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Autor/Compilador:
PhD. Biomedicina, Universidad de Alcalá, España
Producto realizado con fondos públicos de proyecto FIAC-MECESUP 1102 ejecutado por el Instituto Profesional Providencia (www.ipp.cl)
Esta obra está bajo una Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.
La histología (del griego ιστός: histós "tejido" y «-λογία» -logía, tratado, estudio, ciencia) es la ciencia que estudia todo lo relacionado con los tejidos orgánicos: su estructura microscópica, su desarrollo y sus funciones.
La mayoría de las técnicas histológicas van encaminadas a preparar el tejido para su observación con el microscopio, bien sea óptico o electrónico. Ello es debido a que la estructura de los tejidos está basada en la organización de los tipos de células que los componen y, en pocas ocasiones, las características morfológicas de las células solo se pueden observar con estos equipos.
El proceso histológico a una serie de métodos y técnicas utilizados para poder estudiar las características morfológicas y moleculares de los tejidos. En el esquema se muestran los métodos y técnicas comúnmente empleados para el procesamiento de los tejidos (Figura 1)
Figura 1. Esquema del Proceso Histológico. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Proceso_histol%C3%B3gico.png
Fijar un tejido es preservar sus características morfológicas y moleculares lo más parecidas posibles a las que poseía en estado vivo. Los fijadores a utilizar deben tener características generales como:
observaciones con microscopio electrónico la inclusión se realiza con resinas, principalmente de tipo acríclicas o epoxy.
El corte es un paso importante en la preparación, ya que para observar las características tisulares y celulares microscópicas internas se utilizan microscopios ópticos o electrónicos de transmisión. Con estos equipos solo se pueden observar grosores muy pequeños de tejido por problemas de difusión y penetración de la luz en el caso de los microscopios ópticos y de penetración de los electrones en el caso del microscopio electrónico de transmisión. Los equipos para hacer secciones de un grosor de micrómetros se denominan micrótomos y existen diferentes tipos según el grosor que se requiera de la muestra, el medio de inclusión en el que se encuentre el tejido o si se ha endurecido por congelación o por inclusión. Se utiliza el micrótomo para material incluido en parafina para observaciones con el microscopio óptico y el ultramicrotomo para observaciones con el microscopio electrónico de transmisión (Figura 2).
Figura 2. A: Micrótomo http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Electrical_microtome.jpg. B: Ultramicrotomo http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Ultramicrotome.jpg
La tinción es necesaria, ya que los tejidos animales son en su gran mayoría incoloros, excepto aquellos que poseen algún tipo de pigmento como la sangre o la melanina de la epidermis, por lo cual es necesario teñirlos para observar sus características morfológicas. Las tinciones generales están basadas en el uso de colorantes, sustancias mediante las cuales se consigue colorear a los tejidos. Los colorantes son normalmente hidrosolubles y se caracterizan por unirse a ciertas moléculas presentes en los tejidos debido a afinidades químicas. Existen otras técnicas de tinción como la histoquímica, lectinas, inmunocitoquímica, hibridación.
El último paso de todo proceso histológico es la observación del resultado producido por la técnica realizada, para lo cual se utilizan los microscopios que son equipos que permiten aumentar la imagen de las muestras para observar estructuras tisulares tan pequeñas como son las células o sus compartimentos.
combinaciones adecuadas de dos o más medios ópticos, se lanzan al mercado objetivos acromáticos excelentes.
Durante el siglo XVIII el microscopio tuvo diversos adelantos mecánicos que aumentaron su estabilidad y su facilidad de uso, aunque no se desarrollaron por el momento mejoras ópticas. Las mejoras más importantes de la óptica surgieron en 1877, cuando Ernst Abbe publicó su teoría del microscopio y, por encargo de Carl Zeiss, mejoró la microscopía de inmersión sustituyendo el agua por aceite de cedro, lo que permite obtener aumentos de 2000. A principios de los años 1930 se había alcanzado el límite teórico para los microscopios ópticos, no consiguiendo estos aumentos superiores a 500X o 1,000X.
El microscopio electrónico de transmisión (TEM) fue el primer tipo de microscopio electrónico desarrollado. Utiliza un haz de electrones en lugar de luz para enfocar la muestra consiguiendo aumentos de 100.000X. Fue desarrollado por Max Knoll y Ernst Ruska en Alemania en 1931. Posteriormente, en 1942 se desarrolla el microscopio electrónico de barrido.
Figura 3. Microscopio compuesto fabricado hacia 1751 por Magny. Proviene del laboratorio del duque de Chaulnes y pertenece al Museo de Artes y Oficios, París. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microscope1751.jpg
Cronología del desarrollo del microscopio:
El tipo de microscopio más utilizado es el microscopio óptico, que se sirve de la luz visible para crear una imagen aumentada del objeto. El microscopio óptico más simple es la lente convexa doble con una distancia focal corta. Estas lentes pueden aumentar un objeto hasta 15 veces. Por lo general, se utilizan microscopios compuestos, que disponen de varias lentes con las que se consiguen aumentos mayores. Algunos microscopios ópticos pueden aumentar un objeto por encima de las 2.000 veces. El microscopio compuesto consiste en dos sistemas de lentes, el objetivo y el ocular, montados en extremos opuestos de un tubo cerrado. El objetivo
Figura 5. Tamaños relativos de las células y sus componentes. http://estructurayfuncioncelularbacteriana.wikispaces.com/Microscopia+%C3%B3ptica
El equipamiento adicional de un microscopio consta de un armazón con un soporte para el material examinado y de un mecanismo que permite acercar y alejar el tubo para enfocar la muestra. Los especímenes o muestras que se examinan con un microscopio son transparentes y se observan con una luz que los atraviesa; se suelen colocar sobre un rectángulo fino de vidrio. El soporte tiene un orificio por el que pasa la luz. Bajo el soporte se encuentra un espejo que refleja la luz para que atraviese el espécimen. El microscopio puede contar con una fuente de luz eléctrica que dirige la luz a través de la muestra (Figura 6).
Figura 6. Microscopio óptico. Descripción: A) ocular, B) objetivo, C) portador del objeto, D) lentes de la iluminación, E) sujeción del objeto, F) espejo de la iluminación. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Microscope-letters.svg
El microscopio de contraste de fases fue creado por Frits Zernike en 1932. Este microscopio permite observar células sin colorear y resulta especialmente útil para células vivas. Este aprovecha las pequeñas diferencias de los índices de refracción en las distintas partes de una célula y en distintas partes de una muestra de tejido. La luz que pasa por regiones de mayor índice de refracción experimenta una deflexión y queda fuera de fase con respecto al haz principal de ondas de luz que pasaron la muestra. Aparea otras longitudes de onda fuera de fase por medio de una serie de anillos ópticos del objetivo y del condensador, anula la amplitud de la porción fuera de fase inicial del haz de luz y produce un contraste útil sobre la imagen (Figura 7). Las partes oscuras de la imagen corresponden a las porciones densas del espécimen; las partes claras de la imagen corresponden a porciones menos densas. Por lo tanto estos microscopios se utilizan para observar células vivas, tejidos vivos y cortes semifinos no coloreados.
requiere una exploración (scanning) sobre un raster regular en el espécimen para obtener imágenes bi o tridimensionales. La delgadez del plano focal se define mayormente como el cuadrado de la apertura numérica de la lente del objetivo y también por las propiedades ópticas del espécimen y el índice de refracción del ambiente.
Figura 8. Principios en los que se basa la microscopía confocal. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Confocalprinciple_in_English.svg
En el microscopio de fluorescencia los objetos son iluminados por rayos de una determinada longitud de onda (Figura 9). La imagen observada es el resultado de la radiación electromagnética emitida por las moléculas que han absorbido la excitación primaria y reemitido una luz con mayor longitud de onda. Para dejar pasar solo la emisión secundaria deseada, se deben colocar filtros apropiados debajo del condensador y encima del objetivo (Figura 10). Se usa para detectar sustancias con autofluorescencia (vitamina A) o sustancias marcadas con fluorocromos.
Figura 9. Microscopio de Fluorescencia. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fluorescence_microscop.jpg
Figura 10. Estructura de un microscopio de fluorescencia. http://commons.wikimedia.org/wiki/File:FluorescenceFilters_2008-09-28.svg
electrones enviados que arroja la intensidad de la zona de muestra, siendo capaz de mostrar figuras en tres dimensiones, proyectados en una imagen de TV. Su resolución está entre 3 y 20 nm, dependiendo del microscopio. Permite obtener imágenes de gran resolución en materiales pétreos, metálicos y orgánicos. La luz se sustituye por un haz de electrones, las lentes por electroimanes y las muestras se hacen conductoras metalizando su superficie.
Figura 11 A. Microscopio electrónico de Barrido.
Figura 11 B. Microscopio electrónico de Transmisión.
En la Figura 12 se muestra una comparación de la formación de la imagen en un microscopio de transmisión óptica, un microscopio electrónico de transmisión (TEM) y un microscopio electrónico de barrido.
