¿Por qué no puedo tener hijos?

Son muchas las parejas que no pueden tener hijos. De hecho, se calcula que más de 48 millones de parejas en el mundo son infértiles. Aunque la edad de la madre en la primera gestación es un hecho importante, muchas veces puede ser debido a un problema genético. Y es que la infertilidad es un ejemplo claro de enfermedad compleja con base genética. A continuación os explicaré la base genética de la infertilidad en hombres y mujeres.

¿INFERTILIDAD O ESTERILIDAD?

Aunque se pueda pensar que infertilidad y esterilidad son dos palabras sinónimas, no significan lo mismo (Figura 1). No obstante, la infertilidad es el término anglosajón y es el más utilizado.

Según la OMS, la esterilidad es la dificultad para conseguir un embarazo después de 1 año de relaciones sexuales frecuentes, próximas al día de ovulación y sin protección. Hay de primaria y de secundaria.

Hablamos de esterilidad primaria cuando la pareja nunca ha conseguido una gestación, mientras que la esterilidad secundaria es cuando la pareja ya tiene antecedentes de uno o varios embarazos.

En cambio, en la infertilidad sí que hay fecundación, pero o no se produce la implantación o se sufre un aborto. Ésta también puede ser primaria o secundaria.

La infertilidad primaria se produce cuando la pareja se queda embarazada espontáneamente, pero no se consigue llevar a cabo un embarazo ni un recién nacido sin problemas. Pero si una pareja, después de un embarazo y un parto normal, no consigue llevar a cabo una nueva gestación con recién nacidos sin problemas hablamos de infertilidad secundaria. Estas parejas sufrirán abortos repetitivos.

Figura 1. Dibujo esquemático de la diferencia entre esterilidad e infertilidad (Fuente: Reproducción Asistida ORG, modificado)

ALGUNOS DATOS DE INTERÉS

Es importante tener en cuenta que sufrir un aborto ocasional se considera normal en la historia reproductiva de una mujer. Se estima que 7 de cada 10 chicas sufrirán un aborto durante el primer trimestre.

La especie humana no tiene un alto poder reproductivo, sino que se considera un 25% la posibilidad de embarazo en la relación sexual mantenida en el momento de la ovulación de la mujer.

Además, a partir de los 35 años el potencial reproductivo de la mujer disminuye. Después de los 40 años la posibilidad de embarazo por mes es menor al 10%.

Aproximadamente 1 de cada 6 parejas en edad fértil se verá afectada de esterilidad. Esta cifra representa el 15-17% de la población.

BASE GENÉTICA DE LA INFERTILIDAD MASCULINA

En hombres, hasta un 30% de la infertilidad se asocia a una causa genética directa. En un 50% de los casos es indirecta, ya que el individuo no es sólo infértil, sino que tiene otras alteraciones y por esto no se clasifica como anomalía genética. El 20% restante es de origen idiopático, es decir, no se sabe la causa (Figura 2).

Figura 2. Gráfico donde se muestran los porcentajes de las causas de la infertilidad (Fuente: Mireia Ramos, All You Need is Biology)

Hay tres tipos de causas genéticas:

• Pre-testiculares
• Testiculares
• Post-testiculares

CAUSAS GENÉTICAS PRE-TESTICULARES

Se asocian antes del desarrollo de los testículos o durante el desarrollo de los testículos:

• Alteraciones de la síntesis de testosterona.
• Alteraciones de los receptores de las hormonas LH y FSH.
• Síndromes de resistencia androgénica: se produce feminización testicular, es decir, el cariotipo es masculino (46, XY), pero el fenotipo es femenino.
• Hipogonadismo: deficiencia de testosterona con signos o síntomas asociados, deficiencia de la producción de espermatozoides o las dos cosas. Puede ser debido porque los testículos no son funcionales o por la afectación del eje hipotálamo-hipofisario. También se produce en mujeres.

CAUSAS GENÉTICAS TESTICULARES

• Cromosomopatías: anomalías cromosómicas como pueden ser aneuploidías (cambio en el número cromosómico), translocaciones (intercambio de material entre cromosomas), inversiones (un fragmento de cromosoma cambia de sentido) o trisomías.
• Anomalías meióticas: anomalías cromosómicas en la línea germinal.
• Microdeleciones Yq: pequeñas deleciones en el cromosoma Y.
• Alteraciones monogénicas: afectan a un solo gen.
• Disgenesias gonadales: trastorno del desarrollo sexual asociado a anomalías en el desarrollo gonadal, que todo y tener un cariotipo masculino (46, XY) los genitales externos e internos son femeninos.

CAUSAS GENÉTICAS POST-TESTICULARES

• Agenesia de conductos deferentes: ausencia de los conductos deferentes, característico en fibrosis quística.
• Alteraciones espermáticas.
• Poliquistosis renal autosómica dominante: trastorno hereditario en el cual se forman quistes en el hígado, páncreas y testículos.

BASE GENÉTICA DE LA INFERTILIDAD FEMENINA

La regulación génica de la formación y desarrollo de las células sexuales femeninas (ovogénesis) y del folículo ovárico (foliculogénesis) es inabastable y, en muchos casos, es imposible decir cuál es la causa de la infertilidad.

Los ovocitos (células sexuales femeninas) para crecer y desarrollarse necesitan hacerlo en un ambiente adecuado. Los folículos ováricos rodean los ovocitos para proporcionarles este ambiente.

Aun así, más o menos nos movemos con los mismos números que en hombres (Figura 2). Un 30% es por causa directa, donde se conoce la anomalía genética; un 50% es por causas indirectas como problemas en la formación de hormonas, y hasta un 20% por causa desconocida.

Las causas genéticas se dividen en:

• Eje hipotálamo – hipofisario
• Ováricas
• Uterinas

CAUSAS GENÉTICAS RELACIONADAS CON EL EJE HIPOTÁLAMO-HIPOFISARIO

El sistema endocrino está formado por una serie de glándulas que liberan las hormonas. En este sistema es muy importante el eje hipotálamo-hipofisario (Figura 3).

Figura 3. Detalle del eje hipotálamo-hipofisario, donde se muestran los hemisferios cerebrales (A), el hipotálamo (B), la hipófisis (C), el cerebelo (D) y el tronco cerebral (E) (Fuente: Sistema Endocrino, modificado)

La hipófisis es una pequeña glándula de menos de 1 cm de diámetro. Esta glándula se encuentra unida al hipotálamo, que es quien controla casi toda su secreción. El hipotálamo se encuentra en la base del encéfalo y es el centro receptor de señales procedentes de muchas zonas del encéfalo, así como órganos internos, de manera que experiencias emocionales dolorosas o estresantes causan cambios en su actitud. Así mismo, el hipotálamo controla el sistema nervioso autónomo y regula la temperatura corporal, el hambre, la sed, la conducta sexual y las reacciones defensivas, como el miedo o la rabia.

El eje hipotálamo-hipofisario regula prácticamente todos los aspectos del crecimiento, el desarrollo, el metabolismo y la homeóstasis del organismo.

Las causas genéticas de la infertilidad relacionadas con este eje pueden tener:

• Origen hipotalámico: problemas con el desarrollo de las gónadas.
• Origen hipofisario: hormonas.

CAUSAS GENÉTICAS OVÁRICAS

Están relacionadas con los ovarios y los folículos. Tienen mucha importancia las anomalías cromosómicas, sobre todo las que afectan al cromosoma X.

CAUSAS GENÉTICAS UTERINAS

Están relacionadas con el desarrollo del endometrio, la implantación del embrión… La afectación de estos fenómenos implica infertilidad.

REFERENCIAS

• 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

Metamorfosis y larvas de anfibios

La palabra anfibio proviene del griego antiguo “amphi”, que significa “ambos” y “bios”, que significa “vida”. Aunque el término anfibio es un adjetivo que sirve para describir a animales que viven tanto en tierra como en el agua, en el caso de los anfibios además hace referencia a las dos etapas vitales por las que pasan, y es que los anfibios nacen en un estado larvario acuático y se convierten en individuos adultos mediante la metamorfosis. En esta entrada os explicaremos cómo funciona la metamorfosis a nivel hormonal, qué cambios anatómicos se dan y las diferencias de dicho proceso entre los diferentes órdenes de lisanfibios.

METAMORFOSIS LISANFIBIA

La metamorfosis está presente en los tres órdenes actuales de lisanfibios. Este proceso ya ocurría en los primeros tetrápodos terrestres, los cuáles debían poner sus huevos en el agua. Aun así, no todas las especies actuales presentan metamorfosis externa, ya que algunas nacen como adultos en miniatura (como el 20% de especies de anuros). En estas especies, la metamorfosis se da igualmente en el interior del huevo antes de nacer, lo que se conoce como metamorfosis interna.

Huevos de rana verde de ojos rojos (Agalychnis callydryas) justo antes de eclosionar, por Geoff Gallice.

Como norma general, los lisanfibios ponen sus huevos en el agua. En la gran mayoría de especies, de los huevos gelatinosos nacerán larvas acuáticas, aunque su morfología varía mucho entre las diferentes especies. Aun así, las larvas de todos los lisanfibios presentan una serie de características comunes:

• Branquias externas, mediante las cuales respiran bajo el agua.
• Ausencia de párpados y de pigmentos retinianos asociados a la visión fuera del agua.
• Presencia de la línea lateral (o equivalente), órgano sensorial característico de los peces que les permite percibir las vibraciones del agua.
• Piel menos gruesa.
• Adaptaciones anatómicas a la vida subacuática.

Foto de salamandra común (Salamandra salamandra) en la que se aprecian las branquias externas y el aspecto pisciforme de la larva, por David López.

Durante la metamorfosis, muchas estructuras que son útiles durante el estado larvario serán reabsorbidas mediante la apoptosis, un proceso de muerte celular controlada. En muchos casos este proceso está altamente condicionado por varios factores ambientales como la densidad de población, la disponibilidad de alimento y la presencia de ciertas sustancias químicas en el agua.

CAMBIOS HORMONALES

A nivel hormonal, la metamorfosis se caracteriza por la interacción de dos tipos de hormonas diferentes: las hormonas tiroideas y la prolactina. Mientras que las hormonas tiroideas, como la tiroxina (segregadas por la glándula tiroides), estimulan el proceso de metamorfosis, la prolactina (segregada por la glándula pituitaria o hipófisis) la inhibe. La concentración de estas dos hormonas (regulada por el eje Hipotálamo→Hipófisis→Tiroides) es lo que controla las diferentes fases de la metamorfosis.

Esquema de Mikael Häggström del eje hipotálamo (verde), hipófisis o pituitaria (rojo), tiroides (azul) en seres humanos y la liberación de hormonas tiroideas.

PREMETAMORFOSIS

Es la fase de crecimiento de la larva, y dura alrededor de los primeros 20 días de vida (dependiendo de la especie). Esta fase se caracteriza por una baja secreción de hormonas tiroideas y por una alta concentración de prolactina, que inhibe el proceso de metamorfosis. Esto se debe a que el sistema hipotálamo→hipofisario aún es inmaduro.

PROMETAMORFOSIS

Es un período de crecimiento reducido con cambios morfológicos lentos, debidos al aumento en la concentración de tiroxina en sangre a causa del crecimiento de la glándula tiroides. Además, comienza a desarrollarse el eje hipotálamo→hipofisario, el cual hará aumentar aún más la concentración de tiroxina y disminuirá la de prolactina, abriendo paso a grandes cambios morfológicos.

CLÍMAX METAMÓRFICO

Es el momento en el que el eje hipotálamo→hipófisis→tiroides se encuentra en su máximo rendimiento y se dan grandes cambios morfológicos en la larva, la cual se acabará convirtiendo en un adulto en miniatura. Finalmente, los niveles de tiroxina se empezarán a restablecer por un sistema de retroalimentación negativa de ésta sobre el hipotálamo y la hipófisis.

Esquema extraído de Brown & Cai 2007, sobre los niveles generales de hormonas tiroideas durante las diferentes etapas de la metamorfosis.

CAMBIOS MORFOLÓGICOS

A lo largo del proceso de metamorfosis, las larvas sufrirán una serie de cambios anatómicos que les permitirán adquirir la forma adulta. Algunos cambios comunes a la mayoría de especies son la adquisición de párpados y nuevos pigmentos retinales, la reabsorción de las branquias y la pérdida de la línea lateral. Otros cambios morfológicos varían entre los diferentes órdenes. Por ejemplo en las cecilias (orden Apoda) las larvas se parecen a adultos en miniatura pero con branquias externas. Además, la mayoría de cecilias presentan metamorfosis interna y al nacer ya no tienen ningún rastro de las branquias.

Foto de Blog do Nurof-UFC del huevo de una Cecilia, dentro del cual vemos a la larva branquiada.

En los urodelos (orden Urodela), los cambios metamórficos externos tampoco son muy espectaculares. Las larvas se parecen bastante a los adultos ya que sus extremidades se desarrollan temprano, aunque tienen branquias externas filamentosas, no tienen párpados y la aleta caudal está más desarrollada. Incluso su dieta es carnívora como la de los adultos. Aun así, la gran diversidad de salamandras y tritones hace que los ciclos vitales de las diferentes especies varíen mucho, desde especies vivíparas que paren a crías vivas, hasta especies neoténicas que mantienen características larvarias durante la vida adulta.

Foto de David Álvarez del parto vivíparo de una salamandra común (Salamandra salamandra), y foto de Faldrian de un ajolote (Ambystoma mexicanum), una especie neoténica.

Las ranas y los sapos (orden Anura) son el grupo en el que los cambios metamórficos son más dramáticos. La larva de los anuros es tan distinta que se llama renacuajo, el cual se diferencia del adulto tanto en el aspecto como en la fisiología y el comportamiento. Aunque los renacuajos nacen con branquias externas, éstas quedan cubiertas a los pocos días por unos pliegues de piel que forman una cámara branquial. Además los renacuajos tienen un cuerpo redondeado y sin patas y una cola larga y comprimida que les permite nadar velozmente en el agua.

Foto de J. J. Harrison de un renacuajo de rana arborícola parda meridional (Litoria ewingii).

Una de las principales diferencias entre los anuros adultos y los larvarios es la dieta. Mientras que las ranas y los sapos adultos son depredadores, los renacuajos son larvas herbívoras, alimentándose o bien filtrando partículas vegetales suspendidas en el agua, o bien raspando las algas pegadas a las rocas con un conjunto de “dientes” córneos que presentan algunas especies. Esto se refleja en su aparato digestivo en forma de espiral y extremadamente largo a fin de poder digerir las grandes cantidades de materia vegetal de la que se alimentan. Los renacuajos son máquinas de comer incansables, con algunas especies filtradoras siendo capaces de filtrar hasta ocho veces su volumen corporal de agua por minuto.

Foto de Denise Stanley de un renacuajo, donde vemos tanto los “dientes” córneos, como el intestino en forma de espiral.

Tras la metamorfosis, los renacuajos reabsorberán las branquias y la cola, reducirán la longitud de su aparato digestivo, desarrollarán las patas y los pulmones, convirtiéndose en metamórficos preparados para la vida en tierra.

Sapo espinoso justo después de la metamorfosis (Bufo spinosus) de David López.

Como hemos visto, el proceso de metamorfosis varía mucho entre las diferentes especies de cada orden. Este proceso hace que la mayoría de lisanfibios pasen parte de sus vidas en el agua y parte en tierra, hecho representativo de la transición de los primeros tetrápodos del medio acuático al medio terrestre. Además, la gran diversidad de nichos ecológicos que ocupan tanto los adultos como las larvas de las diferentes especies y el amplio abanico de factores ambientales que afectan al proceso de metamorfosis, hacen de los lisanfibios grandes bioindicadores del estado de salud de los ecosistemas.

REFERENCIAS

Se han consultado las siguientes fuentes durante la elaboración de esta 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. 306. Pp: 20-33.
• Your Article Library. Process of Metamorphosis in Amphibians and it’s Hormonal Control.
• Metamorfosis de anfibios.
• Imagen de portada de Brian Gratwicke.