Un mundo microscópico: las técnicas histológicas y su impacto actual

La curiosidad es la base de la duda, y la duda es la principal característica de la investigación, que da paso a la generación de conocimiento. No es sorpresa que el avance tecnológico nos haya ayudado a tener una mejor comprensión del mundo que nos rodea y sobre todo aquel que no podemos ver a simple vista. Un ejemplo de esto fue la creación del microscopio el cual nos ayudó el poder observar estructuras celulares lo cual nos permitió explorar ramas como la Histología.

La Histología es la rama de la Anatomía que estudia los tejidos de animales y de las plantas y surgió en la primera etapa del siglo XIX. Gracias a ella, se ha logrado el mejor entendimiento del conjunto de células del mismo tipo y por tanto, de las funciones normales de los organismos. Además, se relaciona con otras ciencias como la Citología, la Bioquímica y la Genética, lo que en conjunto nos ayuda a explicar desde enfermedades o padecimientos, permitiendo crear más y mejores terapias, hasta clasificar organismos vegetales de acuerdo con la disposición de sus componentes tisulares.

La Histología se basa en el uso de ciertos procedimientos realizados en el laboratorio denominados técnicas histológicas. Estas se basan en preparar o procesar los tejidos para que sean observables con mejor calidad en el laboratorio, de manera que se aprecien lo más cercano a como se encuentran en un organismo vivo, con sus componentes o estructuras celulares nítidas.

El proceso histológico, una mirada general

Las técnicas histológicas inician con la obtención del tejido de estudio que denominamos “Biopsia”. Esta debe ser tomada con ayuda de un instrumento de corte como un bisturí o una cuchilla muy filosa con mucho cuidado para que no se rompa porque debe representar al órgano de interés, el cual puede ser desde un tumor maligno como ocurre en el análisis patológico en el área médica, hasta el fragmento de una hoja en los vegetales cuando se quieren estudiar las regiones fotosintéticas del parénquima ricas en cloroplastos.

Una vez realizado esto, para que los tejidos cortados no se deformen ni se degraden, deberán limpiarse con ciertas soluciones y luego pasar por un proceso de “fijación”, donde son sometidos a diversas soluciones líquidas a diferentes concentraciones denominadas fijadores, como lo es el formol, o bien congelarse rápidamente para que se conserven las estructuras celulares y moleculares del tejido lo más posible.

Al terminar esta etapa se deben realizar cortes finos, del mismo tamaño y tipo, lo cual depende del interés de la investigación, debido a que por el grosor de algunos de ellos no permitiría apreciar algo de manera natural al microscopio. Existen por tanto, diversos aparatos que se utilizan para realizar cortes histológicos, los más utilizados son los microtomos, que son equipos metálicos por lo general que semejan a una rebanadora de embutidos pero en pequeñas dimensiones. Su uso dependerá del grosor que se requiera, el tipo de tejido y las características de las estructuras celulares que se pretendan analizar entre otros factores.

En algunos casos, los tejidos son demasiado blandos, de manera que al tratar de cortarlos se fragmentarían o cambiarían de forma, por lo que se debe adicionalmente endurecerlos y compactarlos antes. Es aquí donde se emplean procedimientos como la “inclusión”, que consiste en colocar en inmersión los tejidos en sustancias que se vuelven líquidas con el calor y que luego solidifican al enfriarse como la parafina (material parecido al que se usa para hacer velas), con ello se logra realizar cortes más finos del tejido que luego se liberan de dicho material al aumentar un poco la temperatura. Estos son tan delicados que se depositan en laminillas de vidrio o plástico transparentes denominadas portaobjetos, las cuales se rotulan para evitar errores.

La siguiente etapa es la “tinción”. Esta se realiza por un lado, porque ciertos cortes al ser tan pequeños y delgados se aprecian demasiado transparentes y no se permiten diferenciar los componentes particulares de los tejidos. Por otro lado, en otros casos sólo puede visibilizarse la presencia de ciertos organelos o elementos en un tejido cuando se colocan ciertas substancias químicas que se unen a ellos por afinidad y que brindan un color o contraste. El uso de estas técnicas inició con la expansión de la industria textil en el siglo XIX, con el desarrollo de los tintes y pigmentos que fueron base para la utilización de colorantes en las prendas. Entre las tinciones más conocidas en la actualidad están la de hematoxilina-eosina que usa un colorante básico (hematoxilina) y otro ácido (eosina) para teñir de diferente color a las estructuras ácidas y básicas de la células. La tinción suele abarcar varias etapas consecutivas de uso de colorantes, sustancias fijadoras, decolorantes, limpiadoras, deshidratante o rehidratantes de los tejidos, etc., que se aplican sobre las muestras que están en los portaobjetos, e incluso en ocasiones colocarles otra lámina delgada encima, los cubreobjetos.

El impacto de los resultados histológicos

Una vez realizada la tinción, las laminillas se llevan al microscopio para ampliar el tamaño y apreciar la estructura de las células que conforman el tejido. Es importante en esta última fase elegir aquel equipo que sea acorde al tipo de muestra procesada. Hay dos tipos de microscopios: los ópticos y los electrónicos. Los primeros se utilizan para observaciones generales celulares y tisulares y se encuentran presentes en cualquier laboratorio de histología. Los electrónicos se usan para poder observar a nivel subcelular y organizaciones moleculares, por lo que por su costo, dimensiones y cuidados suelen estar disponibles sólo en laboratorios especializados y de investigación. Es así que el producto que solemos apreciar de la aplicación de los procedimientos histológicos son las magníficas o sorprendentes fotografías que ilustran los libros de texto, de las portadas de revistas científicas u otros medios de comunicación, en las que el análisis de la estructura tisular, el tipo, tamaño o cantidad de células de un tejido puede orientarnos para explicar algún fenómeno que ocurre en los organismos animales o vegetales, por lo que nunca dejará de asombrarnos la mirada a ese mundo microscópico que usualmente está oculto a nuestros sentidos.

Fuentes bibliográficas

• Megías M, Molist P, Pombal MA. Atlas de histología vegetal y animal. http://mmegias.webs.uvigo.es/inicio.html.

• Mejía Verdial, D. A., Paredes Moreno, F. A., Licona Rivera, T. S., & Salinas Gómez, L. R. (2019). Histología: desde su origen hasta la actualidad. Revista Científica De La Escuela Universitaria De Las Ciencias De La Salud, 3(1), 47–57.

• Ocaña-Sánchez, M. F., Soto-Ojeda, G. A., Cocotle-Ronzón, Y., Soria-Fregozo, C., Sánchez-Medina, A., García-Rodríguez, R. V., Rodríguez-Landa, J. F., Corro-Méndez, E. J., & Hernández-Lozano, M. (2023). Flaxseed Oil (Linum usitatissimum) Prevents Cognitive and Motor Damage in Rats with Hyperammonemia. Nutrients, 15(21).

• Sánchez Lera, Rita María, & Oliva García, Ninfa Rosa. (2015). Historia del microscopio y su repercusión en la Microbiología. Humanidades Médicas, 15(2), 355-372.and advances in modelling and measuring pain in animals. Nat Rev Neurosci 23, 70–85.

Coautores:

• QFB. Yeyetzy Citlally Cano Callejas es Química Farmacéutica Bióloga y estudiante de la maestría en Neuroetología por la Universidad Veracruzana. Tanto en la licenciatura como en el posgrado ha trabajado con técnicas histológicas para valorar la  morfología y densidad neuronal en ratas Wistar en modelos de encefalopatía hepática. Ha realizado además labores de divulgación científica desde hace 3 años e impartido clases a nivel medio superior y superior.

• M.C. Marcos Fernando Ocaña Sánchez es Químico Farmacéutico Biólogo, Maestro en Neuroetología y Doctor en Ciencias Biomédicas por la Universidad Veracruzana. Es profesor por asignatura en la Facultad de QFB y de Nutrición región Xalapa y Coordinador de la Academia de Físico-Matemáticas. Desarrolla la línea de investigación relacionada con la evaluación de productos farmacológicos en modelos murinos de encefalopatía hepática. Ha realizado actividades de divulgación y difusión de la ciencia, así como creado MOOCs para la enseñanza de las ciencias.

• C. Aldair Enrique Hernández Hernández es estudiante del noveno semestre de Química Farmacéutica Biológica región Xalapa. Cuenta con cursos de actualización en el área de histología por la Universidad de Guadalajara y manejo de animales de laboratorio de la facultad de QFB región Xalapa. Actualmente desarrolla su proyecto de tesis en el área de histología, enfocado en la citoarquitectura hepática de ratas Wistar. Ha realizado labores de divulgación científica desde hace 1 año.