El Descubrimiento de la Fecundación: Una Perspectiva Histórica
La fertilidad ha sido una preocupación constante desde el origen del hombre, íntimamente ligada con la tierra y los frutos que ésta produce. Así, la palabra semen procede del vocablo latino “semen-seminis”, es decir semilla. Inicialmente y a lo largo de la antigüedad, el protagonismo en lo que a la fertilidad se refiere, lo asumió de forma casi absoluta el semen, lo que dado la influencia cultural de la época no es de extrañar.
Así Hipócrates (460-370 a.c.) postuló que existían dos tipos de semen, uno originado por los varones, mediante la eyaculación y otro por las mujeres que era su sangre menstrual. Para los hinduistas el dios Brahma se autoformó a partir de su propio semen y luego originó el resto de la creación. En las culturas orientales las valiosas piedras preciosas procedían de gotas de semen. Para los griegos la atractiva y lujuriosa diosa del amor y el sexo Afrodita, se originó a partir de la fusión de la espuma del mar con la sangre y el semen de Urano, al que Cronos despojó de sus genitales y lanzó al mar, lo facilitó la simbiosis de esos tres líquidos.
El importante protagonismo seminal perduró a lo largo de varios siglos, aunque lógicamente con evidentes variaciones. Así, los grandes pensadores clásicos, Aristóteles, Hipócrates y Demócrito, le dedicaron extensos estudios a este “valioso liquido”, con muy diversas y curiosas versiones e interpretaciones (Aristóteles, 1997).
Los Primeros Pasos en la Antigua Grecia
Fue en la antigua Grecia donde surgieron 3 líneas de pensamiento para explicar las leyes del la formación y el desarrollo del nuevo individuo: el preformacionismo, la pangénesis y la epigénesis. El preformacionismo establecía que el desarrollo de un cuerpo no era más que el crecimiento de un organismo que estaba ya preformado (Leucipo de Mileto s.V BC; De rerum natura, Demócrito; Oliva y cols., 2008). Curiosamente, esta teoría resultaba coherente con las observaciones de Nicolas Hartsoeker en el siglo XVII, cuando representó un supuesto “homúnculo” dentro del espermatozoide (Hartsoeker, 1649).
Estas observaciones se produjeron tras que el inquieto comerciante y aficionado investigador holandés Antonie van Leeuwenhoek descubriera la presencia de pequeñas “serpientes” en la observación de eyaculados de conejos y perros, mediante unas lentes que el mismo había diseñado (Laine, 2015). Otra de las líneas de pensamiento nacida en la antigua Grecia fue la Pangénesis, que establecía que el semen se formaba por la suma de pequeñas partículas procedentes de todas las partes del cuerpo que, circulando por la sangre, llegaban hasta el testículo, y se transmitían durante el acto sexual a la descendencia (Anaxágoras, Demócrito, y textos Hipocráticos; s.V a.c.).
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Esta fue la base de la hipótesis de la herencia de las características adquiridas de Lamarck (s.XIX), que posteriormente fue desplazada por la demostrada y aceptada teoría de la evolución de Darwin. Finalmente, en la antigua Grecia surgió la teoría de la epigénesis la cual establecía que los órganos del adulto no existían al principio, si no que se formaban durante el desarrollo (Aristóteles, 350 BC).
Avances Cruciales en Siglos Posteriores
En el siglo XVII, William Harvey, un anatomista inglés notable por sus estudios sobre la circulación de la sangre, también hizo contribuciones fundamentales al campo de la embriología. En cambio, Harvey propuso que todos los animales, incluidos los humanos, se originaban a partir de un huevo, y que el embrión se desarrollaba por graduales etapas diferenciadas, no simplemente 'desplegándose' como se pensaba antes. Con la invención del microscopio y su aplicación en la biología, Antonie van Leeuwenhoek realizó descubrimientos clave al visualizar los espermatozoides en 1677, a los que llamó "animáculos", proporcionando así la primera descripción científica del espermatozoide.
En el siglo XVIII se inician experimentos en animales y se describe el proceso de fecundación, el contacto entre el óvulo y el espermatozoide. Los investigadores Jean-Louis Prevost (1790-1850) y JeanâBaptiste Dumas (1800-1884), publicaron que los responsables masculinos de la fecundación eran los espermatozoides y que por tanto éstos no eran unos simples parásitos del liquido seminal, tal como inicialmente se creyó (“Sur les animalcules spermatiques des divers animaux”, 1821). Poco después, Karl Ernst von Baer (1792- 1876) acuñó el término espermatozoide y logró identificar ovocitos en ovarios de mamíferos y de mujeres, hallazgo que publicó en “De ovi mammalium et homonis genesi” (Academia Imperial de las Ciencias de San Petersburgo, 1827).
El hito de John Hunter en 1785, realizando la primera inseminación artificial conocida con éxito, fue un avance significativo. Hunter recogió semen del esposo y lo inyectó en la vagina de la esposa con una "jeringa caliente", lo que resultó en el nacimiento de un niño sano. En este siglo se describe el ovario y el ciclo folicular y, gracias al microscopio, A.
Desarrollo de la Endocrinología Reproductiva
Durante los siglos XIX y XX, conocida ya la anatomía y el proceso reproductivo se van realizando grandes avances en medicina y terapéutica. Hasta la primera y segunda década del siglo XX no se empezó a desarrollar la Endocrinología Reproductiva. El desarrollo de la endocrinología en la reproducción durante la primera y segunda década del siglo XX permite el empleo de hormonas gonadotrofinas para realizar estimulaciones e inducciones ováricas.
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El espermatozoide es el producto resultante de un muy complejo proceso de diferenciación celular, la espermatogénesis, el cual consiste en que una célula indiferenciada, la espermatogonia, sufre una serie de importantes modificaciones genéticas, cromatínicas, bioquímicas y estructurales, que le confieren unas características muy específicas y singulares, dando lugar a la única célula del organismo capaz de desplazarse de forma autónoma. Pero para poder adquirir esta movilidad independiente, el espermatozoide una vez generado en la luz de los túbulos seminíferos, debe aún sufrir una serie de importantes modificaciones que realizará a lo largo de su tránsito por la vía seminal, especialmente por los varios metros del epidídimo, y mediante el intercambio de componentes moleculares con los fluidos de las glándulas sexuales accesorias.
La distribución del contenido cromatínico del espermatozoide no se halla de forma anárquica y desordenada, si no que está perfectamente estructurada en dos dominios, uno formado por filamentos de ADN empaquetados por nucleosomas con histonas y otro constituido por unos bloques más compactos que contienen ADN empaquetado y protaminas.
El espermatozoide para poder fecundar al ovocito de forma correcta debe hiperactivarse, realizar la reacción acrosómica, penetrar al gameto femenino, decondensar sus membranas, al igual que su cromatina y poner en marcha los canales de calcio que eviten la polipenetración. Posteriormente, el genoma paterno y materno se reconocerán, se fusionaran y activarán, y no es hasta alrededor del tercer día de desarrollo, cuando el embrión ya se encuentra en estadio de 4-8 células, que se dará lugar a la activación de la transcripción del genoma embrionario. El espermatozoide dispone de un contenido proteico que parece ser crucial para poder llevar a cabo con éxito todos estos procesos.
Lógicamente el espermatozoide debe aportar al ovocito un centrosoma funcional, imprescindible para reorganizar el material genético, pero también le aporta proteínas, ARNs y ADN con marcas epigenéticas que podrán transmitirse a la descendencia.
El Nacimiento de la Fecundación In Vitro
En 1944 se comunica una nueva técnica, la fecundación in vitro. Otro hecho histórico lo constituye el nacimiento, el 25 de julio de 1978, de Louise Brown, la primera niña en el mundo tras fecundación in vitro y reimplantación embrionaria. Edwards y Patrick Steptoe. Hasta ese momento, todas aquellas mujeres que presentaban las trompas de Falopio obstruidas se consideraban estériles.
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Hasta la fecha, la fecundación de los ovocitos fuera del cuerpo humano (Fecundación in vitro, FIV) había sido experimental y los intentos previos en humanos habían desembocado en abortos y en un embarazo ectópico (1976). Lesley Brown se sometió a una laparoscópica para conseguir un único ovocito que fue fecundado en el laboratorio. Éste dio lugar a un embrión que fue posteriormente depositado en el útero.
Pero el nacimiento de la ahora madre de un niño de 6 años, en julio 25 de 1978 en el reino Unido, no habría sido posible sin la inquietud y la genialidad que caracterizaban a Robert Edwards1. Sir Robert Geoffrey Edwards nació el 27 de septiembre de 1925 en Manchester, Inglaterra, hijo de Samuel y Margaret Edwards, asistió a la Universidad de Gales en donde cursó la carrera de medicina entre 1948 y 19512. Era la época de los años 50´s cuando Robert Edwards se licenciaba en la carrera de biología en la Universidad de Edimburgo, y comenzaba sus estudios sobre reproducción. Edwards desarrolló primero su técnica en animales, doctorándose en 1955 con una tesis sobre el desarrollo de los embriones en ratones.
El proceso de fertilización in vitro había sido estudiado por primera vez en no mamíferos a mediados del siglo xiX, y casi un siglo después se demostró que óvulos de conejos madurados podían ser fertilizados con esa técnica y dar lugar a embriones. En 1964 o quizás desde tiempo antes, Edwards pensó que el mismo proceso aplicado a material animal podía ser aplicado a material humano, por tal razón y debido a que en Cambridge no había Facultad de Medicina y esto le dificultaba el acceso a material humano, es que en 1965 se trasladó al Hospital John Hopkins como residente, allí se realizaban resecciones en cuña de ovarios como tratamiento de rutina del síndrome de ovarios poliquísticos, lo que le permitía tener acceso a un total de 20 a 30 óvulos por resección de ovario. Pero fue hasta la primavera de 1968 cuando al asistir a una conferencia del ginecólogo Patrick Steptoe -donde explicó el procedimiento para obtener óvulos de una mujer mediante la técnica conocida como laparoscopía-, que se inició una fructífera colaboración entre ambos científicos, quienes trabajaron durante 10 años hasta que todos los aspectos del sistema de F.I.V./T.E. funcionaran satisfactoriamente, lo que dio como resultado lo que hoy conocemos como fertilización in vitro.
La fertilización in vitro es una técnica que consiste en colocar un óvulo en contacto con 20,000-30,000 espermatozoides en una caja de Petri, y dejarlos incubando en medio de cultivo especial para que ocurra la fertilización. Todo esto se lleva a cabo en condiciones muy bien controladas de temperatura, concentraciones de oxígeno, bióxido de carbono, humedad y medios de cultivo especiales. Los óvulos son obtenidos por aspiración transvaginal con guía ultrasonográfica, y los espermatozoides pueden ser obtenidos mediantes masturbación o por aspiración percutánea del epidídimo o biopsia testicular.
Pero no todo fue éxito para este equipo, quienes fundaron la primera clínica de fertilidad del mundo llamada "Bourn Hall", en la que continuaron perfeccionando el procedimiento, pues hubo un embarazo ectópico antes del nacimiento de la primera bebé "probeta" -como fueron bautizados popularmente, aunque de manera incorrecta, los nacidos mediante tecnologías de reproducción asistida-. A partir del nacimiento de Louise, se desencadenó un desarrollo en el ámbito de la fertilidad, dando lugar a un avance en el conocimiento de las propiedades de las células sexuales en aislamiento, lo cual ha dado lugar al surgimiento de nuevas técnicas, como la inyección intracelular de espermatozoides y la transferencia de citoplasma o núcleos de una célula a otra con fines reproductivos, demostrándose además que puede prescindirse de la unión de los cuerpos en la procreación.
Todo este desarrollo generado a partir de la aportación de este genio de la fertilidad, le merecieron diversos reconocimientos, tales como el Premio Albert Lasker de investigación Médica en el año 2001. Además, en el 2007 su nombre apareció en la lista que elaboró el diario The Daily Telegraph con los 100 genios más importantes a nivel mundial que se encontraban vivos en aquel momento; pero sin duda el reconocimiento más grande que Edwards recibió fue el 4 de octubre de 2010, cuando el instituto Karolinska de Suecia, lo nombró ganador del Premio Nobel en Medicina y Fisiología por el desarrollo de la técnica de fecundación in vitro, que supuso un hito en la historia de la medicina y contribuyó a solucionar los problemas de fertilidad que afectan al 10%-15% de las parejas. Robert Geoffrey Edwards falleció el 10 de abril de 2013, a la edad de 87 años mientras dormía, y con su muerte, murió el padre de más de 4,000,000 de niños probeta5.
Es así que actualmente no se puede hablar de fertilización in vitro sin hablar de Robert Edwards, pues es y será siempre recordado como el genio que devolvió la esperanza de poder experimentar la aventura de ser padres, a millones de parejas en el mundo.
Cronología de Eventos Clave en la Fecundación In Vitro
| Año | Evento |
|---|---|
| 1785 | John Hunter realiza la primera inseminación artificial exitosa. |
| 1944 | Se comunica una nueva técnica, la fecundación in vitro. |
| 1978 | Nace Louise Brown, la primera niña del mundo tras fecundación in vitro. |
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