Ovocito

Un ovocito (,), oöcito u ovocito es un gametocito femenino o una célula germinal implicada en la reproducción. En otras palabras, es un óvulo u óvulo inmaduro. Un ovocito se produce en un feto femenino en el ovario durante la gametogénesis femenina. Las células germinales femeninas producen una célula germinal primordial (PGC), que luego sufre mitosis y forma oogonias. Durante la ovogénesis, las ovogonias se convierten en ovocitos primarios. Un ovocito es una forma de material genético que se puede recolectar para crioconservación.

Formación

La formación de un ovocito se llama oocitogénesis y es parte de la oogénesis. La ovogénesis da como resultado la formación de ovocitos primarios durante el período fetal y de ovocitos secundarios después como parte de la ovulación.

Características

Citoplasma

Los ovocitos son ricos en citoplasma, que contiene gránulos de yema para nutrir la célula en las primeras etapas del desarrollo.

Núcleo

Durante la etapa primaria de la oogénesis del ovocito, el núcleo se llama vesícula germinal.

El único tipo humano normal de ovocito secundario tiene el cromosoma 23 (sex) como 23,X (determinación femenina), mientras que el esperma puede tener 23,X (determinación femenina) o 23,Y (determinación masculina).

Nido

El espacio dentro de un óvulo o de un óvulo inmaduro donde se ubica es el nido celular.

Complejo cúmulo-ovocito

El complejo cúmulo-ovocito contiene capas de células del cúmulo muy compactas que rodean el ovocito en el folículo de Graaf. El ovocito se detiene en la Meiosis II en la etapa de la metafase II y se considera un ovocito secundario. Antes de la ovulación, el complejo cúmulo pasa por un cambio estructural conocido como expansión del cúmulo. Las células de la granulosa se transforman de una matriz mucoide muy compactada a una expandida. Muchos estudios muestran que la expansión del cúmulo es fundamental para la maduración del ovocito porque el complejo del cúmulo es la comunicación directa del ovocito con el entorno del folículo en desarrollo. También juega un papel importante en la fertilización, aunque los mecanismos no se conocen del todo y son específicos de cada especie.

Aportes maternos

Debido a que el destino de un ovocito es ser fertilizado y, en última instancia, convertirse en un organismo en pleno funcionamiento, debe estar listo para regular múltiples procesos celulares y de desarrollo. El ovocito, una célula grande y compleja, debe recibir numerosas moléculas que dirigirán el crecimiento del embrión y controlarán las actividades celulares. Como el ovocito es producto de la gametogénesis femenina, la contribución materna al ovocito y, en consecuencia, al óvulo recién fertilizado, es enorme. Hay muchos tipos de moléculas que se suministran por vía materna al ovocito, que dirigirán diversas actividades dentro del cigoto en crecimiento.

Evitar daños al ADN de la línea germinal

El ADN de una célula es vulnerable al efecto dañino de los radicales libres oxidativos producidos como subproductos del metabolismo celular. El daño al ADN que se produce en los ovocitos, si no se repara, puede ser letal y provocar una reducción de la fecundidad y la pérdida de descendencia potencial. Los ovocitos son sustancialmente más grandes que la célula somática promedio y, por lo tanto, se necesita una actividad metabólica considerable para su aprovisionamiento. Si esta actividad metabólica fuera llevada a cabo por la maquinaria metabólica del ovocito, el genoma del ovocito quedaría expuesto a los subproductos oxidativos reactivos generados. Por tanto, parece que evolucionó un proceso para evitar esta vulnerabilidad del ADN de la línea germinal. Se propuso que, para evitar daños al genoma del ADN de los ovocitos, el metabolismo que contribuye a la síntesis de gran parte de los componentes del ovocito se desplazara a otras células maternas que luego transfirieran estos componentes a los ovocitos. Por lo tanto, los ovocitos de muchos organismos están protegidos del daño oxidativo del ADN mientras almacenan una gran masa de sustancias para nutrir al cigoto en su crecimiento embrionario inicial.

ARNm y proteínas

Durante el crecimiento del ovocito, las células maternas suministran una variedad de ARN mensajeros (ARNm) transcritos por la madre. Estos ARNm pueden almacenarse en complejos de mRNP (ribonucleoproteína de mensaje) y traducirse en momentos específicos, pueden localizarse dentro de una región específica del citoplasma o pueden dispersarse homogéneamente dentro del citoplasma de todo el ovocito. Las proteínas cargadas desde la madre también pueden estar localizadas o ser ubicuas en todo el citoplasma. Los productos traducidos de los ARNm y las proteínas cargadas tienen múltiples funciones; de la regulación de la "limpieza" como la progresión del ciclo celular y el metabolismo celular, hasta la regulación de procesos de desarrollo como la fertilización, la activación de la transcripción cigótica y la formación de los ejes del cuerpo. A continuación se muestran algunos ejemplos de ARNm y proteínas heredados de la madre que se encuentran en los ovocitos de la rana africana con garras.

Mitocondria

El ovocito recibe mitocondrias de las células maternas, que controlarán el metabolismo embrionario y los eventos apoptóticos. La partición de las mitocondrias se lleva a cabo mediante un sistema de microtúbulos que localizarán las mitocondrias en todo el ovocito. En ciertos organismos, como los mamíferos, las mitocondrias paternas que el espermatozoide lleva al ovocito se degradan mediante la unión de proteínas ubiquitinadas. La destrucción de las mitocondrias paternas asegura la herencia estrictamente materna de las mitocondrias y del ADN mitocondrial (ADNmt).

Nucléolo

En los mamíferos, el nucléolo del ovocito se deriva únicamente de las células maternas. El nucléolo, una estructura que se encuentra dentro del núcleo, es el lugar donde el ARNr se transcribe y se ensambla en ribosomas. Si bien el nucléolo es denso e inactivo en un ovocito maduro, es necesario para el desarrollo adecuado del embrión.

Ribosomas

Las células maternas también sintetizan y aportan una reserva de ribosomas que son necesarios para la traducción de proteínas antes de que se active el genoma cigótico. En los ovocitos de los mamíferos, los ribosomas de origen materno y algunos ARNm se almacenan en una estructura llamada redes citoplasmáticas. Se ha observado que estas redes citoplasmáticas, una red de fibrillas, proteínas y ARN, aumentan en densidad a medida que disminuye el número de ribosomas dentro de un ovocito en crecimiento.

Profase arresto

Las hembras de mamíferos y aves nacen con todos los ovocitos necesarios para futuras ovulación, y estos ovocitos se detienen en la etapa de profase I de la meiosis. En los seres humanos, por ejemplo, los ovocitos se forman entre los tres y cuatro meses de gestación en el feto y, por tanto, están presentes en el momento del nacimiento. Durante esta profase I, etapa detenida (dictyate), que puede durar muchos años, cuatro copias del genoma están presentes en los ovocitos. La detención de oocitos en la etapa de copia de cuatro genomas parece proporcionar la redundancia de información necesaria para reparar el daño en el ADN de la línea germinal. El proceso de reparación utilizado probablemente implica una reparación recombinacional homóloga. Los ovocitos detenidos en profase tienen una alta capacidad de reparación eficiente de los daños en el ADN. La capacidad de reparación del ADN parece ser un mecanismo clave de control de calidad en la línea germinal femenina y un determinante crítico de la fertilidad.

Aportaciones paternas

El espermatozoide que fertiliza un ovocito aportará su pronúcleo, la otra mitad del genoma cigótico. En algunas especies, el espermatozoide también contribuirá con un centríolo, que ayudará a formar el centrosoma cigótico necesario para la primera división. Sin embargo, en algunas especies, como en el ratón, el centrosoma completo se adquiere por vía materna. Actualmente se está investigando la posibilidad de otras contribuciones citoplasmáticas realizadas por el espermatozoide al embrión.

Durante la fertilización, el esperma proporciona tres partes esenciales al ovocito: (1) un factor de señalización o activación, que hace que el ovocito metabólicamente inactivo se active; (2) el genoma paterno haploide; (3) el centrosoma, que es responsable de mantener el sistema de microtúbulos. Ver anatomía de los espermatozoides.

Anormalidades

• La no disyunción —un fracaso de la separación homologada adecuada en la meiosis I, o la separación cromada hermana en la meiosis II puede llevar a la aneuploidez, en la que el ovocito tiene el número equivocado de cromosomas, por ejemplo 22,X o 24,X. Esta es la causa de enfermedades como el síndrome de Down y el síndrome de Edwards en humanos. Es más probable con la edad materna avanzada.
• Algunos ovocitos tienen múltiples núcleos, aunque se cree que nunca maduran.