¿Qué es la histología?

Preparación de un muestra histológica
Preparación de un muestra histológica

La histología es la disciplina que estudia los tejidos biológicos, incluyendo su estructura microscópica, desarrollo y función. Es una ciencia multidisciplinar que abarca, entre otras, anatomía microscópica, citología y bioquímica, y que se considera esencial para la biología, la medicina, la fisiología y muchas más ramas de la ciencia.

Definición y un poco de historia

La palabra histología proviene de la palabra griega “histos” (ἱστός), que significa “tejido”, y “logos” (λογία), que significa estudio o conocimiento. La definición, no obstante, es objeto de muchos matices, aunque de forma general se entiende como el estudio de la estructura microscópicoa de las células y tejidos biológicos, motivo por el que a veces se considera prácticamente como sinónimo de anatomía microscópica, aunque la histología estudia los tejidos en un sentido mucho más amplio que el puramente estructural, pues incluye el estudio del desarrollo tisular y la relación estructural con su función.

El estudio y desarrollo de la histología a lo largo de la historia ha ido de la mano del desarrollo de los microscopios. Uno de los primeros histólogos en alcanzar noteriedad fue Marcello Malpighi, de origen italiano, quien en el siglo XVII realizó numerosas observaciones de tejidos de murciélagos, ranas y otros animales bajo el microscopio.

Malpighi también estudió el pulmón humano, describió los alvéolos y unas estructuras con forma de pelo que conectaban venas y arterias en los pulmones; a estas estructuras en forma de pelo las llamó capilares (del latín capillaris, capillus, que significa “cabello”), uno de los tipos básicos de vasos sanguíneos.

No obstante, la histología no aparecería como disciplina científica en sí misma hasta el siglo XIX. De hecho, la primera referencia al concepto de “tejido” data de 1801 (Bichat) y la primera referencia a la histología como el estudio específico de los tejidos de 1819 (Karl Meyer).

A lo largo de este siglo XIX se produjeron varios hitos en la historia de la histología, por el desarrollo del microscopio también, pero sobre todo gracias a dos cosas. Una, al desarrollo de los micrótomos, las máquinas capaces de realizar cortes de tejido muy delgadas; el primer micrótomo se fabricó en 1848. Y otra, a las técnicas de tinción desarrolladas por Camilo Golgi, conocido por dar nombre al aparato de Golgi, el organelo celular en el que se maduran las proteínas y se sintetizan los lípidos de la membrana plasmática.

Fueron esas técnicas de tinción las que permitieron a Santiago Ramón y Cajal, realizar sus estudios sobre el tejido nervioso y desarrollar la doctrina de la neurona, teoría según la cual el tejido nervioso está formado por una red de neuronas como unas unidades discretas sin contacto directo entre sí, sino que se comunican a través de señales químicas (neurotransmisores) que se vierten a las hendiduras o espacios sinápticos.

Por estas aportaciones, Golgi y Ramón y Cajal compartieron el premio Nobel de Medicina en 1906.

En la segunda mitad del siglo XX, diversas la histopatología comenzó a hacerse común como técnica de diagnóstico, incluyendo pruebas forenses. Desde finales de la década de 1980, la inmunohistoquímica, una rama muy específica de la histología, se ha hecho fundamental en el diagnóstico de cáncer.

Ejemplos de aplicaciones

Enumerar todas las aplicaciones de los conocimientos que aporta la histología es imposible, sería una lista interminable, a continuación tan solo algunas aplicaciones y usos frecuentes de la histología:

  1. Histopatología: la histopatología estudia la microestructura de células y tejidos enfermos, lo que se puede utilizar como método de diagnóstico y como posible medio para recomendar un determinado tratamiento, así como para entender mejor los mecanismos patológicos de la enfermedad.
  2. Autopsias e investigaciones forenses: el estudio de los tejidos biológicos de difuntos pueden servir para esclarecer las muertes de muerte y otros problemas relacionados con la medicina forense.
  3. Arqueología: la histología aplicada a restos arqueológicos es una gran fuente de información para reconstruir la historia y conocer a nuestros antepasados
  4. Educactivo: los cortes histológicos forman parte de los materiales docentes en multitud de disciplinas científicas para ayudar a entender la microestructura del cuerpo humano, animal o vegetal, y como cada tejido se relaciona estructural y funcionalmente con otros tejidos.

Tipos generales de tejidos

Si la histología estudia los tejidos biológicos, no es nada raro que los clasifique en diversos tipos. En los mamíferos, más exactamente en el ser humano, solo hay cuatro tipos básicos de tejido:

  1. Tejido muscular
  2. Tejido nervioso
  3. Tejido conectivo
  4. Tejido epitelial

Con estos cuatro tipos de tejido y sus subtipos se formarían todos los órganos, sistemas y fluidos del organismo. Por ejemplo, la sangre se considera un tipo de tejido conectivo, ya que las células sanguíneas están suspendidas en una matriz (plasma), mientras que los vasos sanguíneos están formados por la combinación de tejido muscular y tejido epitelial.

En plantas, hongos y otros tipos de seres vivos, los tejidos son diferentes a los de animales. En las plantas, por ejemplo, los cuatro tipos básicos de tejidos son el tejido epidérmico, el tejido vascular (floema y xilema), el colénquima y el tejido meristemático.

Cortes histológicos

Los estudios histológicos se realizan comúnmente mediante examen al microscopio, tanto al microscopio óptico como al microscopio electrónico. La muestra observada es lo que se conoce como corte histológico, y consiste en un corte ultrafino de tejido, generalmente obtenido mediante un micrótomo. En los estudios histológicos también es habitual el cultivo celular en ambientes artificiales.

Micrótomo de 1905
Micrótomo de 1905

La tinción de los cortes histológicos ha sido y continua siendo un aspecto central de la histología. Su objetivo es que diferentes tipos de células y estructuras microscópicas reaccionen de forma diferente a varias sustancias de tinción, lo que permite aumentar el contraste y poder observarlas al microscopio óptico.

La preparación de un corte histológico suele incluir los siguientes pasos:

  1. Fijación: este paso tiene como objetivo detener la degradación del tejido pero manteniendo su estructura, incluyendo la estructura de la célula y sus organelos. La fijación puede ser química, por ejemplo con formaldehído, que preserva las estructuras pero daña ADN, ARN y proteínas. Entre las técnicas de fijación sin químicos destaca la criofijación.
  2. Deshidratación, limpieza e infiltración: la deshidratación persigue eliminar el agua y otros líquidos del material para que quede en estado sólido y pueda ser cortado. Además de la deshidratación, se infiltra algún material que forma un matriz de soporte para ayudar al cortado, generalmente mediante resinas de tipo epoxi. Posteriormente las muestran se incrustan en diferentes materiales, a veces los mismos que las sustancias de infiltración, o se congela para proceder posteriormente a la disección.
  3. Disección o corte: para visualizar la muestra histológica, esta se debe cortar con un grosor muy fino que permita el paso de la luz del microscopio óptico. El corte se realiza con un aparato llamado micrótomo, capaz de cortar las muestras de tejido con grosores de 2-10 µm, si es para microscopía óptica, o de 60-100 nm si es para microscopía electrónica.
  4. Tinción: los tejidos biológicos tienen muy poco contraste y para que se puedan visualizar es necesario un proceso de tinción. Si el mecanismo de tinción es conocido a nivel molecular, entonces se habla de histoquímica. Una de las técnicas de tinción más utilizada es la tinción de hematoxilina y eosina, aunque hay otras muchas.

Con el microscopio óptico se pueden conseguir grandes resoluciones, de hasta 0.2 µm, con el microscopio electrónico de barrido hasta 1 nm o menos.

Piel teñida con hematoxilina y eosina
Corte histológico de una sección de piel teñida con hematoxilina y eosina