REPRODUCCIÓN IN VITRO DEL ERIZO DE MAR

Los estudios en erizos de mar proporcionan información sobre la fecundación y el desarrollo embrionario, siendo un modelo de desarrollo del embrión. El tamaño de los gametos en erizo es muy similar al de los gametos humanos.
El erizo de mar Tetrapygus niger es muy utilizado en estudios reproductivos ya que es fácil obtener sus gametos y realizar fecundaciones, además las etapas de desarrollo pueden ser identificadas claramente. A través de esta actividad los alumnos pueden realizar una fecundación in vitro del erizo de mar y observar las diferentes fases del desarrollo hasta llegar a la “larva pluteus”.

Gónadas en el erizo de mar
Los Echinoideos (erizos de mar), son todos diocos, es decir tienen sexos separados. Por lo general, existen cinco gónadas dispuestas en el lado interno del caparazón. De cada una parte un conducto denominado gonoducto que se abre por un orificio llamado gonoporo localizado en la zona aboral
(Parte superior del erizo).

Obtención de gametos
Existen diversas técnicas a través de las cuales se pueden obtener los gametos en un organismo vivo. Consisten básicamente en estímulos que se aplican
al animal en todo el cuerpo o en sectores localizados con el fin de alterar sus gónadas e inducir la liberación de los gametos. Existen tres métodos empleados:
· El estímulo químico consiste en la aplicación de un compuesto químico o reactivo en el individuo, el cual actúa directamente sobre las gónadas induciendo la salida de los gametos.
· El estímulo físico de basa en la aplicación de un agente físico sobre el individuo como "shocks" térmicos, salinos o estimulación por masajes, como en el caso de los peces.
· El estímulo eléctrico consiste en aplicar pequeños golpes de electricidad de bajo voltaje, lo que cambia la polaridad de las membranas de las gónadas, permitiendo con ello la salida de los gametos. Esta técnica es usada generalmente en camarones.

Fecundación en organismos marinos
El proceso de la fecundación comienza con la interacción del espermatozoide con el ovocito maduro. La primera interacción consiste en el contacto del espermatozoide con la cubierta más externa del ovocito, esto desencadena una serie de reacciones, entre ellas la reacción del espermatozoide, lo que permite finalmente la incorporación y dispersión del material genético al Interior del ovocito. En los erizos la primera interacción de los gametos ocurre en la cubierta de gelatina externa del ovocito. Esta cubierta posee receptores especie-específicos, que interactúan con los receptores de la membrana celular de los espermatozoides, gateando la reacción del acrosoma. Con esto se desencadena una serie de eventos que llevan a la fusión de la membrana plasmática del ovocito con la membrana interna del acrosoma. Luego se forma una capa de fecundación, la que evita la poliespermía. Posteriormente el espermatozoide penetra hacia el interior del ovocito para terminar en la fusión de ambos pronúcleos


Desarrollo embrionario
Luego de la fecundación, la fusión de ambos gametos forman una única célula denominada zigoto, con el cual se recupera el número inicial de cromosomas del individuo. Con esto se gatilla el inicio de la segmentación, proceso por el cual, a partir de una célula única, se suceden una serie de divisiones mitóticas hasta llegar al estado de blástula. La segmentación se inicia con la división
del núcleo, quedando la célula huevo dividida en dos células hijas denominadas blastómeros, cada una de la cuales se divide para en total 4 células y de esta manera el aumento de blastómeros crece en forma geométrica. En esta etapa los blastómeros permanecen unidos dando al cigoto el aspecto de una mora (Estado de Mórula).


REPRODUCCIÓN IN VITRO DEL ERIZO DE MAR
Tras cada división los blastómeros son más pequeños. La Blástula, el último estado de segmentación, en el cual podemos encontrar 64 blastómeros formando una capa externa de células compactas entre sí (blastodermo) y con una gran cavidad interna (blastocele) convirtiendo al embrión en una especie de esfera hueca. La siguiente fase es la Gastrulación, en la cual el blastodermo da origen a las capas germinales, el estado resultante se llama gástrula. Posteriormente la gástrula pasa a formar la larva, en este caso denominada “larva pluteus”. Esta posee boca, ano y tubo digestivo, su forma es cónica y caracterizada por la presencia de 4 brazos o espinas.
En sí mismo no es peligroso, siendo el ingrediente principal en formulaciones substitutas de la sal, la inyección en una vena o una arteria puede causar un desequilibrio eléctrico en el corazón o en el cerebro dando por resultado la muerte. Se debe inyectar en la cavidad del cuerpo del erizo y no en la boca. Luego se sacude suavemente el erizo para mezclar la solución de KCl dentro de él. En esta etapa como no sabemos el sexo del erizo se debe esperar la salida de los gametos, depositando los animales en la bandeja, una vez comenzada la salida de gametos, de acuerdo a la coloración se separan, y se depositan en un vaso o cápsula de Petri con la parte aboral hacia abajo. Cabe
mencionar que la coloración de los gametos es roja para las hembras y blanco para los machos.



http://valoraciencia.ucn.cl/guia/10-profe-erizo.pdf