EL EMBRIÓN HUMANO:
¿UN SER HUMANO O UN MONTÓN DE CÉLULAS?Mons. Jacques Suaudeau
El estatuto biológico del embrión humano
y la cuestión del "preembrión"
Con el momento de la concepción, es decir con la unión de un óvulo y de un espermatozoide, comienza la vida de un ser biológico, llamado embrión. En la especie humana, hablamos de embrión hasta el inicio del tercer mes de desarrollo a partir de la fecundación, momento en el cual toma el nombre de feto.
Una de las cuestiones que suscitan más controversia dentro del mundo de la bioética actual es la referente al estatuto biológico de el embrión humano: ¿De qué se trata? ¿De una masa de células, análoga a una especie de tumor, que se puede destruir sin escrúpulos, o de un ser humano individual en desarrollo que requiere cuidado y respeto? Sostener una postura o una otra en este terreno supondrá la aceptación o el rechazo del aborto, de la experimentación con embriones humanos, de clonación y el uso de células madres embrionarias. ¿Puedo destruir esta nueva vida concebida o es preciso respectar esta vida al poseer una dignidad propia y unos derechos inherentes?
Para poder realizar las necesarias especulaciones morales o metafísicas al respecto, es necesario partir de los datos biológicos, a fin de responder a la pregunta sobre cuándo se inicia la existencia de un ser humano como individuo biológico. No se puede afirmar que el embrión humano es una realidad que debe ser respetada como persona, si antes no se prueba que el embrión humano es un ser vivo individual.
Examinaremos esta cuestión, viendo sucesivamente:
- los criterios biológicos que permiten hablar de "ser humano" a propósito de un ser vivo;
- la realidad biológica del producto de la concepción;
- la contestación de la individualidad del embrión en su primeros días de existencia;
- la respuesta que se puede dar a esta contestación.
I – ¿QUÉ ES UN "SER HUMANO"?
Frente a una materia biológica más o menos organizada, hay diversos criterios que nos permiten, definir esta masa biológica como ser vivo, y definir que este ser vivo sea un ser individual, un individuo.
A - LOS CRITERIOS QUE DEFINEN EL SER VIVO
Hay tres criterios que permiten hablar de un "ser vivo" respecto a un material biológico, y son éstos: el criterio de finalidad, el de autonomía y la capacidad de autorreproducción.
1) El proyecto o "finalidad"
La primera cualidad que debe tener un "objeto" para estar reconocido como "vivo" es estar dotado de un "proyecto" , es decir de un programa de desarrollo y vida, inscrito en su propia estructura, y capaz de cumplir lo que propone. Esto se llama la "finalidad" de los seres vivos.
2) La autonomía
La segunda cualidad de los seres vivos que los distingue de los artefactos que ellos producen (y que tienen también una finalidad) es su autonomía: la estructura de un ser vivo no debe nada o casi nada a fuerzas externas, sino que viene dictada, hasta los últimos detalles, por un determinismo interno, autónomo, preciso, riguroso. El ser vivo posee así una "libertad" casi total frente a los agentes y condiciones exteriores. Estas condiciones pueden, ciertamente, impedir su desarrollo, pero no pueden dirigirle o imponerle su organización.
3) La capacidad de autorreproducción
La tercera cualidad que define un ser vivo respeto a un objeto o materia biológica cualquiera es su capacidad de autorreproducción invariable. Los seres vivos pueden reproducir y transmitir sin variación posible la información correspondiente a su propias estructuras.
B - LOS CRITERIOS DE LA INDIVIDUALIDAD
Estas cualidades de finalidad, autonomía, auto reproducción, no permiten todavía decir si este ser es una célula, un tejido, o un ser individualizado. Es preciso añadir las nociones de individualidad, de organismo, de autodominio, y de ciclo vital.
1) La individualidad
La individualidad es la cualidad de unión intrínseca que caracteriza un ser vivo y que resulta de la mutua relación entre el conjunto de éste y sus partes. La individualidad se define con la indivisibilidad y la separabilidad según la definición medieval: "Individuum est indivisum in se, sed est divisum a quolibet alio" . Es individuo el ser vivo que no puede ser dividido sin que esto suponga su pérdida, y que está separado (o es separable) de todo los demás. Todavía, estas nociones de indivisibilidad y de separabilidad son relativas: en sentido estricto, sólo una célula aislada es verdaderamente indivisible; y un ser vivo está siempre en un estado de intercambio de materiales y de energía con su medio ambiente.
2) El organismo
La noción de organismo viene a especificar indivisibilidad y separabilidad . La individualidad de un ser vivo supone de hecho su existencia en forma de organismo, es decir en forma de una unidad biológica de estructura, función y reproducción que constituye y caracterizará este ser vivo a lo largo de su vida . No se trata de la identidad permanente de una forma estática, de hecho un organismo cambia continuamente sus constituyentes materiales, sino de la identidad en la trasformación continua de un ser que se construye y se organiza por si mismo, realizando continuamente esta forma dinámica, diacrónica, de sí mismo. Algunas células somáticas pueden tener indivisibilidad y separabilidad, como las células hemáticas, pero no pueden ser consideradas como individuos porque dependen para su estructura, función y eventual multiplicación del organismo en el cual son producidas y viven.
3) El autodominio
Para poder hablar de "individuo" respecto a una unidad biológica en forma de organismo es preciso añadir un último criterio: el de autodominio . Si este requisito no es satisfecho - como en el caso de las células germinales que tienen indivisibilidad, separabilidad y también un grado di autonomía y de autorreproducción, pero sin poder dominar sus propios cambios - la entidad biológica de marras no puede ser considerada como "individuo".
4) El ciclo vital
Por último, una noción muy importante para completar y precisar más la de organismo vivo es la noción de ciclo vital . Se entiende por esta palabra la descripción ordenada de las variaciones morfológicas y funcionales que se producen en el transcurso de la vida de un organismo dado según un programa intrínseco (es decir de modo no accidental). Sería erróneo no considerar ser vivo un organismo sólo por que careciera de características propias del individuo adulto. Es muy claro, por ejemplo, cuando se estudia los insectos y sus transformaciones sucesivas, desde el estadio de huevo hasta el de mariposa, pasando por el de gusano y crisálida. Desde el punto de vista biológico cada estadio de este proceso tiene el mismo valor, vale tanto la mariposa como el gusano. El organismo que está al inicio del ciclo forma la base de unidad de todo el ser vivo a lo largo de toda su vida y, por esto, no se le puede excluir de la definición de este ser, ni de su cuadro biológico.
II - DESCRIPCIÓN BIOLÓGICA DEL COMIENZO DE LA VIDA HUMANA
Teniendo en cuenta estas seis cualidades de todo ser biológico individual, podemos ahora estudiar el embrión humano para poder responder a esta pregunta: ¿estamos ante un mero conglomerado de células, una vida humana indeterminada, un ser humano “en potencia” o estamos ante un ser biológico individual que empieza a recorrer la primeras fases de su desarrollo?
Vamos a estudiar los tres periodos siguientes: del cigoto al blastocisto (antes del quinto día), del blastocisto al disco embrionario (segunda semana) y desde el disco embrionario hasta el feto (desde la tercera a la octava semana).
A - LOS GAMETOS Y LA FECUNDACIÓN
Sabemos que la fecundación resulta del encuentro de un óvulo y de un espermatozoide, seguido de su reconocimiento mutuo y de su fusión celular. eso conduce a lo que se llama el cigoto, o huevo fecundado, es decir el embrión unicelular, inicial.
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Antes de poder fusionarse, estas células sexuales han de transcurrir un tiempo de diferenciación y maduración en el interior del aparato genital correspondiente. Los "gonocitos", es decir las células germinales, femenina y masculina, experimentan así diversas modificaciones, que conciernen su cromosomas y su citoplasma, para convertirse en "gametos", es decir en células germinales maduras, capaces de cumplir el proceso de fecundación.
1) La gametogénesis
Las modificaciones que experimentan los cromosomas de los gonocitos suceden durante las divisiones de la "meiosis", o divisiones de maduración.
El número de los cromosomas en las células del organismo humano que es de 46 (23 parejas, de las cuales 22 son parejas de cromosomas autónomos y uno es pareja de cromosomas sexuales) vuelve a estar reducido a 24 - la mitad - en los gametos. Así cada una de las células gaméticas, espermatozoide y ovocito, tiene un patrimonio genético bien definido, que está relacionado con el genoma del correspondiente progenitor, pero que lleva una información genética cualitativamente distinta de aquella de las células "somáticas" del organismo materno o paterno. Por eso, los gametos transmiten sólo el cincuenta por ciento de las informaciones del código genético del padre o de la madre.
2) La fecundación
Aunque en cada ciclo ovárico hay diversos folículos que empiezan a desarrollar, uno solo llega a plena madurez, y la ovulación no libera más que un óvulo. Este óvulo (que se encuentra todavía en la fase de secunda división meiótica), será aspirado por las fimbrias de la trompa de Falopio correspondiente y penetra en ésta.
De los trescientos a quinientos millones de espermas depositados en la vagina humana, solamente entre 300 y 500 alcanzan el lugar de la fecundación, es decir la trompa uterina, y uno solo de éstos puede penetrar el óvulo.
La fusión del óvulo y del espermatozoide, llamada singamia, no es un suceso instantáneo. La singamia de hecho se realiza a lo largo de algunas horas y se desarrolla de la siguiente manera: Una vez que un espermatozoide y un óvulo se han reconocido mediante las respectivas proteínas especificas presentes en la zona pelúcida del óvulo y en la membrana del espermatozoide, se liberan unas enzimas que favorecen la unión de las respectivas membranas y la entrada del núcleo del espermatozoide en el citoplasma del óvulo.
Desde este momento tiene lugar una cadena de actividades:
1) la reacción cortical, que hace la membrana pelúcida del óvulo impermeable a los otros espermatozoides, por desactivación de los receptores específicos y por el endurecimiento de esta membrana. Es lo que impide la polispermia, es decir la penetración de diversos espermatozoides en el ovocito.
2) La terminación de la secunda división meiótica del ovocito. Una de las células hijas recibe un poco de citoplasma y constituye el segundo glóbulo polar, mientras la otra constituye el huevo definitivo, que contiene el espermatozoide. Los cromosomas (22+X) del huevo se ordenan en un núcleo de aspecto vesicular, el pronúcleo femenino.
3) La activación del metabolismo del huevo provoca las modificaciones celulares y moleculares contemporáneas al comienzo del desarrollo embrionario.
4) El espermatozoide se acerca al pronúcleo femenino. Su núcleo aumenta para formar el pronúcleo masculino. Su cola se separa y degenera. Los dos pronúcleos, que se vuelven siempre más semejantes morfológicamente, relajan su densidad y se acercan uno a otro para fusionarse, perdiendo sus respectivas membranas nucleares. Y así queda ahora constituida una nueva célula, el cigoto o embrión unicelular.
B - EL CIGOTO
La célula o cigoto que se constituye con la fecundación y que es así concebida, por eso hablamos de concepción, tiene un tamaño de la décima parte de un milímetro aproximadamente Se trata de una célula de un tipo nuevo, diversa de los gametos paterno y materno que la han constituido con su unión. En su interior se está produciendo la energía que corresponde a un proceso biológico de una gran intensidad, lo que manifiesta a todas luces la vitalidad del cigoto. Las actividades más importantes que tienen lugar en esta nueva célula y que suponen un tiempo entre las veinte y las veinticinco horas son la organización del nuevo genoma y el comienzo de primer proceso meiótico.
1) La organización del nuevo genoma.
a) La reprogramación epigenética del ADN en el cigoto.
El caso del cigoto es único respecto a las otras células por la acción remodeladora epigenética a la cual está sometido su genoma. Se llaman “epigenéticos” los cambios que no están causados por una modificación en la secuencia del ADN y que sin embargo intervienen en la actividad de ciertos genes. . Una tal “reprogramación” del ADN dentro del cigoto es lo que va a permitir a los genes implicados en el desarrollo embrionario manifestarse en el modo querido y expresarse en el tiempo deseado según el proceso mismo. La mayor parte de esta remodelación concierne al estado de metilación del ADN, es decir el conjunto químico que filtra la actividad de los genes. Así la desmetilación del ADN seguida de una nueva metilación es la responsable de activar o silenciar la actividad de cada gen. Un gen sobremetilado quedará en principio inactivo, mientras un gen hipometilado podrá expresarse.
En el embrión todavía no implantado podemos descubrir un ciclo de reprogramación que se caracteriza por una desmetilación activa del genoma recibido de su padre seguida de una desmetilación pasiva de los alelos recibidos de la madre, en las primeras etapas de división embrionaria, y de una nueva metilación en torno al momento de la implantación o inmediatamente después . La desmetilación borra las configuraciones metílicas específicas de los gametos recibidos de los padres. Este proceso podría ser una condición previa para la formación de las células madres, responsable en concreto de su totipotencialidad (Y-K.Kang, 2001) . Además está vinculado este proceso al fenómeno de las improntas parentales, según las cuales una de las dos copias de algunos genes se encuentra silenciada a causa de su procedencia paterna o materna. Por último, este proceso tiene un papel importante en el control de la expresión de los genes en los primeros estadios del desarrollo . La supresión de este ciclo de reprogramación genética del ADN, por ejemplo por mutaciones que afectan los genes que codifican las enzimas responsables de la trasferencia de los grupos metílicos en el caso de los ratones, llevan a su muerte después de la implantación .
Serán precisamente las dificultades en la reprogramación del ADN en el núcleo transferido las que explicarán parcialmente los fracasos de la clonación . La desmetilación del ADN será particularmente ineficaz en estos casos, impidiendo un desarrollo normal del embrión .
b) La activación de los primeros genes del desarrollo.
La reprogramación del genoma en el cigoto va acompañada de la activación precoz de distintos genes que participan en las primeras fases del desarrollo embrionario (zygotic gene activation) . La lista de los genes que hoy reconocemos activos en el estadio absolutamente inicial de la vida humana se amplía al paso del perfeccionamiento de nuestras técnicas de investigación. En este momento hemos reconocido ya veintiseís genes, seguramente hay otros muchos .
Por ejemplo, se ha mostrado la presencia en estadios muy precoces del desarrollo de algunos genes llamado “homeóticos”. Se tratan de genes que contienen una secuencia de aminoácidos muy particular llamada “homeobox”. Es una secuencia de sesenta aminoácidos invariablemente conservada, que no cambia a lo largo de la evolución de la vida, y que es común a muchas especies en el reino animal. Estos genes homeóticos codifican algunas proteínas claves que sirven de factores para la transcripción de muchos genes; por eso estos genes tienen un papel muy importante en el control y la orientación del desarrollo. Se trata de los genes: HOX, HEX et OCT: HOXD8, HEX, HOXD1 et OCT1 .
Este católogo de genes en estado activo en las primeras etapas del desarrollo del embrión antes de su implantación no debe llevarnos a demasiadas ilusiones: es bien poco lo que sabemos sobre los factores que determinan y controlan el comienzo de la vida humana. La búsqueda de los genes que específicamente activan inicialmente todo el desarrollo no ha encontrado, hasta ahora, sino unos pocos candidatos. Debemos destacar uno de estos genes candidatos, el OCT-4 , codificado como Oct-4, miembro de la familia de factores de transcripción POU, del cual hemos encontrado su expresión en el embrión preimplantado en todos los estadios de su desarrollo, a partir del estadio de dos células. . Este gen Oct4 parece el responsable esencial en el manejo del desarrollo de la pluripotencialidad celular, en coordinación con la reprogramación celular ya citada . Cuando en los ratones apunta una perturbación (targeted disruption) del Oct4 ocurre la muerte del embrión porque las células que tendrían que dar normalmente origen a la masa celular interna del blastocisto, se convierten en cambio en células del trofoblasto (M.Pesce,2000) (J.Nichols et al., 1998, A.Bortvin et al., 2003) .
Es probable que buena parte de los fracasos de la clonación, por la muerte precoz de los embriones implantados, se deba a la falta de expresión del gen Oct-4 en el embrión clónico .
2) El primer proceso de mitosis que origina el embrión de dos células.
Inmediatamente después de su formación empieza en el cigoto el proceso fundamental que llega a la reorganización del genoma, a su autoduplicación, y a su nueva distribución, ordenada en dos células idénticas o "blastómeros", que tienen el mismo material genético.
Entre las tres y las seis horas después de la penetración del espermatozoide comienzan a organizarse en forma de abanico, a partir de la cabeza espermática, un conjunto de microtúbulos, que después se desarrollarán, a partir de las quince horas, configurando el llamado huso bipolar de microtúbulos, el “huso mitótico”.
Al mismo tiempo, en los dos pronúcleos, materno y paterno, que son haploides, es decir que contienen la mitad del capital de ADN de una célula normal, se ha producido una réplica del ADN. Una vez completada esta réplica, se realiza la fusión de los pronúcleos y los cromosomas, provenientes tanto del pronúcleo paterno como materno, se condensan y se colocan sobre el huso mitótico, en su ecuador. Los 23 cromosomas paternos y los 23 maternos se escinden longitudinalmente y los cromátidos resultantes de desplazan hacia los dos polos opuestos del huso mitótico, según una distribución ordenada, que permite la división de la célula, igualmente programada y guiada. Aparecen entonces dos células, cada una de ellas dotada de uan copia de todo el genoma del cigoto, que permanencen unidas entre sí, formando el embrión de dos células .
Por eso se puede decir que el cigoto en cuanto célula estable, con un núcleo único, poseedor de un material genético invariable, distribuido mediante 23 cromosomas, no existe. Existe un primer cigoto de dos pronúcleos, que es una etapa transitoria en la unión de los gametos, y un verdadero cigoto con un núcleo único, que se forma en cuanto se completa el proceso de la división del cigoto transitorio.
3) El cigoto es una nueva entidad biológica que actúa como una unidad
La célula que se constituye con la fusión de los gametos es una nueva entidad biológica que empieza inmediatamente a obrar como una unidad, o sea, como un ente ontológicamente único . El cigoto es, de hecho, una célula muy diferente de las otras células que son producidas por el cuerpo humano; mucho más activa que ellas.
Observando estas células y sus actividades, se puede hacer tres observaciones:
a) El cigoto posee su propio proyecto o programa específico.
Si el cigoto es capaz de obrar así, como una entidad biológica, es porque posee una estructura informativa nueva, que constituye la base de su desarrollo.
Es preciso insistir en la novedad de esta estructura, de este programa informativo que resulta de la fusión de las 23 parejas de cromosomas de cada uno de los gametos. El número de combinaciones posibles de cromosomas en la unión de los dos gametos es 2 elevado a 23, esto es ocho millones trescientos ochenta y ocho mil seiscientos ocho (8,388,608). Pero esta cifra de combinaciones posibles alcanza proporciones incalculables si se tienen en cuenta las combinaciones de los genes contenidos en cada cromosoma. La constitución de este aparato genético completo de 46 cromosomas se lleva a cabo aproximadamente en un día, desde el momento de la penetración del espermatozoide en la zona pelúcida del ovocito. Cuando la amalgama cromosómica ha tenido lugar, estamos ante una nueva célula que dispone de un propio genoma individualizado, cualitativamente diverso del de los padres, pero también de cualquier otro eventual hermano. Estadísticamente es prácticamente imposible la concepción de otro embrión genéticamente igual.
En resumen, los dos programas genéticos de los gametos, ya cualitativamente diferentes de los de cada uno de los padres, se funden en un programa completamente diferente tanto de los programas de los gametos como de los programas propios de las células somáticas del padre y de la madre. Los 46 cromosomas del cigoto representan una combinación cualitativamente nueva de instrucciones, uno nuevo "genotipo". Es evidente que, a partir de la integración de los dos conjuntos, diversos pero complementarios, de informaciones genéticas, surge un proyecto nuevo: un programa nuevo que permanece delineado e inscrito en el genoma del cigoto establemente. Y es precisamente esta nueva constitución genética la que individualiza clara y definitivamente el cigoto; esto es, lo constituye en sujeto con una propia existencia independiente y con unas características propias que lo distinguen de los demás.
Esta nueva combinación de informaciones genéticas, este genoma propio individualizado, especifico del cigoto, es el fundamento de su singularidad individual o "identidad", y, al mismo tiempo, el fundamento de su pertenencia a la especie humana.
b) La autonomía del cigoto
Este nuevo programa realizado por la unión de los gametos no es un material inerte, como sería el programa de trabajo realizado por un arquitecto, del cual se sirviera para realizar un edificio. Se trata de un proyecto que se construye por sí mismo, y que es el autor y el actor de sí mismo. El centro biológico, o estructura de coordinación de esta nueva entidad es el genoma nuevo del cual está provisto. Así este embrión unicelular tiene en sí mismo su propio piloto, su propio arquitecto y su propio guía. Es esto lo que se califica con el vocablo "autonomía". El cigoto es autónomo porque su desarrollo no está en nada condicionado por factores exteriores. El nuevo ser vivo así constituido tiene en sí mismo la llave de su futuro desarrollo.
Los sistemas informativos maternos que han llevado a madurar el óvulo pueden quedar activados algún tiempo, pero desde el momento de la fertilización de este óvulo, serán los sistemas de control del cigoto los que intervengan.
c) El autocontrol del cigoto
La tercera cualidad que el cigoto posee es su capacidad de autocontrol. En la organización de los complejos moleculares del genoma del embrión unicelular está inscrito, de hecho, un plano programático completo, codificado, rigurosamente orientado y dirigido de modo intrínseco al desarrollo ordenado del nuevo ser vivo. Además, en este programa, está también la "información" para la realización gradual y autónoma de este proyecto.
Este programa codificado y completo confiere al cigoto enormes potencialidades morfogenéticas de autoconstrucción que se realizan en modo autónomo y gradual durante todo el proceso de desarrollo del embrión, el proceso dicho "epigenético". Desde la fase del embrión unicelular, a través de las primeras divisiones de este embrión, hasta la fase de "blastocisto" en la cual las células del embrión empiezan a diferenciarse, el genoma del embrión controla cada uno de los eventos de este desarrollo y conduce de manera armoniosa este embrión a su objetivo.
d) Diferencias biológicas entre los gametos y el cigoto
Para subrayar la singularidad de esta célula del cigoto, se la puede comparar con los gametos humanos que la producen. Ciertamente se puede decir que los gametos humanos (ovocito y espermatozoide) son, como el cigoto, dos células altamente especializadas, extraordinariamente dotadas y teleológicamente estructuradas y programadas. Se puede también decir que se trata de células humanas, como el cigoto, en el sentido que provienen de un cuerpo humano. Se puede también decir que tienen una cierta autonomía, en cuanto su atracción frente al gameto de sexo opuesto viene dictado por su genoma y no depende del organismo del padre o de la madre. Pero estas células no tienen ninguna potencialidad intrínseca para llegar a ser un ser humano. Los gametos son células incapaces de multiplicarse y están condenadas a morir al cabo de algunos días. Al máximo se podría decir de cada una que son un ser humano en potencia pasiva, esto es, podrían convertirse en un ser humano si su fusión con la otra tuviera lugar.
Por el contrario, el cigoto es un individuo de características humanas, con un proyecto de desarrollo concreto. Inmediatamente tenga lugar la fecundación, el cigoto se configura y opera como una unidad, intrínsecamente orientado y determinado a una evolución bien definidas. El cigoto inicia autónomamente su propio ciclo vital con una rigurosa unidad y una totalidad que se va actualizando gradualmente.
C - DEL CIGOTO AL BLASTOCISTO
Durante un periodo aproximado de cerca de cinco días a partir de la formación del cigoto, se produce una veloz multiplicación celular, bajo la dirección de un amplio número de genes, que intervienen en los diversos procesos del ciclo mitótico. En el desarrollo del embrión antes de su implantación constatamos tres sucesos especialmente críticos. El primero, la transición genética abandona la madre hacia el embrión, la llamada “transición maternocigótica”, (maternal-to-zygotic transition). El segundo, la constitución de una adhesión específica de célula a célula en el proceso de la compacción. El tercero, la aparcición de las células diferenciadas en el estadio de blastocisto.
1) La activación de los genes del embrión preimplantado y la transición maternocigótica, MZT
Los estudios realizados con embriones de diversas especies han demostrado que el mRNA y las proteínas maternas recibidas del ovocito permiten al embrión superar las primeras etapas de desarrollo propias de las primeras divisiones, hasta el momento en el que el embrión produzca estos factores por sí mismo. La activación de los genes del cigoto (zygotic gene activation) tiene un papel determinante porque le permite al embrión asumir su propio control, dirigiendo así esta transición a partir del control materno, que será abandonado . El momento de activación inicial del genoma embrionario se caracteriza a la vez por la expresión de los genes embrionarios y por la degradación de los factores maternos propios del ovocito (Telford et al., 1990) .
Esta transición maternocigótica se produce en cada una de las diversas especies en momentos distintos dentro del desarrollo embrionario, pero siempre en el mismo momento dentro de cada especie, con una misma proporción respecto al tiempo de la fecundación, como si hubiera un verdadero reloj biológico en el cigoto . Cualquiera que sea la especie que estudiemos, se constata después de la fase inicial del cigoto, caracterizada por la actividad de ciertos genes muy específicos, como el Oct-4, necesarios en las primeras fases del desarrollo, una segunda fase de represión transcripcional previa a la activación del conjunto del genoma embrionario, con la que se completa la transición maternocigótica. Parece que este silencio de la transcripción que se establece en el embrión después del estadio de cigoto sería debido al estadio epigenético del embrión, que tiene una disposición de su cromatina tal que no permite la transcripción (chromatin-mediated transcriptionally repressive state) . La función de este estado represivo de la transcripción sería configurar el perfil apropiado de la expresión de los genes que fuera compatible con el futuro desarrollo del embrión .
En lo que se refiere al embrión humano, la activación global de los genes del embrión se produce en el estadio de cuatro células (Braude et al., 1988) y la transición maternocigótica sigue a esta activación .
Los inventarios de cDNA realizados en los últimos años a partir de los distintos estadios del desarrollo embrionario antes de su implantación, arrojan un número enormemente alto de genes en actividad desde muy pronto en embrión. Genes que codifican, entre otros factores de crecimiento, proteínas de unión, transportes de iones entre las membranas, y moléculas de adhesión celular. M.S.H.Ko et coll.(2000) identificaron el año 2000 nueve mil setecientos diez y ocho (9718) genes en el embrión no implantado de los ratones. Este número ascendió a once mil cuatrocientos ochenta y tres (11.483) en el año 2001 (J.L.Stanton et D.P.L.Green, 2001) , y después a quince mil setecientos en el 2003 (15.700) (J-A.L.Stanton et al.,2003) . Se dan cambios profundos en la expresión de cada uno de los diferentes genes en cada estadio del desarrollo de este embrión, lo cual indica que este desarrollo se lleva a cabo bajo la dirección de diferentes series de genes que se expresan de modo específico según el estadio determinado .
2) Las divisiones de segmentación
Aproximadamente treinta horas después del encuentro de los gametos, el cigoto empieza a dividirse para dar los dos primeros blastómeros, de tamaño igual a la mitad del huevo fecundado; ordinariamente quedan unidos para formar el embrión de dos células. Este es el proceso de la segmentación, que es el más rápido y el primero.
A lo largo de su desarrollo previo a la implantación, el embrión no puede aumentar de volumen, confinado como está dentro de la membrana pelúcida. El aumento del número de células que resulta de la vertiginosa división celular que continuamente se produce aboca a una disminución del tamaño de las células, lo cual justifica el uso del término “divisiones de segmentación” cleavage stages) para denominar los diversos estadios de su recorrido.
Este proceso dará lugar, al cabo de poco tiempo, a un ser con un número de células igual al del adulto: hasta el momento del nacimiento se producirán 41 generaciones celulares, y muy pocas más tendrán lugar desde el momento del nacimiento hasta el final natural de la vida. Por eso, la velocidad del proceso de segmentación es progresivamente menor. La primera división se realiza entre las 24 y las 30 horas; después, habrá una división cada 10 o 12 horas. Se podrán observar 2 blastómeros a las 30 horas; 4 blastómeros a las 40 horas; 8 blastómeros a los 2 o 3 días (fenómeno de compacción); 16 blastómeros (estado de mórula) a los 3 días; 32 blastómeros a los 4 días; 64 blastómeros a los 5 días (estado del blastocisto que entra en la cavidad uterina); e implantación en la pared uterina entre los días séptimo y noveno a partir de la fecundación.
En cinco días, por tanto, hemos podido observar una intensa multiplicación celular bajo la dirección de un inmenso número de genes . Parece cada vez más claro que algunos de estos genes controlan al mismo tiempo el ritmo de desarrollo y el grado de fragmentación del embrión. Un ritmo de desarrollo veloz con un grado mínimo de fragmentación indica un desarrollo saludable del embrión. Se constata una actividad tanto de genes que estimulan la multiplicación de las células como otros que intervienen en la muerte celular programada (apóptosis) . Por eso parece que existe en el embrión antes de la implantación un mecanismo homeostático por el cual los genes responsables de la vigilancia celular y los genes que controlan la muerte celular actúan coordinadamente y determinan así la viabilidad del embrión.
3) La compacción
Las células que se forman en esta división y multiplicación no son independientes entre sí, pero, a partir del estado de 2 a 4 blastómeros, quedan enlazadas por acción de unos pelillos y puentes citoplásmicos intercelulares que facilitan la transmisión de señales de célula a célula, esencial para un crecimiento ordenado. Este estrecho contacto entre los diferentes blastómeros del embrión preimplantatorio es un requisito de su propio desarrollo.
Hasta el estado de ocho blastómeros, estas células forman una masa celular floja. Pero, después de la tercera división, al segundo o tercer días desde la fecundación, sobreviene lo que se llama compacción : Los espacios intercelulares se estrechan, las células adquieren una adherencia particular, y se aprietan unas contra otras, aumentando al máximo el área de contacto entre sí y formándose complejos de unión (gap junctional communication) que favorecen un veloz transporte intercelular de iones y moléculas que sirven de señales. Se constituyen localizadas uniones estrechas (focal tight junctions) y se observa la formación de una matriz extracelular por depósito de proteínas específicas (lamininas) . Junto con estos cambios, las membranas celulares se superponen tan fuertemente unas sobre otras que resulta un aplanamiento intercelular , gracias al sistema de adhesión de las proteínas (E-caderinas) que funcionan con el calcio Ca2+ .
Estos cambios no son importantes únicamente desde el punto de vista morfogenético sino también respecto al comienzo de la diversificación celular . Este fenómeno aísla, de las periféricas, las células centrales, que comunican entre ellas por espacios intersticiales anchos. De hecho, este fenómeno de la compacción se presenta como un programa ordenado y dirigido por los genes del embrión mismo, sin ninguna intervención del material residual materno .
Es claro que esta compacción es crucial para el fenómeno de la comunicación de mensajes intercelulares en un organismo unitario, que necesita una comunicación interna veloz. Las investigaciones recientes manifiestan la importancia de esta necesidad de interconexión celular, pues se han identificado los genes Wnt, Wnts3a et Wnt4 en el embrión de los ratones ya en el estadio de dos células . Estos genes eran conocidos por su función en el control de las comunicaciones intercelulares en el desarrollo de los órganos y de los miembros, por lo que, su descubrimiento en esos estadios iniciales demuestra la necesidad vital de esta comunicación interna dentro del embrión.
4) La polarización
Desarrollan también las características morfológicas que permiten que desde entonces se puedan distinguir dos poblaciones celulares. Es hacia el cuarto día después de la fecundación cuando se observa el fenómeno de la polarización. Les cellules polaires (polarisées) se placent à la périphérie de l'embryon pour donner la couche cellulaire périphérique ou línea celular trofoblástica, el origen del trofoblasto, que irá así construyendo las formaciones extraembrionarias del huevo, cavidad amniótica y placenta; les cellules apolaires (non polarisées) se placent au centre de l'embryon pour donner la masa celular interna que formara el botón embrionario, al origen del embrión propiamente dicho.
5) El estadio de mórula
Al final del tercer día después de la fecundación, se produce una nueva división de segmentación, que eleva a dieciséis (16) el número de los blastómeros. Estas células presentan ahora un aspecto idéntico, y su visión de conjunto recuerda una mora: por eso un embrión en este estadio recibe el nombre de mórula (mora pequeña). En este período las células están muy trabadas entre sí, por la compacción y compresión entre ellas, y desarrollan también las características morfológicas que permiten que, desde entonces, se puedan distinguir dos poblaciones celulares.
A medida que procede la segmentación, el huevo será transportado, por los movimientos peristálticos de la trompa y por los movimientos ciliares del epitelio tubárico, hacia la cavidad uterina, donde llegará tres o cuatro días después de la fecundación, en el estado de mórula, con 8 o16 blastómeros.
6) La formación del blastocisto
En el quinto día después de la fecundación, cuando el embrión entra en la cavidad uterina, empieza la formación del blastocisto, formado por 64 o 128 células. Las células de la masa celular interna segregan un líquido, que se dirige hacia el centro de la mórula, abriendo una fisura semilunar, que separa los blastómeros interiores de los periféricos. Esta fisura, llamada blastocelo, se llena de líquido y se amplía con rapidez, distendiendo las células periféricas; entran también en ella líquidos uterinos. La masa celular interna se ve rechazada hacia un extremo, tomando el aspecto de un cúmulo esferoidal llamado embrioblasto, mientras las células periféricas forman una capa unicelular, el trofoblasto.
D - LA SEGUNDA SEMANA: DEL BLASTOCISTO AL DISCO EMBRIONARIO
Es en la segunda semana del desarrollo embrionario, durante la que tiene lugar la implantación o anidación del huevo, se constituye el embrión propiamente dicho, o disco embrionario, con sus anexos (la futura placenta), y se forma la cavidad amniótica.
1) La implantación en la mucosa uterina
La implantación del blastocisto en la pared del útero, o "anidación" del huevo fecundado, empieza el séptimo día después de la fecundación y se termina el noveno día (20-21 días del ciclo). En el momento en que se implanta, el nuevo ser tiene la forma de blástula.
a) El diálogo previo a la implantación entre la madre y el embrión
La implantación comporta una serie compleja de etapas que comienzan antes de que el blastocisto haya llegado a la cavidad uterina y se haya insertado en el endometrio. Para que pueda tener lugar este suceso, se produce un diálogo entre la madre y el embrión, en el cual el embrión y el endometrio provocan cambios recíprocos, con el propósito de promover, por una parte, el desarrollo embrionario, y por la otra, la receptividad del endometrio. . La función del endometrio, las secreciones embrionarias y las interacciones entre el embrión y el endometrio, suponen, de hecho, un diálogo continuo y sincronizado entre estos dos correspondientes, no sólo al nivel endocrino, sino también al nivel local (paracrino/autocrino) . Se ha probado que el estado de actividad del blastocisto determina la “ventana” de implantación en el útero receptivo . Por ejemplo, la expresión del gen GnRH, que codifica la hormona que controla la liberación de la gonadotrofina por las células de la masa central interna del blastocisto, provocaría así la síntesis de la gonadotrofina coriónica HCG y su secreción por el trofectodermo embrionario, la futura placenta .
Los progresos en el conocimiento de las citoquinas y de los factores de crecimiento permiten comprender mejor cómo se prepara la implantación . Los genes EGF y CSF-1 se expresan en el epitelio endometrial. EGF provoca la proliferación celular que prepara el endometrio para la aceptación del embrión. Pero el embrión mismo segrega dos de estas citoquinas, que tienen un papel decisivo en la interacción entre embrión y endometrio. Son la LIF y la IL-1 .
Por otra parte, las integrinas desempeñan también un papel importante en el mecanismo de la implantación, porque suministran los receptores para las células del trofestodermo . Tales receptores, que se colocan en la superficie de las células, acogen las citoquinas presentes en el endometrio. Así, entre citoquinas e integrinas se termina el diálogo entre embrión y endometrio.
Con los conocimientos actuales del mecanismo de la implantación, entendemos perfectamente que desde el momento de la fecundación el pequeño embrión envía a la madre señales moleculares de su presencia, y la madre responde con la preparación del endometrio. Y esta preparación del endometrio no es pasiva, ya que también éste manda al embrión otras señales, para que se disponga a su implantación. Por eso la “ventana” de limplantación está activa en todo el proceso, fruto del diálogo entre el embrión y la madre. Si un factor externo como la píldora del día después, interfiriera esta sinfonía, la implantación se dificulta y el embrión se ve rechazado y muere. Es el mecanismo abortivo de la píldora del día después.
b) El trofoblasto
Las células del trofoblasto emiten microvellosidades que se insinuan entre las células epiteliales de la mucosa uterina. Esto trofoblasto experimenta luego un desarrollo considerable para dar la parte fetal de la placenta.
Hasta la tercera semana los blastómeros se nutren aprovechando las sustancias de reserva del huevo y las secreciones en contacto. Hacia el final de la tercera semana el desarrollo de las villosidades del corion y la organización de los capilares sanguíneas en la placenta permiten la nutrición del embrión a partir del sangre materno.
Las células del trofoblasto emiten micro vellosidades que se insinúan entre las células epiteliales de la mucosa uterina. Este trofoblasto experimentará luego un desarrollo considerable hasta dar la parte fetal de la placenta.
Hasta la tercera semana los blastómeros se nutren aprovechando las sustancias de reserva del huevo y las secreciones en contacto. Hacia el final de la tercera semana, el desarrollo de las vellosidades del corion y la organización de los capilares sanguíneos en la placenta permitirán la nutrición del embrión a partir de la sangre materna.
2) La formación del disco embrionario
Después de la anidación, con tanta rapidez como precisión cronológica y morfológica exacta en la sucesión de las etapas de desarrollo, -lo que testimonia un autocontrol riguroso-, se pasa no solamente a un crecimiento numérico de las células sino también a su diferenciación, para llegar a la formación de los diversos tejidos.
Guiadas por el genoma del embrión y por medio de señales que se transmiten de célula a célula, las proteínas formadas en los blastómeros se depositan selectivamente en las zonas apropiadas del embrión.
Las distintas células, ordenadas por las instrucciones del programa genético, van a asumir, en las zonas en las que se localizan, unas precisas determinaciones fijas. Así se diferencian las proteínas constitutivas específicas de las células nerviosas, de las células musculares o de las células hemáticas. Igualmente se forman las proteínas de reconocimiento y de asociación, muy importantes para la formación de los órganos. Tiene también lugar la formación de las enzimas, algunas siempre presentes en todas las células, como las del ciclo de Krebs, otras presentes de modo distinto en cantidad, cualidad, tiempo de aparición o tiempo de activación.
Cerca del octavo día, los blastómeros del botón embrionario, es decir de la masa celular interna del blastocisto que constituye el embrioblasto, se diferencian en dos capas celulares distintas:
1) una capa de pequeñas células poliédricas, el hipoblasto, futura hoja endodérmica 2) una capa de altas células cilíndricas, el epiblasto, futura hoja ectodérmica.
Las dos capas, ectodérmica y endodérmica adhieren en modo íntimo entre ellas, y constituyen una estructura bilaminar, en el centro del huevo, que tiene la forma de un disco achatado. Se habla del disco embrionario. Es este disco que va desarrollarse hasta dar el feto.
F - LA TERCERA SEMANA Y EL EMBRIÓN TRIDÉRMICO
Durante la tercera semana del desarrollo, el disco embrionario primitivo, didérmico, se diferencia mediante el proceso de la gastrulación, con la aparición de los distintos tejidos.
1) La línea primitiva
La gastrulación empieza con la aparición de lo que se llama la línea primitiva. Hacia el día 14 del desarrollo aparece una diferenciación mesodérmica a la superficie del epiblasto, denominada línea primitiva. Al principio esta línea está mal definida, pero se vuelve bien visible en el embrión de 15 a 16 días, en forma de una ranura estrecha dispuesta a lo largo del eje longitudinal del disco embrionario, costeada por todos lados por un leve abultamiento.
2) Formación del mesoblasto y del endoblasto: la gastrulación
Entre el final de la segunda semana y el comienzo de la tercera, esto es hacia el día catorce después de la fecundación, las células que, en el disco embrionario, pertenecen a la tercera parte posterior de la capa epiblástica (futura hoja ectodérmica), se multiplican y emigran hacia la línea primitiva. Estas son las células mesoblásticas. Cuando llegan a la línea, adoptan un aspecto abultado, se destacan del epiblasto, y se deslizan debajo de éste, entre epiblasto e hipoblasto. Una parte de estas células, apartándose del hipoblasto, va a formar el endoblasto embrionario; una otra parte, que se desarrolla entre epiblasto y endoblasto, va a formar el mesoblasto. Así el epiblasto, por este proceso de la grastrulación, dará origen a las tres hojas celulares del embrión tridérmico: ectoblasto, mesoblasto y endoblasto.
. El ectoblasto dará el sistema nervioso, el epidermo y la oreja;
. El mesoblasto dará el esqueleto, los músculos;
. El endoblasto dará el aparato digestivo y el aparato respiratorio.
3) Formación del notocordio.
A partir del nódulo de Hensen surge entre las dos hojas embrionarias una invaginación, a modo de dedo de guante, que corresponde a la invaginación de células ectoblásticas que emigran a lo largo de la línea mediana del embrión, por debajo de la hoja ectoblástica, hacia la placa procordal en el polo cefálico del disco, que forman el cordón celular del proceso notocordal. Cuando el hipoblasto es reemplazado por las células endoblásticas, las células del notocordio se destacan del endoblasto y forman ahora, hacia el decimoctavo día, un cordón celular lleno, el notocordio definitivo. Este notocordio es una estructura fundamental para la inducción, entre otras estructuras, del sistema nervioso central. Se puede observar cómo sigue por delante el futuro trayecto del tubo neural, y sirve como base de desarrollo para el esqueleto axial, con los cuerpos y los discos vertebrales.
Gran parte de los procesos del desarrollo en el embrión están regidos por la acción del notocordio, que planifica y organiza en gran medida la morfogénesis.
4) Formación del tubo neural
Cuando aparece el notocordio, y, sin duda, bajo su influencia inductiva, el mesoblasto que lo cubre se espesa, y forma la placa neural. A fines de la tercera semana, los bordes laterales de esta placa se alzan, formando las crestas neurales, mientras que la depresión mediana forma un surco, el canalón neural. Las crestas neurales se acercan progresivamente en la línea mediana y se fusionan: una fusión que comienza en la futura región cervical y se prosigue en dirección craneal y caudal. De ello se deduce la formación de un tubo, el tubo neural, que se abre temporalmente en las extremidades craneal y caudal del embrión, por los neuroporos anterior y posterior.
Con el final de la tercera semana y la constitución de los distintos tejidos se termina la fase del disco embrionario y empieza el periodo del embrión propiamente dicho.
G - DEL EMBRIÓN AL FETO
En las tres semanas siguientes podemos observar cómo se define en el embrión el esquema general del cuerpo y se forman tejidos y órganos.
Este desarrollo será tan veloz que, en la quinta semana, cuando la altura del embrión no alcanza todavía un centímetro, están ya en su lugar las estructuras del cerebro, del corazón, del tracto pulmonar, las estructuras gastroentéricas y urinarias, y comienza la diferenciación sexual. Los miembros superiores e inferiores asoman ya, en forma de brotes que tienen aspecto de paleta.
En la sexta semana aparecen los surcos de los dedos en la parte distal de los brotes de los miembros, antes en los miembros superiores y después en los inferiores.
Al final de la séptima semana, el embrión llega al tamaño de 19 milímetros. Los dedos de la mano se modelan. La cara y el cuello del embrión adoptan ya aspecto humano. Aparecen los párpados. Los brotes faciales se fusionan y se forman los labios.
Al final de la octava semana, el embrión alcanza ya los 3 centímetros de largo y sus apariencias son definitivamente humanas. Se han extendido los miembros, se ha soltado las rodillas y los dedos del pie, la cara parece ya humana. Se puede dar por acabada la organización y el embrión tiene todas las estructuras características del ser humano en su nacimiento: El corazón había comenzado a palpitar al final de la tercera semana; puede ser registrada al final de la octava semana la actividad eléctrica cerebral y las estructuras cerebrales estarán completas al final de la duodécima semana.
El nuevo ser humano así organizado lo llamamos feto al final del tercer mes después de la fecundación.
H - CARACTERÍSTICAS DEL PROCESO EPIGÉNICO
Es preciso subrayar tres propiedades biológicas que caracterizan ese proceso epigénico: la coordinación, la continuidad y la gradualidad .
1) La coordinación (los genes de coordinación, selección, realización)
En todo el proceso, desde la formación del cigoto, hay una sucesión o una interacción coordinada de actividades moleculares y celulares, guiadas por la información contenida en el nuevo genoma, y modulada por una cascada ininterrumpida de señales transmitidos de célula a célula y del medio ambiente a las células.
Esta propiedad de coherencia exige una unidad rigurosa del ser que se desarrolla; unidad que aparece garantizada por el nuevo genoma que este nuevo ser humano posee y donde un amplio numero de genes reguladores aseguran el momento exacto, el lugar preciso y la especificidad de los sucesos morfogénicos.
Ya hace mucho tiempo que se tuvo conciencia de que es el propio genoma nuevo del embrión el que constituye la base y el soporte constante de la unidad estructural y funcional del embrión. Pero esto, que era una simple intuición, ha podido ser demostrado en estos últimos años .
- La primera comprobación se refiere a la función misma del genoma embrionario: se ha podido demostrar (P. Braude et alii, 1988) que el nuevo genoma del embrión se activa e inicia el control de la producción de las proteínas antes del estadio de ocho células.
- La segunda prueba corresponde a la organización de la función de este genoma: el desarrollo normal del embrión requiere la expresión coordinada de millares de genes. Hay genes de control que regulan la actividad coordinada de grupos de genes estructurales. Ha quedado demostrado que la regulación del proceso es el resultado de una actividad jerárquicamente ordenada de tres clases principales de genes: los genes de coordinación, los genes de selección y los genes de realización. Los genes de coordinación son responsables de la posición exacta de células y grupos de células a lo largo del eje antero-posterior y dorso-ventral del embrión. Los genes de selección arreglan la secuencia de los procesos de diferenciación, en el tiempo y en el espacio, según el plan corporal general del sujeto (patterning). Los genes de realización, bajo la influencia de los genes de selección, llevan a la estructura definitiva de los órganos y de los tejidos. Es fácil imaginar la complejidad de las interacciones entre estos genes.
2) La continuidad
La segunda propiedad es la continuidad. Si se dan las condiciones requeridas, el nuevo "ciclo vital", que empieza con la fecundación, procede, sin interrupción, en una sucesión continua de transformaciones: a saber, la multiplicación celular, la determinación celular, la diferenciación de los tejidos, y la formación de los órganos.
Estas distintas transformaciones, como la multiplicación celular o la individuación de los distintos tejidos y órganos, pueden parecer como consecutivos en el tiempo; en realidad, cada una de ellas es la expresión final, en un dado momento, de una sucesión ininterrumpida de transformaciones conjuntadas entre ellas, sin solución de continuidad. El primer ciclo no se termina con la formación del disco embrionario, sino que sigue con las trasformaciones de este disco. Ningún otro ciclo empieza con esta fase morfogénica. Es siempre el mismo individuo que viene adquiriendo su forma definitiva.
3) La gradualidad (los campos morfogenéticos)
La tercera propiedad es la gradualidad. En la formación del organismo pluricelular, este organismo adquiere su forma definitiva a través de un paso gradual desde formas simples hacia formas siempre más complejas. Esta progresión gradual en la complejidad del embrión, a través de etapas múltiples, implica y requiere un sistema de regulación que ha de ser intrínseco al embrión, y que mantiene el desarrollo orientado sin interrupción en la dirección de la forma final, es decir de la forma adulta del ser humano. Para explicar esta gradualidad y coherencia del proceso, se ha propuesto, desde hace muchos años, en 1910 (T. Boveri, A. Gurwitsch), el concepto de "campo morfogenético" (morphogenetic field). Estos campos designan en el embrión unas áreas de "información" donde hay una red de información e interacción entre las distintas células de tal manera que cada una célula se defina por su posición en el campo (homologous morphogenetic fields). Pero es solamente en estos últimos años cuando la base genética de este proceso ha podido ser demostrada, con estudios en la mosca Drosophila . "Genes homólogos" son los responsables de la constitución de tales campos. Por ejemplo el campo de la pierna de la Drosophilia aparece constituido por un sistema coordinado donde los genes Hom/Hox determinan la zona antero-posterior del embrión destinada a formar las piernas. Así, es el programa contenido en el nuevo genoma el que especifica el plano del organismo y el que determina también la secuencia y la contemporización de los sucesos epigenéticos.
4) La autonomía del embrión
El desarrollo del embrión, como se ha descrito, manifiesta las siguientes características fundamentales: determinación programada; continuidad sin interrupción o deceleración; auto producción; y auto dirección del programa tanto en el genoma mismo como en el embrión.
Todo esto se resume en una palabra: "autonomía": el embrión es independiente del medio que lo rodea. No es una "parte de la madre", y no depende de otros ser vivos.
Esta independencia no es en el sentido absoluto, porque en biología no es posible una independencia absoluta. El adulto tampoco tiene una independencia absoluta, porque el depende de su medio ambiente (atmósfera, alimentación, humedad, insolación, temperatura, etc..). La independencia del embrión es una independencia semejante a la que tiene el ser adulto con respecto a su entorno. El entorno materno del embrión provee nutrición y oxígeno, y elimina los productos del metabolismo que puedan ser tóxicos. Paro la cualidad, la determinación y la dirección del desarrollo no dependen del organismo materno sino del genoma del embrión mismo.
La demostración más convincente de tal autonomía por parte de los embriones viene ofrecida, de hecho, por la posibilidad más que probada de las fecundaciones in vitro. Otra prueba de esta autonomía del embrión frente al propio organismo materno que lo soporta está constituida por la posibilidad de desarrollo de los blastocistos, transferidos, en distintos órganos (hígado, riñón, bazo, cerebro), de individuos de sexo masculino, hasta un nivel de desarrollo embrionario adelantado. Unos embriones de ratón implantados bajo la cápsula renal de ratones machos han podido llegar hasta el nivel de feto .
III - LOS CRITERIOS DE INDIVIDUALIDAD DEL EMBRIÓN
A - EL EMBRIÓN HUMANO ES UN INDIVIDUO VIVO HUMANO
En definitiva, la nueva entidad que aparece con la fusión de los gametos responde a todos los criterios retenidos para definir un ser vivo individual:
- el proyecto (o finalidad), manifestado por el dinamismo intrínseco, orientado, del embrión;
- la autonomía
- la capacidad de autorreproducción.
- la individualidad;
- la existencia en forma de organismo, unidad biológica de estructura, función y reproducción que constituye y caracteriza este ser a lo largo de su vida;
- autodominio, autocontrol en la realización del su proyecto o programa;
- recorrido de un ciclo vital que empieza al momento de la fusión de los gametos.
El embrión humano, por tanto, es un ser individual vivo, que como pertenece a la especie humana, no se puede decir sino que el embrión humano es un individuo humano.
El embrión humano debe ser considerado desde el punto de vista biológico, como un individuo humano que comienza su vida en el momento de la fusión de los gametos, es decir en la concepción. Esto es lo que la Congregación para la Doctrina de la Fe afirma en la Instrucción sobre el respecto de la vida humana naciente y la dignidad de la procreación:
"Esta doctrina sigue siendo válida, y es confirmada, en el caso de que fuese necesario, por los recientes avances de la biología humana, la cual reconoce que en el cigoto resultante de la fecundación está ya constituida la identidad biológica de un nuevo individuo humano"(Donum vitae, I,1)
B - EL EMBRIÓN HUMANO SE ENCUENTRA EN EL PRINCIPIO DEL CICLO VITAL DEL INDIVIDUO
Desde el punto de vista biológico, visto que el desarrollo del embrión está programado, es continuo y es intrínsecamente autónomo, se puede decir que no hay ninguna diferencia sustancial, sino solamente una diferencia de desarrollo, entre el cigoto, que aparece inmediatamente después de la concepción, y el recién nacido. El ser mismo que llegará a ser adulto está ya comprendido en lo que es un embrión, dispuesto a desarrollarse cuando su propio programa genético le dé la orden para ello. No se puede excluir al adulto, como hace el Rev. N. M. Ford , del marco de la existencia de este ser. Desde el principio, es ya un organismo que tiene su propia organización e integración de estructuras y funciones. El embrión es el inicio de nuevo organismo, y el ciclo vital que comienza en el momento de la fusión de los gametos no es otro que el ciclo vital del organismo del futuro adulto. El cigoto es el punto de partida, en el espacio y en el tiempo, de este ciclo vital.
La nueva entidad que aparece en el momento de la fusión de los gametos humanos masculino y femenino constituye ya desde entonces un individuo humano, que entra en la vida y en la historia en el momento de la concepción y avanza en su ciclo vital predeterminado, durante el cual, si se dan las condiciones necesarias y suficientes, en cuanto nuevo individuo, se realizará de modo autónomo, con todas la potencialidades de las que esté intrínsecamente dotado. Así un mismo ser evolucionará sucesivamente cigoto, blastómero, mórula, blastocito, embrión implantado, feto, recién nacido, niño, adolescente, adulto, anciano, hasta que llegue a la muerte natural. Es lo que expresa la Congregación para la doctrina de la Fe en su "Declaración sobre el aborto provocado"(1974):
"La ciencia genética moderna (...) ha demostrado que desde el primer instante queda fijado el programa de lo que será este ser vivo: un hombre, individual, con todas sus notas características ya bien determinadas. Con la fecundación ha comenzado la aventura maravillosa de una vida humana, cada una de cuyas grandes capacidades exige tiempo, para ponerse a punto y estar en condiciones de actuar."(n13).
IV - LA CONTESTACIÓN DE LA INDIVIDUALIDAD DEL EMBRIÓN HUMANO
La certeza de la individualidad del embrión humano desde el momento de la concepción, así sostenida por los datos de la embriología, ha venido a ser puesta en duda en estos últimos años por algunos autores, que están a favor de la utilización de embriones humanos tanto para la investigación científica como en cuanto banco de células con propósitos terapéuticos. Estos autores se permiten opinar que el comienzo de la vida humana individual no sería el momento de la fusión de los gametos, sino más tarde, hacia el decimocuarto día después de la concepción. Por ejemplo, según el informe de la Comisión Warnock (1984), en Inglaterra , se puede disponer del embrión humano, con fines de investigación, hasta este día decimocuarto, por cuanto, hasta este momento, no podría serle reconocido el carácter de individuo al embrión humano.
Estos autores, sean científicos como A. McLaren , sean teólogos, como el Rev. Norman M. Ford (Melbourne, Australia) afirman que, hasta el decimoquinto día después de la fecundación, o por lo menos, hasta el momento de la implantación - que comienza entre el quinto o el sexto día- el embrión humano no podría ser considerado como individuo. Y para colocar un tropiezo conceptual entre el producto primario de la concepción y el individuo embrión mayor de catorce días, crearon una palabreja nueva estos autores, ya que comienza a ser usada en 1986 simultáneamente por los doctores Penelope Leach, Clifford Grobstein y Anne McLaren . Todos estos autores y desde esta interesada perspectiva se ponen a hablar a la vez de "preembrión" para designar el producto de la fusión de los gametos hasta el decimocuarto día desde de la fecundación.
A favor de esta opinión han sido presentados distintos argumentos contra la individualidad del embrión en estos primeros días:
- el argumento de la implantación;
- el argumento de la línea primitiva;
- el argumento de la totipotencialidad;
- el argumento de la gemelación monocigótica;
- el argumento de la hibridación;
- el argumento de la carencia de estructura cerebral;
- el argumento de los productos humanoides.
A - EL ARGUMENTO DE LA IMPLANTACIÓN
El argumento de la implantación se plantea por vez primera en la discusión sobre el estatuto del embrión humano cuando, en el año 1979, el "Ethics Advisory Board" del DHEW (Department on Health, Education and Welfare) en los Estados Unidos se pronunció contra la individualidad del embrión en los primeros días, aduciendo que, mientras el embrión no esté bien implantado en la pared del útero, este embrión puede ser eliminado de la cavidad uterina. El día decimocuarto corresponde al momento en el que la implantación del huevo se concluye. La anidación del huevo se había efectuado entre el día sexto y el séptimo, y habrá quedado completada en el noveno día. En el día decimocuarto la pared endometrial está ya reconstruida sobre el embrión implantado.
Esta comisión del DHEW se ha apoyado, en su argumentación, sobre el hecho de que un embrión tiene asegurada su supervivencia solamente cuando la blástula está totalmente implantada en el endometrio y se desarrolla la circulación materna en la placenta para nutrirlo.
Pero para contestar este argumento basta observar que no es la anidación la que hace al embrión "ser embrión", como no es la leche materna la que hace al recién nacido "ser bebé". Basta además recordar que el desarrollo del embrión in vitro puede proseguir más allá incluso del estadio correspondiente a la implantación.
B - EL ARGUMENTO DE LA LÍNEA PRIMITIVA
En 1984 la comisión Waller, en Australia, y la Comisión Warnock, en Inglaterra propusieron como umbral de la humanización el día decimocuarto, dando como argumento que la línea primitiva del embrión se forma en este momento. La aparición de la línea primitiva indicaría que las células destinadas a construir el embrión propiamente dicho han quedado diferenciadas de las células que formaran los tejidos de la placenta y las capas protectoras. Por eso, el "Warnock Committee" ha descrito la aparición de la línea primitiva como señalando "the beginning of the individual development of the embryo" .
Este argumento, presentado inicialmente por la bien conocida científica Anne McLaren , especialista en la embriología del ratón. Para ella, lo que sucede entre la fecundación y el decimocuarto día después de la fecundación sería una simple preparación de los sistemas protectores y nutritivos del futuro embrión, requerida por el desarrollo ulterior del embrión mismo. Solamente a los quince días después de la fecundación, cuando aparecezca la línea primitiva, es cuando se podría hablar de una verdadera entidad, definida por la existencia del disco embrionario.
Se puede contestar que la línea primitiva no es más que el punto de llegada de un proceso ordenado de modo secuencial, sin solución de continuidad, que ha comenzado en el momento de la formación del cigoto. Cuando se preparan los sistemas de nutrición y de protección del embrión, están ya presentes aquellas células de las que se desarrollarán las hojas que constituirán la estría primitiva embrionaria. Esta línea primitiva no aparece de imprevisto, sino que forma parte del proceso de desarrollo, por lo que es difícil establecer esta aparición como el estadio principal, inicial, en el desarrollo del futuro niño. Se podría igualmente, y con la misma arbitrariedad, tomar cualquier otro "estadio" cronológico como”auténtico” "punto de partida" del "verdadero” embrión.
C - EL ARGUMENTO DE LA TOTIPOTENCIALIDAD CELULAR
Hay también quienes niegan al cigoto el estatuto de individuo, argumentando que antes de la anidación sus células revisten las propiedades biológicas de la totipotencialidad y de la homogeneidad. Al menos hasta el estadio de mórula, en la especie humana, todas las células estarían indiferenciadas y cada una de ellas tendría potencialidad de dar origen a un nuevo individuo. Esta es la opinión, por ejemplo, de J.F.Malherbe y del Rev.N.M.Ford. El profesor de ética J.F.Malherbe admite que el cigoto es un ser humano, pero niega que sea un individuo, ni siquiera en potencia, hasta que sus células pierdan la totipotencialidad. Esto se produciría hacia el día sexto, coincidiendo con el inicio de la anidación.
Hay efectivamente en los primeros estadios del desarrollo embrionario un intervalo de tiempo, variable de especie a especie, en el cual las células de este embrión son totipotenciales, es decir que poseen la gama completa de las posibilidades celulares en el desarrollo. Estos blastómeros de los primeros días no solamente pueden diferenciarse de distintas maneras con arreglo al medio en el que se encuentran, sino que también pueden dar origen a individuos completos. Desde la primera experimentación de H.Driesch, en el 1891, separando los dos blastómeros de un embrión de erizo de mar, hasta los recientes intentos de clonación a partir de embriones que aprovechan esta posibilidad, ha quedado bien demostrada, principalmente en ratones, ratas y conejos, la posibilidad de desarrollarse hasta dar fetos completos y viables para blastómeros aislados, extraídos de embriones en el estadio de dos, cuatro u ocho células. En ratones y ratas el sesenta y cinco por ciento (65%) de los blastómeros aislados, extraídos de embriones con diez células, son capaces de un desarrollo semejante; e incluso algunas células del embrión siguen todavía totipotenciales hasta el estadio de mórula. En 1993 Jerry Hall y Robert Spillmann , de la George Washington University (USA) llegaron a realizar semejante experiencia sobre embriones humanos , y llegaron a producir, por escisión embrionaria, un conjunto de embriones humanos genéticamente idénticos.
Esta posibilidad de conseguir gemelos monocigóticos tales a partir de un único huevo fecundado ha querido ser interpretada como la prueba de que el cigoto, y también el embrión antes de la anidación, no debiera ser considerado como una entidad verdadera, como un ser individual, ya que este cigoto podría convertirse en dos individuos o más. Algunos autores han negado, por esa razón, la individualidad del embrión, por lo menos hasta el estadio en el cual se haga ya imposible crear gemelos a partir de blastómeros aislados . Considerando la totipotencialidad de los primeros blastómeros, pudiéramos inclinarnos a ver el cigoto como una célula inmadura, indeterminada, y el embrión humano de los primeros días, hasta la etapa de mórula, como "un conjunto de células individuales distintas", genéticamente humanas, un agregado de individuos potenciales. Así, cada una de estas células, tendría que ser considerada, según la expresión del Rev.N.M.Ford, como una "entidad ontológicamente distinta, en simple contacto con las otras encerradas en la zona pelúcida" .
Podemos responder en primer lugar que hay un límite temporal que afecta y limita que una causa accidental y externa pueda provocar tal separación y división de blastómeros. La gemelaridad no es posible en la especie humana después del final de la segunda semana, porque la determinación que orienta el programa genético como proyecto vital, en el embrión, llega a ser más fuerte que la propia totipotencialidad de cada una de las células que componen este embrión.
De hecho, esta totipotencialidad de los primeros blastómeros desaparece rápidamente. Parece que no existe en el estadio de sesenta y cuatro células (64) (mórula). En el experimento de Hall y Spillman con embriones humanos, los únicos embriones que pudieron llegar al estadio de treinta y dos células fueron aquellos que derivaban de blastómeros separados de embriones en estadio de dos células.
Por otro lado, la totipotencialidad no significa indeterminación , sino capacidad actual de llevar a cabo un desarrollo según un determinado programa. Cuando el plano del desarrollo se lleva a cabo de acuerdo al programa presente en el genoma de las células, sin interferencias, la unidad funcional del embrión que se auto organiza es el signo patente de una existencia individual. Cada célula del embrión de los primeros días, cualquiera que sea su potencialidad, se encuentra en su puesto según un plano predispuesto en el genoma, a partir del cual resulta un proceso de desarrollo ordenado, único y coordinado.
D - EL ARGUMENTO DE LA GEMELACIÓN MONOCIGÓTICA
La objeción más frecuente de la gemelación monocigótica está unida a la de la totipotencialidad, porque esta gemelación es posible por cuanto los blastómeros primitivos tienen esta cualidad.
La gemelación monocigótica -o "verdadera gemelación"- se observa naturalmente en un dos por mil de los nacimientos. Hemos visto que se puede reproducir este fenómeno en experimentos con conejos y ratones, con la separación artificial de los blastómeros en huevos en el estadio de dos e incluso dieciséis células que mantienen todavía la totipotencialidad.
Basándose en estas observaciones, se puede llegar a la conclusión de que "la unicidad del nuevo ser no sería fijada durante las etapas de desarrollo embrionario anteriores a la terminación de la anidación, ya que todavía puede producir el fenómeno de la gemelación monocigótica ."
Podemos contestar a esta objeción recordando que, fuera de su separación instrumental, artificial, o de un suceso accidental como es el caso de los gemelos naturales, los blastómeros de los primeros días no se arrancan del embrión. Más del noventa y nueve por ciento de los cigotos se desarrollan como un organismo único (entre el 99% y el 99.6%). La separación y posterior división de un blastómero es un fenómeno naturalmente excepcional, que ocurre, de modo accidental, mediante la intervención de un factor extrínseco. Nunca se trata de la consecuencia del proceso evolutivo llevado por el genoma del embrión.
Unos estudios recientes han clarificado, por otro lado, el proceso subyacente al fenómeno de la gemelación monocigótica, puesto que muestran que, en alguna parte del embrioblasto, después de alguna equivocación, retraso cromosómico en la anafase, o crossing over mitótico, que sucede entre el cuarto y el séptimo día a partir de la fecundación, se determina un plano nuevo de desarrollo, independiente: un nuevo individuo comienza así su propio ciclo vital. Pero no se trata aquí de un sistema indeterminado que diera origen a dos sistemas determinados. La realidad es que un primer ser humano da origen a un segundo ser humano. Esto encuentra una confirmación plena de parte de numerosos experimentos recientes. Los casos más significativos al respecto podemos observarlos cuando uno de los gemelos tiene un cariotipo con 47 cromosomas y es aquejado de una trisomía (síndrome de Down), mientras que el otro que tiene un cariotipo normal, con 46 cromosomas.
E - EL ARGUMENTO DE LA HIBRIDACIÓN (QUIMERISMO)
El fenómeno de la hibridación, que da origen al quimerismo, representa el caso opuesto al de la gemelación. En este proceso, en las primeras etapas del desarrollo del embrión, dos cigotos o dos blastómeros que pertenecen a dos embriones distintos pueden fusionarse para formar una célula individual. La mayor parte de las informaciones que existen referente a este hecho provienen de estudios realizados en laboratorio, sobretodo con ratas. Estos estudios experimentales implican generalmente la agregación de dos embriones o más que no han llegado todavía al estadio de blastocisto. Artificialmente se ha conseguido fusionar dos mórulas de ratones en estadio de ocho células (Tarkowsky, Mintz) y se ha comprobado la anidación en algunos organismos, lo cual permite pensar que pudiera llevarse a cabo también con seres humanos, pues, aunque la fusión natural de embriones independientes en mamíferos, incluyendo la especie humana, es mucho más extraña, no parecería imposible.
Apoyándose en este fenómeno hay quienes quieren negar la unidad del cigoto y del embrión durante las primeras etapas del desarrollo embrionario previos a la anidación. Considerando que existe la posibilidad del quimerismo pluricigótico, se dice que no estaría fijada todavía la unidad del nuevo ser.
El fenómeno de la hibridación no es todavía suficientemente conocido a cabalidad, pero el hecho que sea necesaria una fuerte concordancia entre los dos genomas, como también entre los estadios respectivos de desarrollo de los dos embriones que se quiere de fusionar, sugiere que hay un individuo predominante que destruye la unidad del otro en el proceso. Las células del segundo estarían incluidas en el plano de desarrollo del primero.
La posibilidad de la hibridación, en todo caso, no demuestra nada respecto a la individualidad del embrión en el estadio inicial, ya que manifiesta solamente que, en cada célula fecundada existe un programa bien definido; programa que se desarrolla por sí mismo, gradualmente y sin discontinuidad, si no ha sido perturbado por una causa externa.
F - EL ARGUMENTO DE LA CARENCIA DE ESTRUCTURA CEREBRAL
Hay otros autores que dicen que el momento que debería ser considerado como fundamental en el desarrollo del embrión sería el de la formación del sistema nervioso y del comienzo de la vida cerebral. Para estos autores, la aparición de la actividad cerebral en el futuro cerebro significaría el paso del "período celular" del embrión a su período "holístico", con la unificación de los distintos órganos y tejidos en uno único individuo humano. Ningún embrión podría ser considerado como "individuo humano" mientras su sistema nervioso no estuviese suficientemente desarrollado y formado, es decir entre la semana sexta y la octava (6-8) de la gestación .
Esta proposición de llevar el momento de reconocimiento de la individuación embrionaria a la formación del cerebro, basándose en la afirmación de que sin cerebro los órganos y aparatos ya establecidos en el embrión no serían capaces de constituir un ser humano, está relacionada de hecho con la situación del ser humano cuando ha llegado al fin de su ciclo vital, ya que la muerte cerebral es efectivamente considerada como signo definitivo del fin del ciclo, es decir signo del término de la vida humana. Hay autores que sostienen que hasta que no exista actividad cerebral no se podría hablar de vida humana personal. Pero la situación del embrión en desarrollo es diversa de la situación del adulto que se muere: con el embrión hay un proceso dinámico unitario y unificado, mientras que con el moribundo hay un proceso de desintegración en curso. Respecto al embrión, es el sujeto mismo en desarrollo quien exige una diferenciación gradual de sus órganos y de ahí la formación progresiva de sus estructuras cerebrales. Esta gradualidad no significa un cambio en la cualidad del ser en desarrollo (como lo sugieren las teorías filogenéticas) sino solamente un enriquecimiento en la expresión de las potencialidades ya inscritas en el cigoto.
G - EL ARGUMENTO DE LOS PRODUCTOS HUMANOIDES: MOLA HIDATIFORME
No siempre de una fecundación resulta un cigoto humano. A veces se originan productos humanoides, que no pueden ser considerados como seres humanos. Estos son productos de la concepción con graves aberraciones morfológicas o genéticas, que desencadenan necesariamente una necrosis precoz o dan origen a productos tumorales, como la mola hidatiforme, el coriocarcinoma o el teratoma.
Biológicamente, un producto humanoide, aunque tenga semejanza externa con un cigoto humano, no es un ser humano individual, ya que carece de la potencialidad de desarrollar una estructura humana mínima. La carencia de potencialidad puede deberse a la malformación de los gametos originales o a la imperfección del proceso mismo de fecundación. En tales casos el producto de la fecundación carece de potencialidad de constituir un individuo con identidad personal. No puede ser reconocido como un individuo humano vivo.
La afirmación del carácter individual del concebido no se invalida por la dificultad de determinar con certeza si un determinado cigoto es o no, individuo; si tiene o carece de potencialidad de individualidad. Esta certeza no se tendrá sino posteriormente, y tan sólo para confirmar que, efectivamente, era un cigoto humano. Si un embrión desarrolla la línea primitiva, se confirma que efectivamente provenía de un cigoto humano. Pero si, por el contrario, no la desarrolla, no se deduce de ahí que nunca ha existido un cigoto humano, ya que pueden haber actuado otros factores exógenos o también endógenos, por ejemplo una enfermedad mortal, que han impedido su desarrollo procerebral.
El hecho de que con frecuencia se originen productos humanoides en la fecundación no invalida la afirmación general de que la fecundación humana da origen a un ser humano constituido de un desarrollo personal potencial.
CONCLUSIÓN
En conclusión, el embrión humano debe ser considerado como un individuo humano desde el momento de su concepción, y merece entonces el respecto debido a todo individuo humano, tanto en el ámbito ético como jurídico, así como está previsto en la Declaración Universal de los Derechos Humanos de 1948. Si el embrión es reconocido como individuo, debe ser también reconocido como ser humano con personalidad, porque la noción de "persona" no se funda sobre la cualidad de los actos de este ser, sino sobre su pertenencia a la especie humana.
Es esto lo que expresa la Congregación por la doctrina de la Fe en su "Declaración sobre el aborto provocado"(1974):
"Desde el momento de la fecundación del óvulo, queda inaugurada una vida que no es ni del padre ni de la madre, sino la de un nuevo ser humano que se desarrolla por sí mismo. No llegaría nunca a ser humano si no lo fuese ya en aquel momento."(n12)
Frente a todos los ataques contra el embrión humano, con los abusos de la fecundación artificial, en particular la destrucción de los embriones congelados, con la destrucción programada de embriones humanos para sacar de ellos células madres, con el aborto voluntario de los embriones en los primeros días por la llamada "píldora de emergencia", y con la investigación científica proyectada sobre los embriones humanos, el Papa Juan Pablo II ha querido, en su Carta Encíclica Evangelium Vitae, trasladar la cuestión del estatuto del embrión humano de su confinamiento biológico o jurídico para plantearla en su profunda perspectiva teológica. Esta perspectiva es aquella del carácter sagrado de la vida humana, querida y amada por Dios:
"La vida humana es sagrada e inviolable en cada momento de su existencia, también en el inicial que precede al nacimiento. El hombre, desde el seno materno, pertenece a Dios que lo escruta y conoce todo, que lo forma y lo plasma con sus manos, que lo ve mientras es todavía un pequeño embrión informe y que en él entrevé el adulto de mañana, cuyos días están contados y cuya vocación está ya escrita en el «Libro de la vida»(cf.Sal 139/138, 1. 13-16)"(Evangelium Vitae n61).
Nota: El texto escrito es una traducción literal de la conferencia: “Les defis moraux de la bioethique aujourd`hui” dictada el 29 de marzo de 2004, por Mons. Jacques Suaudeau, en la Pontificia Universidad Católica de Puerto Rico.
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