamente su disolución. [3]
Los cuerpos polares sirven para eliminar la mitad del conjunto de cromosomas diploides producido por la división meiótica en el óvulo, dejando atrás una célula haploide . Para producir los cuerpos polares, la célula debe dividirse asimétricamente, lo que se alimenta mediante la formación de surcos (una zanja) cerca de un punto particular en la membrana celular. La presencia de cromosomas induce la formación de una capa cortical de actomiosina, una estructura de anillo de miosina II y un conjunto de fibras del huso, cuya rotación promueve la invaginación en el borde de la membrana celular y separa el cuerpo polar del ovocito . [4]
Los errores meióticos pueden provocar aneuploidía en los cuerpos polares, lo que, en la mayoría de los casos, produce un cigoto aneuploide. Los errores pueden ocurrir durante cualquiera de las dos divisiones meióticas que producen cada cuerpo polar, pero son más pronunciados si ocurren durante la formación del primer cuerpo polar, porque la formación del primer cuerpo polar influye en la composición cromosómica del segundo. Por ejemplo, la predivisión (la separación de las cromátidas antes de la anafase ) en el primer cuerpo polar puede inducir la formación de un cuerpo polar aneuploide. Por lo tanto, la formación del primer cuerpo polar es un factor especialmente importante en la formación de un cigoto sano . [5]
Sin embargo, no se garantiza que los cuerpos polares cromosómicamente anormales induzcan el desarrollo de un cigoto anormal . Se puede producir un cigoto euploide si la aneuploidía es recíproca: un cuerpo polar tiene un cromosoma adicional y el otro carece del mismo cromosoma (ver también disomía uniparental ). Si el cromosoma adicional es absorbido por un cuerpo polar en lugar de pasar al ovocito, se puede evitar la trisomía . No está claro si esto es un evento casual o si está influenciado de alguna manera por el microambiente. En al menos un caso, se ha rastreado este cigoto euploide a través del desarrollo hasta el nacimiento como un niño sano con un recuento cromosómico normal. [6]
Aplicaciones médicas
Una biopsia de cuerpo polar es la toma de una muestra de un cuerpo polar de un ovocito . Después de la toma de una muestra de un cuerpo polar, el análisis posterior se puede utilizar para predecir la viabilidad y la probabilidad de embarazo del ovocito, así como la salud futura de una persona resultante de dicho embarazo. Este último uso la convierte en una forma de detección genética preimplantacional (PGS). En comparación con una biopsia de blastocisto, una biopsia de cuerpo polar puede ser potencialmente más económica, tener menos efectos secundarios nocivos y ser más sensible para detectar anomalías. [6] La principal ventaja del uso de cuerpos polares en el DGP es que no son necesarios para una fertilización exitosa o un desarrollo embrionario normal, lo que garantiza que no haya efectos nocivos para el embrión.
Una de las desventajas de la biopsia de PB es que sólo proporciona información sobre la contribución materna al embrión, por lo que se pueden diagnosticar casos de enfermedades autosómicas dominantes y ligadas al cromosoma X que se transmiten por vía materna, y las enfermedades autosómicas recesivas sólo se pueden diagnosticar parcialmente. Otro inconveniente es el mayor riesgo de error diagnóstico, por ejemplo debido a la degradación del material genético o a eventos de recombinación que conducen a primeros cuerpos polares heterocigotos.
Partenogénesis
En algunas especies, el cuerpo polar puede volver a fusionarse con el óvulo, lo que puede dar lugar a un embrión viable que tiene un solo progenitor, un proceso denominado partenogénesis . [7]
Imágenes adicionales
- Diagrama que muestra la reducción del número de cromosomas en el proceso de maduración del óvulo.
- Esquema que muestra analogías en el proceso de maduración del óvulo y el desarrollo de las espermátidas.
- El proceso de fecundación en el óvulo de un ratón.
- Cuerpo polar que sobresale de un polo animal de un ovocito de estrella de mar
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Referencias
- ^ ab Schmerler, S.; GM Wessel (2011). "Los cuerpos polares: más una falta de comprensión que una falta de respeto". Mol. Reprod. Dev . 78 (1): 3–8. doi :10.1002/mrd.21266. PMC 3164815. PMID 21268179 .
- ^ Bieber, FR; Nance, WE; Morton, CC; Brown, JA; Redwine, FO; Jordan, RL; Mohanakumar, T. (1981). "Estudios genéticos de un monstruo acardíaco: evidencia de la formación de gemelos en cuerpos polares en el hombre". Science . 213 (4509): 775–777. Bibcode :1981Sci...213..775B. doi :10.1126/science.7196086. PMID 7196086.
- ^ Conklin, EG (1915). "Por qué los cuerpos polares no se desarrollan". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 1 (9): 491–6. Bibcode :1915PNAS....1..491C. doi : 10.1073/pnas.1.9.491 . PMC 1090872 . PMID 16576055.
- ^ Wang, Q.; Racowsky, C.; Deng, M. (2011). "Mecanismo de la extrusión del cuerpo polar inducida por cromosomas en óvulos de ratón". División celular . 6 : 17. doi : 10.1186/1747-1028-6-17 . PMC 3179692 . PMID 21867530.
- ^ Geraedts, J.; Collins, J.; Gianaroli, L.; Goossens, V.; Handyside, A.; Harper, J.; Montag, M.; Repping, S.; Schmutzler, A. (2010). "¿Qué sigue para el cribado genético preimplantacional? ¡Un enfoque de cuerpo polar!". Human Reproduction (Oxford, Inglaterra) . 25 (3): 575–7. doi :10.1093/humrep/dep446. PMC 2817568. PMID 20031957 .
- ^ ab Scott Jr, RT; Treff, NR; Stevens, J.; Forman, EJ; Hong, KH; Katz-Jaffe, MG; Schoolcraft, WB (2012). "Parto de un niño cromosómicamente normal a partir de un ovocito con cuerpos polares aneuploides recíprocos". Revista de reproducción asistida y genética . 29 (6): 533–7. doi :10.1007/s10815-012-9746-6. PMC 3370038 . PMID 22460080.
- ^ Zhang, Sarah (28 de octubre de 2021). «Tras 30 años de cría de cóndores, sale a la luz un secreto». The Atlantic . Consultado el 30 de octubre de 2021 .
