Mitosis del Cigoto: Etapas y Regulación

19.11.2025

Nuestra vida comienza a partir de una única célula: el cigoto. Durante su desarrollo se divide sucesivamente y así finalmente se forma un ser humano listo para nacer. Luego, una vez nacemos, seguimos creciendo hasta llegar a la edad adulta, y para crecer se necesitan más células. Por lo tanto nuestras células se siguen dividiendo.

Sabemos que la división celular es un fenómeno que ocurre constantemente en nuestro organismo y que es fundamental, pero ¿cómo se regula? Igual que los seres vivos, las células tienen un ciclo de vida, el ciclo celular. Una célula se forma a partir de otra célula que se ha dividido, y más tarde esa nueva célula se puede dividir y dar lugar a dos células hijas.

Las Fases del Ciclo Celular

Una célula se divide y da lugar a dos células hijas. Cada una de estas nuevas células presenta dos copias de cada cromosoma, una copia de la madre y otra del padre. La célula comienza su ciclo en G1. Durante esta fase crece y sintetiza determinados componentes como orgánulos, para estar preparada para la división al final del ciclo.

Algunas células pasan a la fase G0, durante la cual están activas funcionalmente (realizan su función en el tejido en el que se encuentran) pero no se dividen. Dentro de estas células, algunas permanecen en G0 pero otras pueden volver a entrar en el ciclo y dividirse. A continuación, durante la fase S el material genético de la célula se duplica, entonces pasa a tener en total cuatro copias de cada cromosoma: dos de la madre y dos del padre.

Una vez el material genético está duplicado, la célula pasa a la fase G2. Durante esta fase la célula sigue creciendo y termina de sintetizar los componentes que necesita. Luego llega a la fase M, cuando la célula finalmente se divide. A partir de una célula se obtienen dos células hijas, cada una de las cuales empieza su fase G1, así se cierra el ciclo. Al conjunto de las fases mencionadas anteriormente se le denomina interfase.

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Fase G1: La célula crece y sintetiza componentes necesarios.
Fase S: Tiene lugar la duplicación del material genético de la célula.
Fase G2: Como se acaba de duplicar el ADN, la célula presenta el doble de material genético. Durante esta fase la célula se prepara para la división celular, continúa creciendo y sintetizando orgánulos.
Fase M: En esta fase tiene lugar la división celular.

Después de la fase M las células hijas pueden entrar en fase G1 y seguir preparándose para su división, o pueden entrar en la fase G0, en cuyo caso no se dividen. La fase G0 es como un estado de reposo en cuanto a la división, pero la célula sí que realiza sus funciones en el tejido en el que se encuentra. Para entrar en el ciclo las células reciben señales externas, como nutrientes o factores de crecimiento.

Regulación del Ciclo Celular

La progresión en el ciclo celular está regulada por la acción de las proteínas CDKs, que son quinasas dependientes de ciclinas, y por las ciclinas. Las quinasas son proteínas que se encargan de fosforilar determinados sustratos, como otras proteínas. El hecho de añadir un fosfato a una proteína puede activar o inhibir su función, por lo tanto la fosforilación es una forma de regular procesos celulares.

Por otra parte, las ciclinas son un tipo de proteínas implicadas en el ciclo celular que se encargan de activar a las CDKs. Es decir, las CDKs son activas (fosforilan otras proteínas) cuando están unidas a una ciclina. Los niveles de cada ciclina van variando durante las distintas fases del ciclo celular, esto hace que en cada fase actúen unas quinasas distintas y por tanto la transcripción génica sea diferente.

Las CDKs controlan la progresión de las células en el ciclo celular mediante la fosforilación de distintos sustratos. Para que sean activas, las CDKs deben estar unidas a las proteínas ciclinas. Una vez formado el complejo CDK-ciclina, la CDK tiene actividad quinasa. Es decir, tiene la capacidad de fosforilar (añadir grupos fosfato) a determinados sustratos como otras proteínas.

Oscilación de los Niveles de Ciclinas Durante el Ciclo Celular

En la fase G1 hay altos niveles de la ciclina D, que se une a CDK4 y CDK6. Luego van subiendo los niveles de ciclina E, cuando llegan al máximo se produce la transición a la fase S. La ciclina E se une a la CDK2. Durante la fase S van aumentando los niveles de ciclina A, cuando son suficientemente elevados se produce la replicación del ADN. En este caso la ciclina A se une también a la CDK2.

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Los niveles de ciclina A se siguen manteniendo elevados durante la fase G2, pero cuando esta ciclina se une a la CDK1 se produce la transición de G2 a M. Durante la fase G2 también hay niveles elevados de ciclina B, que se une a la CDK1, esto regula la fase M.

Las ciclinas, CDKs y CKIs controlan el avance en el ciclo celular, pero la célula debe asegurarse de que todo está correctamente antes de activar las vías de señalización en las que participan dichas proteínas, para avanzar a la siguiente fase. Las condiciones internas y externas de la célula se comprueban en distintos puntos a lo largo del ciclo, llamados puntos de control.

Puntos de Control en el Ciclo Celular

Debido a la importancia de una correcta regulación del ciclo celular, hay varios puntos en los que se comprueba si se cumplen determinadas condiciones en la célula, y si no se cumplen el ciclo no avanza. En la transición G1/S se comprueba si la célula ha adquirido el tamaño necesario para la división, si tiene suficientes nutrientes y el estado del ADN. Una vez la célula ha superado este punto de control y su genoma se ha duplicado, se comprueba si éste se ha replicado correctamente.

Si es así, la célula entra en mitosis, y hay otro punto de control durante este proceso. Para pasar de la metafase a la anafase se comprueba que los cromosomas estén bien alineados y unidos al huso acromático, para un reparto equitativo del genoma a las dos células hijas.

Transición G1/S: En este punto de control se comprueba que la célula haya adquirido el tamaño suficiente para dividirse, que tenga suficientes nutrientes y que el ADN no esté dañado.
Transición G2/M: Verificación de la correcta replicación del genoma.
Fase M: Hay un punto de control en la transición entre dos fases de la mitosis, la metafase y la anafase.

En la metafase los cromosomas se encuentran alineados en el centro de la célula, unidos al huso acromático. En la anafase los cromosomas se separan, la mitad van a un lado y la otra mitad al otro. El huso acromático tira de los cromosomas para separarlo.

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Es importante controlar que las células no se dividan más de la cuenta y que no se dividan si presentan un daño importante en el ADN, ya que una mala regulación del ciclo celular puede dar lugar a cáncer. Las células cancerosas escapan al control del ciclo celular, presentan determinadas mutaciones que les permiten dividirse continuamente.

Hemos visto que es importante que el ciclo celular esté bien regulado y que si no lo está las células pueden volverse cancerosas.

Etapas de la Fecundación Natural

Aunque el proceso de unión entre óvulo y espermatozoides pueda parecer muy sencillo, lo cierto es que deben darse varios mecanismos y cambios en ambos gametos para que pueda ocurrir la fecundación. A continuación, se detalla paso a paso las distintas etapas de la fecundación en el ser humano:

Penetración de la corona radiada: El proceso de fecundación se inicia con la penetración de los espermatozoides a través de la capa de células que rodea el óvulo: la corona radiada. Los espermatozoides consiguen atravesar esta capa gracias a la liberación de la enzima hialuronidasa y el movimiento de su flagelo (la cola).
Penetración de la zona pelúcida: Se necesita más de un espermatozoide para lograr degradar la zona pelúcida, aunque finalmente solo uno de ellos podrá entrar en el óvulo. Para poder atravesar esta segunda barrera, la cabeza del espermatozoide establece contacto con el receptor ZP3 de la zona pelúcida del óvulo. Esto desencadena la reacción acrosómica, que consiste en la liberación de enzimas hidrolíticas denominadas espermiolisinas.
Fusión de membranas: Cuando el espermatozoide entra en contacto con la membrana plasmática del óvulo, se desencadenan 3 procesos distintos en el gameto femenino: la formación del cono de fecundación, la despolarización instantánea de su membrana y la liberación de gránulos corticales al espacio perivitelino.
Fusión de núcleos y formación del cigoto: Con la entrada del espermatozoide, el óvulo se activa para terminar la meiosis, proceso que permite la reducción del número de cromosomas. Así, se libera el segundo corpúsculo polar y los cromosomas se colocan formando una estructura denominada pronúcleo femenino.

Todo este proceso de la fecundación culmina con la formación del cigoto humano: primera célula del organismo fruto de la unión del óvulo y el espermatozoide. Además de todo esto, en la fecundación queda establecido si el futuro bebé será un niño o una niña en función de sus cromosomas sexuales:

Cigoto masculino: sus cromosomas sexuales son XY y el futuro bebé será un niño.
Cigoto femenino: sus cromosomas sexuales son XX y el futuro bebé será una niña.

El óvulo siempre es portador del cromosoma X. Por tanto, el sexo del embrión se definirá según si el espermatozoide es portador de un cromosoma X o un cromosoma Y.

¿Qué ocurre después de la fecundación?

El óvulo fecundado constituye una nueva célula denominada cigoto, que empieza a descender por la trompa de Falopio hacia el útero. Durante ese trayecto, el cigoto se divide para dar lugar al embrión de dos células. El término cigoto solamente se utiliza para definir el primer estadio embrionario de una única célula.

A medida que avanza por la trompa, el embrión seguirá dividiéndose para permitir la formación del blastocisto, estructura con muchas células que empiezan a diferenciarse y que tiene la capacidad para implantarse en el útero y dar lugar al embarazo.

Mitosis y Citocinesis

La fase M es la fase del ciclo celular donde se produce la división de una célula madre en dos células hijas. Comprende una serie de procesos que discurren en paralelo encaminados a repartir los componentes celulares, sintetizados durante las fases anteriores del ciclo celular, entre las dos células hijas resultantes de una forma generalmente equitativa.

Estos componentes son el ADN, duplicado en la fase S, y los elementos citoplasmáticos, sintetizados en las fases G1, S y G2. La mitosis va encaminada a repartir los cromosomas entre las dos células hijas y sus fases se relacionan con lo que ocurre con el ADN: compactación, formación y segregación de los cromosomas y descondensación de éstos.

La citocinesis es el proceso de división del citoplasma en dos partes, por estrangulamiento en las células animales y por formación de una nueva pared celular en las células vegetales, lo que provoca la rotura y fusión de la membrana plasmática, dando como resultado dos células hijas independientes.

Fases de la Mitosis

Profase: Es la primera fase de la mitosis y comienza con la condensación del ADN, de manera que llegan a ser visibles las cromátidas, y con la desaparición del nucléolo.
Prometafase: Al final de la profase, se da la fosforilación de las proteínas que constituyen la lámina nuclear y que desorganiza la envuelta nuclear, la cual se fragmenta en pequeñas vesículas. Entonces los microtúbulos pueden acceder a las cromátidas.
Metafase: Los cromosomas son desplazados hacia el centro del huso mitótico, equidistante de los dos polos, formándose la denominada placa ecuatorial.
Anafase: Comienza con la rotura de las conexiones entre cromátidas hermanas a nivel del centrómero gracias a la participación de proteasas, de manera que cada cromátida irá hacia uno de los centrosomas arrastrada por los microtúbulos del huso.
Telofase: Durante esta fase se organiza de nuevo la envuelta nuclear alrededor de cada conjunto de cromátidas que han migrado hacia cada uno de los centrosomas formando los dos núcleos hijos.

Cigoto, Embrión y Feto

En el mundo de la reproducción, existen palabras muy similares que pueden dar lugar a confusiones en los futuros padres. Este es el caso de los conceptos “cigoto”, “embrión” y “feto”, que todos ellos hacen referencia al futuro bebé en diferentes etapas de su desarrollo antes de nacer.

Cigoto: Un cigoto es la célula resultante de la unión de un gameto femenino (óvulo) y un gameto masculino (espermatozoide) en el momento de la fecundación.
Embrión: El embrión surge de la división del cigoto en diferentes células.
Feto: Cuando el embrión llega a la semana 8, pasa a denominarse feto. La principal diferencia entre el embrión y el feto es el número de células.

Desarrollo del Cigoto

A las 30 horas de fecundación, el cigoto completa su primera división y origina dos blastómeras. Las siguientes divisiones mitóticas son asincrónicas, por lo que una blastómera es mayor que la otra, pudiendo haber en un momento dado tres de ellas. El estadio de 4 blastómeras tiene lugar a las 40-50 horas de la fecundación. Al inicio del cuarto día aparecen entre 12 y 16 blastómeras, formándose después la mórula.

Cuando la mórula entra en el útero, comienza a introducirse líquido por la zona pelúcida hacia los espacios intercelulares de la masa celular interna, confluyendo y formando el blastocele. La zona pelúcida desaparece y el cigoto se llama blastocisto. Alrededor del sexto día de desarrollo, el blastocisto se acerca, a través de su polo embrionario, a la mucosa uterina y se inicia la implantación.

Cultivo Embrionario

El cultivo embrionario es uno de los puntos más importantes en un tratamiento de fecundación in vitro. En nuestro centro, el cultivo de los embriones se realiza en incubadores tipo Bench-Top (sobremesa) en los cuales los embriones de cada paciente se incuban por separado del resto, en cámaras muy pequeñas que permiten mantener todas las condiciones de cultivo muy estables, tal y como ocurriría de forma natural en el cuerpo de la mujer, controlando que la temperatura, humedad, pH, etc. no varíen.

Entre 16 y 18 horas después de inseminar el ovocito, valoramos si este ha fecundado adecuadamente. A partir de este momento comienza el proceso de división celular: el cigoto dará lugar a dos células que, a su vez, se dividirán y darán lugar a cuatro células, un proceso que ocurre en el segundo día de desarrollo embrionario. Las divisiones continúan sucesivamente y, ya en el tercer día de desarrollo, el embrión deberá contar con ocho células.

La llegada a blastocisto es fundamental para que el embrión pueda implantar en el útero.

División Tricotómica

Únicamente, si en el momento de la valoración de la DT mediante la observación por los sistemas de Time-lapse (TLS), el embrión presenta 3 blastómeros, procedentes de una división rápida o directa (de 1 a 3 células) tiene su importancia. Este fenómeno también se ha denominado mitosis tricotómica, mitosis tripolar o multipolar, división directa o división anormal y se define como la división abrupta de un blastómero en tres blastómeros hijos o un intervalo de ciclos celulares inferior a cinco horas.

Cuando se produce una primera división mitótica directa desigual, los embriones derivados de este tipo de división están asociados a embriones multinucleados, tienen una baja tasa de desarrollo a blastocisto, y de hacerlo, los blastocistos euploides transferidos parecen tener muy poca o ninguna capacidad de implantación.

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