Per què no puc tenir fills?

Són moltes les parelles que no poden tenir fills. De fet, es calcula que més de 48 milions de parelles al món són infèrtils. Tot i que l’edat de la mare en la primera gestació és un fet important, moltes vegades pot ser degut a un problema genètic. I és que la infertilitat és un exemple clar de malaltia complexa amb base genètica. A continuació us explicaré la base genètica de la infertilitat en homes i dones.

INFERTILITAT O ESTERILITAT?

Tot i que es pot pensar que infertilitat i esterilitat són dos termes sinònims, no signifiquen el mateix (Figura 1). No obstant, la infertilitat és el terme anglosaxó i és el més utilitzat.

Segons la OMS, l’esterilitat és la dificultat per aconseguir un embaràs després d’1 any de relacions sexuals freqüents, pròximes al dia d’ovulació i sense protecció. N’hi ha de primària i de secundària.

Parlem d’esterilitat primària quan la parella mai ha aconseguit una gestació, mentre que l’esterilitat secundària és quan la parella ja té antecedents d’un o varis embarassos.

En canvi, en la infertilitat sí que hi ha fecundació, però o no es produeix la implantació o es pateix un avortament. Aquesta també pot ser primària o secundària.

La infertilitat primària és quan la parella es queda embarassada espontàniament, però no s’aconsegueix dur un embaràs a terme ni un recent nascut sense problemes. Però si una parella, després d’un embaràs i un part normal, no aconsegueix portar a terme una nova gestació amb recent nascuts sense problemes s’anomena infertilitat secundària. Aquestes parelles patiran avortaments repetitius.

Figura 1. Dibuix esquemàtic de la diferència entre esterilitat i infertilitat (Font: Reproducción Asistida ORG, modificat)

ALGUNES DADES D’INTERÈS

És important tenir en compte que patir un avortament ocasional es considera normal en la història reproductiva d’una dona. S’estima que 7 de cada 10 noies pateixen un avortament durant el primer trimestre.

L’espècie humana no té un alt poder reproductiu, sinó que es considera un 25% la possibilitat d’embaràs en la relació sexual mantinguda en el moment de l’ovulació de la dona.

A més, a partir dels 35 anys el potencial reproductiu de la dona disminueix. Després dels 40 anys la possibilitat d’embaràs per mes és menor al 10%.

Aproximadament 1 de cada 6 parelles en edat fèrtil es veurà afectada d’esterilitat. Aquesta xifra representa el 15-17% de la població.

BASE GENÈTICA DE LA INFERTILITAT MASCULINA

En homes, fins a un 30% de la infertilitat s’associa a una causa genètica directa. En un 50% dels casos és indirecta, ja que l’individu no és només infèrtil, sinó que té altres alteracions i per això no es classifica com a anomalia genètica. El 20% restant és d’origen idiopàtic, és a dir, no se sap la causa (Figura 2).

Figura 2. Gràfic on es mostren els percentatges de les causes de la infertilitat (Font: Mireia Ramos, All You Need is Biology)

Hi ha tres tipus de causes genètiques:

• Pre-testiculars
• Testiculars
• Post-testiculars

CAUSES GENÈTIQUES PRE-TESTICULARS

S’associen abans del desenvolupament dels testicles o durant el desenvolupament dels testicles:

• Alteracions de la síntesi de testosterona.
• Alteracions dels receptors de les hormones LH i FSH.
• Síndromes de resistència androgènica: es produeix feminització testicular, és a dir, el cariotip és masculí (46, XY), però el fenotip és femení.
• Hipogonadismes: deficiència de testosterona amb signes o símptomes associats, deficiència de la producció d’espermatozoides o totes dues coses. Pot ser degut perquè els testicles no són funcionals o per l’afectació de l’eix hipotàlem-hipofisiari. També es produeix en dones.

CAUSES GENÈTIQUES TESTICULARS

• Cromosomopatíes: anomalies cromosòmiques com poden ser aneuploïdies (canvi en el número cromosòmic), translocacions (intercanvi de material entre cromosomes), inversions (un fragment de cromosoma canvia de sentit) o trisomies.
• Anomalies meiòtiques: anomalies cromosòmiques en la línia germinal .
• Microdelecions Yq: petites delecions en el cromosoma Y.
• Alteracions monogèniques: afecten a un sol gen.
• Disgenèsies gonadals: trastorn del desenvolupament sexual associat amb anomalies en el desenvolupament gonadal, on tot i tenir un cariotip masculí (46, XY) els genitals externs i interns són femenins.

CAUSES GENÈTIQUES POST-TESTICULARS

• Agenèsia de conductes deferents: absència dels conductes deferents, característic en fibrosi quística.
• Alteracions espermàtiques.
• Poliquistosi renal autosòmica dominant: trastorn hereditari en el qual es formen quists en el fetge, pàncrees i testicles.

BASE GENÈTICA DE LA INFERTILITAT FEMENINA

La regulació gènica de la formació i desenvolupament de les cèl·lules sexuals femenines (oogènesi) i del fol·licle ovàric (fol·liculogènesi) és inabastable i, en molts casos, és impossible dir quina és la causa de la infertilitat.

Els oòcits (cèl·lules sexuals femenines) per créixer i desenvolupar-se necessiten fer-ho en un ambient adequat. Els fol·licles ovàrics rodegen els oòcits per proporcionar-los aquest ambient.

Tot i això, més o menys ens movem amb els mateixos números que en homes (Figura 2). Un 30% és per causa directa, on es coneix l’anomalia genètica; un 50% és per causes indirectes com problemes en la formació d’hormones, i fins a un 20% per causa desconeguda.

Les causes genètiques es divideixen en:

• Eix hipotàlem – hipofisiari
• Ovàriques
• Uterines

CAUSES GENÈTIQUES RELACIONADES AMB L’EIX HIPOTÀLEM-HIPOFISIARI

El sistema endocrí està format per una sèrie de glàndules que alliberen les hormones. En aquest sistema és molt important l’eix hipotàlem-hipofisiari (Figura 3).

Figura 3. Detall de l’eix hipotàlem-hipofisiari, on es mostren els hemisferis cerebrals (A), l’hipotàlem (B), la hipòfisi (C), el cerebel (D) i el tronc cerebral (E) (Font: Sistema Endocrino, modificat)

La hipòfisi és una petita glàndula de menys d’1cm de diàmetre. Aquesta glàndula es troba unida a l’hipotàlem, que és qui controla gairebé tota la seva secreció. L’hipotàlem es troba a la base de l’encèfal i és el centre receptor de senyals procedents de moltes zones de l’encèfal, així com d’òrgans interns, de manera que experiències emocionals doloroses o estressants causen canvis en la seva activitat. Així mateix, l’hipotàlem controla el sistema nerviós autònom i regula la temperatura corporal, la gana, la set, la conducta sexual i les reaccions defensives, com ara la por o la ràbia.

Així doncs, l’eix hipotàlem-hipofisiari regula pràcticament tots els aspectes del creixement, el desenvolupament, el metabolisme i l’homeòstasi de l’organisme.

Les causes genètiques de la infertilitat relacionades amb aquest eix poden tenir:

• Origen hipotalàmic: problemes en el desenvolupament de les gònades.
• Origen hipofisiari: hormones.

CAUSES GENÈTIQUES OVÀRIQUES

Estan relacionades amb els ovaris i els fol·licles. Tenen molta importància les anomalies cromosòmiques, sobretot les que afecten al cromosoma X.

CAUSES GENÈTIQUES UTERINES

Estan relacionades amb el desenvolupament de l’endometri, la implantació de l’embrió… L’afectació d’aquests fenòmens implica infertilitat.

REFERÈNCIES

• Foresta, C. et al. (2002). Guidelines for the appropriate use of genetic tests in infertile couples. Eur J Hum Genet; 10:303-312
• Hwang, K. et al.(2010). Mendelian genetics of male infertility. Ann N Y Acad Sci; 1214: E1-E17
• World Health Organization
• Reproducción Asistida ORG
• InfermeraVirtual
• El Mundo
• Foto portada: Mujer Bien

Metamorfosi i larves d’amfibis

La paraula amfibi prové del grec antic “amphi”, que vol dir “ambdós” i “bios”, que vol dir “vida”. Tot i que el terme amfibi és un adjectiu que serveix per descriure a animals que poden viure tant a terra com a l’aigua, en el cas dels amfibis a més, fa referencia a les dues etapes vitals per les que passen, i és que els amfibis neixen en un estat larvari aquàtic i esdevenen individus adults mitjançant la metamorfosi. En aquesta entrada us explicarem com funciona la metamorfosi a nivell hormonal, quins canvis anatòmics es donen i les diferències d’aquest procés entre els diferents ordres de lissamfibis.

METAMORFOSI LISSAMFÍBIA

La metamorfosi es troba present en els tres ordres de lissamfibis. Aquest procés ja es donava en els primers tetràpodes terrestres, els quals havien de pondre els ous a l’aigua. Tanmateix, no totes les espècies actuals presenten metamorfosi externa, ja que algunes neixen com adults en miniatura (com el 20% d’espècies d’anurs). En aquestes espècies la metamorfosi es dóna igualment a l’interior de l’ou abans de néixer, el que es coneix com metamorfosi interna.

Ous de granota verda d’ulls vermells (Agalychnis callydryas) just abans d’eclosionar, per Geoff Gallice.

Com a norma general, els lissamfibis ponen els seus ous a l’aigua. En la gran majoria d’espècies, dels ous gelatinosos naixeran larves aquàtiques, tot i que la seva morfología varia molt entre les diferents espècies. Tot i així, les larves de tots els lissamfibis presenten un seguit de característiques comunes:

• Brànquies externes, mitjançant les quals respiren sota l’aigua.
• Absència de parpelles i de pigments retinals associats a la visió fora de l’aigua.
• Presència de la línia lateral (o equivalent), òrgan sensorial característic dels peixos que els permet percebre les vibracions de l’aigua.
• Pell menys gruixuda.
• Adaptacions anatòmiques a la vida subaquàtica.

Foto de salamandra comuna (Salamandra salamandra) on s’aprecien les brànquies externes i l’aspecte pisciforme de la larva, per David López.

Durant la metamorfosi, moltes estructures que són útils durant l’estat larvari seran reabsorbides mitjançant l’apoptosi, un procés de mort cel·lular controlada. En molts casos aquest procés està altament condicionat per varis factors ambientals com la densitat de població, la disponibilitat d’aliment i la presència de certes substàncies químiques a l’aigua.

CANVIS HORMONALS

A nivell hormonal, la metamorfosi es caracteritza per la interacción de dos tipus d’hormones diferents: les hormones tiroïdals i la prolactina. Mentre que les hormones tiroïdals, com la tiroxina (segregades per la glàndula tiroide), estimulen el procés de metamorfosi, la prolactina (segregada per la glàndula pituïtària o hipòfisi) l’inhibeix. La concentració d’aquestes dues hormones (regulada per l’eix Hipotàlem→Hipòfisi→Tiroide) és el que controla les diferents fases de la metamorfosi.

Esquema de Mikael Häggström de l’eix hipotàlem (verd), hipòfisi o pituïtària (vermell), tiroide (blau) en éssers humans i l’alliberació d’hormones tiroïdals.

PREMETAMORFOSI

És la fase de creixement de la larva, i dura al voltant dels 20 primers dies de vida (depenent de l’espècie). Aquesta fase es caracteritza per una baixa secreció d’hormones tiroïdals i per una alta concentració de prolactina, que inhibeix el procés de metamorfosi. Això es dèu a que el sistema hipotàlem→hipofisari encara és immadur.

PROMETAMORFOSI

És un període de creixement reduït amb canvis morfològics lents, deguts a l’augment en la concentració de tiroxina en sang a causa del creixement de la glándula tiroides. A més, comença a desenvolupar-se l’eix hipotàlem→hipofisari, el qual farà augmentar encara més la concentració de tiroxina i disminuirà la de prolactina, obrint pas a grans canvis morfològics.

CLÍMAX METAMÒRFIC

És el moment en el que l’eix hipotàlem→hipòfisi→tiroides es troba al màxim rendiment i es dónen grans canvis morfològics en la larva, la qual s’acabarà convertint en un adult en miniatura. Finalment, els nivells de tiroxina es començaran a reestablir per un sistema de retroalimentació negativa d’aquesta sobre l’hipotàlem i l’hipòfisi.

Esquema extret de Brown & Cai 2007, sobre els nivells generals d’hormones tiroïdals durant les diferents etapes de la metamorfosi.

CANVIS MORFOLÒGICS

Al llarg del procés de metamorfosi, les larves patiran un seguit de canvis anatòmics que els permetran adquirir la forma adulta. Alguns canvis comuns a la majoria d’espècies són l’adquisició de parpelles i nous pigments retinals, la reabsorció de les brànquies i la pèrdua de la línia lateral. Altres canvis morfològics varien entre els diferents ordres. Per exemple en les cecílies (ordre Apoda) les larves s’assemblen a adults en miniatura però amb brànquies externes. A més, la majoria de cecílies presenten metamorfosi interna i al néixer ja no tenen cap rastre de les brànquies.

Foto de Blog do Nurof-UFC de l’ou d’una cecília, dins del qual veiem a la larva branquiada.

En els urodels (ordre Urodela), els canvis metamòrfics externs tampoc són gaire espectaculars. Les larves s’assemblen força als adults a que les seves extremitats es desenvolupen als pocs dies, tot i que tenen brànquies externes filamentoses, no tenen parpelles i la aleta caudal està més desenvolupada. Fins i tot la seva dieta és carnívora com la dels adults. Tanmateix,  la gran diversitat de salamandres i tritons fa que els cicles vitals de les diferents espècies varïin molt; des d’espècies vivípares que pareixen a cries vives, fins a espècies neotèniques que mantenen característiques larvàries durant la vida adulta.

Foto de David Álvarez del part vivípar d’una salamandra comuna (Salamandra salamandra), i foto de Faldrian d’un axolot (Ambystoma mexicanum) una espècie neotènica.

Les granotes i els gripaus (ordre Anura) són el grup en el que els canvis metamòrfics són més dramàtics. La larva dels anurs és tant diferent que s’anomena capgròs, el qual es diferencia de l’adult tant en l’aspecte com en la fisiologia i el comportament. Tot i que els capgrossos nexien amb brànquies externes, aquestes queden cobertes als pocs dies per uns plecs de pell que formen una cambra branquial. A més els capgrossos tenen un cos arrodonit i sense potes i una cua llarga i comprimida que els permet nedar veloçment a l’aigua.

Foto de J. J. Harrison d’un capgròs de granota arborícola bruna del sud (Litoria ewingii).

Una de les principals diferència entre els anurs adults i els larvaris és la dieta. Mentre que les granotes i els gripaus adults són depredadors, els capgrossos són larves herbívores, alimentant-se o bé filtrant partícules vegetals suspeses a l’aigua, o bé raspant les algues enganxades a les roques amb un seguit de “dents” còrnies que presenten algunes espècies. Això es reflecteix en el seu aparell digestiu en forma d’espiral i extremadament llarg per tal de poder digerir les grans quantitats de materia vegetal de la que s’alimenten. Els capgrossos són màquines de menjar incansables, amb algunes espècies filtradores essent capaces de filtrar fins a vuit vegades el seu volum corporal d’aigua per minut.

Foto de Denise Stanley d’un capgròs, on veiem tant les “dents” còrnies, com l’intestí en forma d’espiral.

Després de la metamorfosi, els capgrossos reabsorbiran les brànquies i la cua, reduiran la llargada de l’aparell digestiu, desenvoluparan les potes i els pulmons, convertint-se en metamòrfics preparats per la vida a terra.

Gripau espinós just després de la metamorfosi (Bufo spinosus) per David López.

Com hem vist, el procés de la metamorfosi varia molt entre les diferents espècies de cada ordre. Aquest procés fa que la majoria de lissamfibis passin part de les seves vides a l’aigua i part a la terra, fet representatiu de la transició dels primers tetràpodes del medi aquàtic al medi terrestre. A més, la gran diversitat de nínxols ecològics que ocupen tant els adults com les larves de les diferents espècies i l’ampli ventall de factors ambientals que afecten al procés de metamorfosi, converteixen als lissamfibis en grans bioindicadors de l’estat de salut dels ecosistemes.

REFERÈNCIES

S’han consultat les següents fonts durant l’elaboració d’aquesta entrada:

• Halliday & Adler (2007). La gran enciclopedia de los Anfibios y Reptiles. Editorial Libsa.
• Masó & Pijoan (2011). Anfibios y Reptiles de la Península Ibérica, Baleares y Canarias. Ediciones Omega.
• Brown & Cai (2007). Amphibian metamorphosis. Developmental Biology. Vol. 306. Pp: 20-33.
• Your Article Library. Process of Metamorphosis in Amphibians and it’s Hormonal Control.
• Metamorfosis de anfibios.
• Imatge de portada de Brian Gratwicke.