La implantación del embrión humano es el proceso en donde el cigoto en fase de blastocito se ancla al endometrio. Es una de las fases de la embriogénesis humana.
La implantación comienza al final de la primera semana —séptimo u octavo día— después de la fecundación del óvulo por el espermatozoide y se extiende hasta el final de la segunda semana —14 días después de la fecundación—.
El proceso desde la fecundación hasta la finalización de la implantación es el siguiente:
El ovocito fecundado por el espermatozoide forma el cigoto que se dividirá convirtiéndose en la mórula y después en el blastocisto o blástula que se adherirá a la pared del útero.
El conjunto de células que ha formado el cigoto, pasa por la fase mórula y de blastocisto o blástula. El blastocisto se encuentra dividido en dos grupos de células; uno, más externo, y otro más interno. El grupo interno, se convertirá en el embrión, y el exterior, en la membrana que lo protegerá y nutrirá durante el embarazo.
La implantación o adherencia al útero permite que el embrión reciba oxígeno y nutrientes de la madre —a través de la sangre— para su desarrollo y crecimiento. El embrión adherido a la pared del útero comienza a desarrollarse, para lo cual emite unas prolongaciones arborescentes hacia la mucosa uterina que le permite adherirse al útero y así extraer los nutrientes necesarios de la madre.
Designado WOI (Window of Implantation en inglés) es el período de máxima receptividad uterina, caracterizado por cambios en las células del endometrio que contribuyen a la absorción del fluido uterino, acercando al blastocito a la superficie celular endometrial y favoreciendo su inmovilización, aunque durante esta fase el embrión aún puede ser eliminado por arrastre. Dura aproximadamente cinco días y ocurre, en condiciones normales, desde el sexto al décimo día postovulación. Sin embargo, en los ciclos estimulados con gonadotropinas exógenas este periodo se adelanta, existiendo una desincronización entre el desarrollo embrionario y la ventana de implantación.
El proceso de implantación se divide en dos periodos: un período preimplantatorio, durante el cual ocurre la preparación del endometrio, la preparación del ovocito y la aposición; y un período implantatorio que a su vez se divide en adhesión, ruptura de la barrera epitelial e invasión.
Preparación del endometrio:
La producción de estrógeno y progesterona es esencial para el proceso de implantación. Ambas hormonas están implicadas en numerosas cascadas de señalización autocrinas y paracrinas que van a desencadenar la fijación y posterior invasión del embrión en el útero materno. Durante la fase folicular, el endometrio experimenta una fase mitogénica y se desarrolla hasta alcanzar un espesor de entre 8-12 mm. Esta fase está mediada por el estradiol (estrógeno) que media la expresión de numerosas citocinas y factores de crecimiento y también, de los receptores de progesterona. Tras la ovulación, el cuerpo lúteo actúa como una glándula endocrina secretando progesterona que va a inducir la expresión de otra serie de citocinas y factores responsables de los cambios que sufre el endometrio para la implantación, además de inhibir la producción de receptores de estrógenos y favorecer la síntesis de 17-β-hidroxilasadeshidrogenasa, que transforma el estradiol en una forma menos activa. Los principales cambios que hacen receptivo al endometrio son:
Predecidulación y decidulación del endometrio:
La predecidulación ocurre aproximadamente 7 días después de la ovulación y consiste en el aumento de grosor del tejido endometrial, aumento de la vascularización y crecimiento de las glándulas para potenciar las secreciones. Hacia el noveno o décimo día tras la ovulación, las células de la superficie del endometrio se constituyen en una capa de células redondeadas denominadas deciduales que desaparece si no ocurre el embarazo, al igual que las glándulas que se atrofiarán y degenerarán a menos que ocurra la implantación. La decidulación es una etapa de expansión de la explicada anteriormente que tiene lugar unas 24 horas antes de la aposición del blastocito en el endometrio. Se favorece el desarrollo de las glándulas, las células deciduales almacenan lípidos y glucógeno en grandes cantidades y toman una forma poliédrica, hay una reorganización vascular aumentando la permeabilidad en el sitio donde ocurrirá la implantación. La capa de células deciduales o decidua permanecerá durante el primer trimestre del embarazo al menos aunque su función como tejido circundante es sustituida por la placenta. Es probable que esta etapa sea promovida y mantenida por el propio blastocisto ya que existe un mayor grado de decidulación en los ciclos con concepción o cuando se simula la invasión natural del embrión que en aquellos en los que no ocurre.
Formación de pinópodos:
La formación de pinópodos, pequeñas protuberancias con forma digital que solo están presentes en el periodo de ventana de implantación promovida por la progesterona. Los pinópodos absorben parte del fluido (pinocitosis) y macromoléculas (endocitosis) presentes en la cavidad uterina, lo que acerca al blastocito al endometrio y favorece el contacto entre ambos. El endometrio también debe secretar ciertos nutrientes para abastecer al embrión las 72 horas que pasa en la cavidad uterina sin implantarse. Y también secreta varias proteínas dependientes de esteroides y sustancias de la matriz (moléculas de adhesión, receptores de las moléculas de la matriz) que facilitan la implantación.
Preparación del embrión:
La eclosión del blastocito (hatching en inglés) es imprescindible para que ocurra la implantación. Este proceso ocurre seis días tras la fecundación y consiste en la rotura de la zona pelúcida (ZP) que se encuentra envolviendo el embrión.
Intervienen factores líticos uterinos y factores del propio blastocito. Un buen candidato es la plasmina, molécula con actividad lítica cuyo precursor (plasminógeno) se localiza en el útero. Algunos factores expresados por el embrión al llegar a la cavidad uterina promueven su conversión en la forma activa.
Adhesión
Consiste en una unión mucho más fuerte entre el trofoectodermo del blastocito y las células deciduales. En esta fase se ven implicadas numerosas moléculas de diferente naturaleza de las que cabe destacar:
Intrusión: rotura de la barrera epitelial
Proceso adicional entre la adhesión y la invasión durante el cual las células del trofoectodermo se abren camino entre las células del epitelio endometrial hasta atravesar la membrana basal epitelial antes de invadir el estroma endometrial. Para conseguirlo los trofoblastos deben inducir la apoptosis de algunas células epiteliales. Esto se consigue mediante el factor de crecimiento TGF-β, enzimas líticas y el sistema fas. Los receptores del ligando fas (CD95) se localizan en las células epiteliales del endometrio, mientras que el ligando es expresado en el blastocito. Las células trofoblásticas fagocitan las células apoptóticas de la decidua reabsorbiéndose azúcares y lípidos.
Invasión
Tras superar la membrana basal, las células del trofoectodermo invaden el estroma endometrial y se conectan a los vasos sanguíneos maternos mediante un proceso conocido como invasión. Durante esta etapa el trofoblasto se diferencia en dos masas celulares distintas:
El sincitotrofoblasto secreta enzimas líticas y factores que promueven la apoptosis lo que le permite penetrar en el estroma y provoca la erosión de las paredes de los capilares también. Posteriormente se forman grandes vacuolas extracelulares en el sincitotrofoblasto que se pueden unir formando lagunas,fase lacunar, que inicialmente se llenan de fluido uterino. Como también ocurre la erosión capilar, estas lagunas finalmente se llenan de sangre que darán lugar a espacios intervellosos. A partir del citotrofoblasto se produce una proliferación celular que dará lugar a las vellosidades coriónicas.Por su parte, el hipoblasto se va transformando en una membrana denominada membrana de Heuser, primer vestigio del saco vitelino. El mesodermo extraembrionario se divide en dos láminas, una externa (mesodermo somático) y otra interna (mesodermo esplácnico), que dejan en medio un espacio virtual llamado cavidad coriónica. A partir del mesodermo también se forma la lámina coriónica, parte de la cual atraviesa la cavidad coriónica, formando el pedículo de fijación que posteriormente se convertirá en el cordón umbilical. Hacia el día 14, el disco embrionario ha desarrollado el epiblasto (o suelo de la cavidad amniótica), el hipoblasto (o techo del saco vitelino) y la lámina precordal, situada en la porción cefálica del embrión.
El sistema inmunológico está diseñado para reconocer y eliminar aquello que reconoce como extraño al organismo. Por ello el embrión, cuyas células presentan antígenos tanto de la madre como del padre, está potencialmente sujeto a un ataque del sistema inmunitario materno. Se sabe, que durante el proceso de implantación se elevan los niveles de células T activadas que pueden llevar al fracaso a este proceso y por tanto el embarazo. La modulación del sistema inmune no se conoce ampliamente pero se conoce que pueden estar implicados los siguientes sistemas:
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