Cuerpo polar

Un cuerpo polar es una pequeña célula haploide que se forma al mismo tiempo que un óvulo durante la ovogénesis, pero que generalmente no tiene la capacidad de ser fertilizada. Recibe su nombre por su posición polar en el huevo.

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 óvulo, mientras que los cuerpos polares más pequeños solo reciben 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.

Hermanamiento

El hermanamiento de cuerpos polares es una forma hipotética de hermanamiento en la meiosis, donde uno o más cuerpos polares no se desintegran y son fertilizados por los espermatozoides.

La gemelación se produciría, en principio, si el óvulo y un cuerpo polar fueran fecundados por espermatozoides separados. Sin embargo, incluso si se produce la fertilización, normalmente no se produciría un mayor desarrollo porque el cigoto formado por la fusión del espermatozoide y el cuerpo polar no tendría suficiente citoplasma ni 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 se aclaró hasta el trabajo de Butschli en 1875, Giard en 1876 y finalmente Hertwig en 1877. Estas estructuras a menudo se confundían con fragmentos de huevo o yema expulsada. masas, pero finalmente se les denominó cuerpos direccionales (o Richtungskörper), 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. Los cuerpos polares fueron caracterizados a principios del siglo XX por O. Hertwig, T. Boveri y E.L. Mark, como óvulos no funcionales que se desintegraron porque el espermatozoide, salvo raras excepciones, no pudo fertilizarlos y, en cambio, provocó químicamente su disolución.

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 ve impulsado por surcos (formación de una zanja) cerca de un punto particular de 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.

Los errores meióticos pueden provocar aneuploidía en los cuerpos polares, lo que, en la mayoría de los casos, produce un cigoto aneuploide. Pueden ocurrir errores 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 cromátidas antes de la anafase) en el primer cuerpo polar puede inducir la formación de un cuerpo polar aneuploide. Por tanto, la formación del primer cuerpo polar es un factor especialmente importante en la formación de un cigoto sano.

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 sobrante se absorbe en un cuerpo polar en lugar de pasar al ovocito, se puede evitar la trisomía. No está claro si se trata de un evento casual o si está influenciado de alguna manera por el microambiente. En al menos un caso, se ha rastreado este cigoto euploide desde el desarrollo hasta el nacimiento como un niño sano con un recuento cromosómico normal.

Aplicaciones médicas

Una biopsia de cuerpo polar es la muestra de un cuerpo polar de un ovocito. Después de tomar una muestra de un cuerpo polar, los análisis posteriores pueden usarse para predecir la viabilidad y las posibilidades de embarazo del ovocito, así como la salud futura de una persona resultante de dicho embarazo. Este último uso lo convierte en una forma de cribado genético preimplantacional (PGS). En comparación con una biopsia de blastocisto, una biopsia de cuerpo polar puede tener costos más bajos, efectos secundarios menos dañinos y ser más sensible para detectar anomalías. La principal ventaja del uso de cuerpos polares en el PGD es que no son necesarios para una fertilización exitosa o un desarrollo embrionario normal, por lo que no se garantiza ningún efecto nocivo para el embrión.

Una de las desventajas de la biopsia de PB es que solo proporciona información sobre la contribución materna al embrión, por lo que se pueden diagnosticar casos de trastornos autosómicos dominantes y ligados al cromosoma X que se transmiten por vía materna, y los trastornos autosómicos recesivos solo diagnosticarse parcialmente. Otro inconveniente es el mayor riesgo de errores de 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. Esto puede dar como resultado un embrión viable que tenga un solo padre, un proceso llamado partenogénesis.

Imágenes adicionales

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  Diagrama que muestra la reducción del número de cromosomas en el proceso de maduración del óvulo.
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  Esquema mostrando analogías en el proceso de maduración del óvulo y el desarrollo de los espermatozoides.
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  El proceso de fertilización en el óvulo de un ratón.
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  Cuerpo polar abultado de un polo animal de un ovocito de pez estrella