ISTOLOGIA: STORIA, COSA STUDIA E METODI DI STUDIO - BIOLOGIA - 2025

L' istologia (dal greco: histos = frame; loggia = scienza) è la branca dell'anatomia che descrive e spiega la struttura microscopica dei tessuti vegetali e animali, dalla cellula ai livelli degli organi e dei sistemi di organi a livello.

L'obiettivo dell'anatomia è la comprensione sistematica dei principi alla base della forma esterna e dell'architettura interna degli organismi multicellulari. L'anatomia macroscopica, o anatomia macroscopica, considera le caratteristiche strutturali che possono essere ispezionate ad occhio nudo.

Fonte: Utente: Uwe Gille A sua volta, l'istologia o l'anatomia microscopica, considera le caratteristiche strutturali che possono essere ispezionate solo usando un microscopio, essendo un dispositivo fondamentale per comprendere l'anatomia macroscopica. La sua integrazione con la biologia cellulare e molecolare permette di comprendere l'organizzazione e la funzione delle cellule.

Storia

Marcello Malpighi (1628–1694) fu il precursore dell'istologia. Ha usato il microscopio per studiare piante e animali.

Marie-François-Xavier Bichat (1771-1802), considerato il padre dell'istologia moderna, coniò il termine "tessuto". Nonostante non usasse un microscopio, nel 1800, dissezionando cadaveri e test chimici, identificò 21 tessuti umani. Nel 1819, Carl Mayer (1787–1865) coniò il termine "istologia".

Nel 1826 Joseph J. Lister (1786–1869) progettò un rivoluzionario microscopio ottico, correggendo le aberrazioni cromatiche e sferiche. Grazie a ciò, durante il resto del secolo, potrebbe svilupparsi l'istologia moderna. Nel 1827, Thomas Hodgkin (1798–1866) e Lister dimostrarono che i globuli rossi mancano di un nucleo.

Nel 1847, Rudolf Virchow (1821–1902) postulò che le malattie hanno la loro origine nei disturbi delle cellule. Per questo e altri contributi, è considerato il fondatore dell'istopatologia.

All'inizio del XX secolo, l'istologia era maturata. Ciò è stato reso possibile anche da:

- Lo sviluppo di agenti chimici per fissare i tessuti e del microtomo per sezionarli durante tutto il XIX secolo.

- L'incorporamento e la conservazione dei tessuti in blocchi di balsamo canadese nel 1832 e paraffina nel 1869.

- Fotomicrografia nel 1844.

Cosa Studi?

Lo sviluppo dell'istologia comparativa è stato possibile grazie a studi descrittivi di tessuti animali e vegetali. L'istologia comparativa include l'istopatologia, la citopatologia, l'istochimica, l'istologia funzionale e la patologia vegetale. Si applica anche allo studio dell'evoluzione e della sistematica degli esseri viventi, come ad esempio avviene con la paleoistologia.

Studi istopatologici e diagnosi di malattie umane e animali. Per fare ciò, utilizza campioni di tessuto (biopsie) che vengono fissati, sezionati ed esaminati da un professionista noto come patologo.

La citopatologia studia e diagnostica anche malattie umane e animali. La differenza è che lo fa a livello di frammenti microscopici di tessuti e cellule liberi.

L'istochimica combina tecniche biochimiche e istologiche per analizzare la chimica dei tessuti. Si basa sull'uso di marcatori cromogenici che servono a rivelare processi cellulari positivi per determinate sostanze.

L'istologia funzionale indaga gli aspetti dinamici dell'organizzazione dei tessuti. Uno dei suoi più importanti promotori fu Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), la cui ricerca sui neuroni pose le basi per le neuroscienze del ventesimo secolo.

La fitopatologia studia le malattie delle piante causate da virus, batteri, protozoi, piante parassite, funghi e nematodi.

Istologia umana

Tessuto epiteliale

I tipi fondamentali di tessuti umani e animali sono: epiteliale, muscolare, nervoso e connettivo.

Il tessuto epiteliale è costituito da strati di cellule che rivestono (epitelio) la superficie del corpo, circondano (endotelio) le cavità del corpo o formano ghiandole e loro dotti.

Il tessuto epiteliale è classificato in semplice (un singolo strato di cellule), stratificato (diversi strati di cellule), pseudostratificato (uno strato di cellule attaccate a una membrana basale), squamoso (cellule appiattite), cuboide (cellule a superficie arrotondata) e colonnare. (celle più alte che larghe).

Le vie aeree sono rivestite da epitelio colonnare pseudostratificato. La superficie corporea è ricoperta da epitelio squamoso stratificato ricco di cheratina. Le cavità umide, come la bocca, la vagina e il retto, sono rivestite da epitelio squamoso stratificato privo di cheratina.

Le ghiandole sono costituite da epitelio secretorio. Sintetizzano, immagazzinano e rilasciano vari tipi di sostanze, tra cui: proteine ​​(pancreas), lipidi (ghiandole surrenali e sebacee), complessi carboidrato-proteine ​​(ghiandole salivari) e tutte le suddette sostanze (ghiandole mammarie).

Tessuto muscolare

Il tessuto muscolare è costituito da cellule o fibre allungate, con proprietà contrattili. In base alla sua struttura e funzione, vengono riconosciuti tre tipi di muscolo: scheletrico, cardiaco e liscio.

Il muscolo scheletrico contiene fasci di cellule multinucleate altamente allungate, striate. Ogni fibra muscolare è composta da unità più piccole chiamate miofibrille.

Questi a loro volta sono costituiti da filamenti composti da actina e miosina che formano uno schema alternato regolare. È attaccato alle ossa. La sua contrazione è rapida, vigorosa e volontaria.

Anche il muscolo cardiaco è costituito da cellule allungate e striate. Le sue fibre sono simili a quelle del muscolo scheletrico. Tuttavia, non sono inucleati e mostrano ramificazioni attaccate a quelle di altre cellule, essendo chiamate dischi intercalari. Si trova nel cuore, nell'aorta e nel tronco polmonare. La sua contrazione è vigorosa, ritmica e involontaria.

La muscolatura liscia è composta da cellule fusiformi medio-lunghe non inucleate. Non è striato perché actina e miosina non formano uno schema alternato regolare.

È stratificato in organi viscerali cavi e vasi sanguigni. È anche associato ai follicoli piliferi. La sua contrazione è prolungata, lenta e involontaria.

Tessuto nervoso

Il tessuto nervoso è costituito da una rete di molti miliardi di cellule nervose (neuroni), tutte assistite da cellule di supporto, nutrizione e difesa (cellule gliali). Ogni neurone ha centinaia di lunghe interconnessioni con altri neuroni.

Il tessuto nervoso è distribuito in tutto il corpo, formando un sistema che controlla i modelli di comportamento e le funzioni del corpo (p. Es., Pressione sanguigna, respirazione, livelli ormonali).

Anatomicamente, si divide in:

- CNS, sistema nervoso centrale, costituito da una grande aggregazione di neuroni (cervello, midollo spinale).

- PNS, sistema nervoso periferico, costituito da nervi (cranici, spinali, periferici) e piccole aggregazioni di neuroni (gangli). Il PNS conduce impulsi nervosi sensoriali e motori da e verso il sistema nervoso centrale.

Tessuto connettivo

Il tessuto connettivo è costituito da cellule associate alla matrice extracellulare. Serve per l'unione o il sostegno di altri tessuti. Comprende ossa, cartilagine, tendini, tessuto fibroso, tessuto adiposo e midollo osseo, tutti con una solida matrice extracellulare. Include anche sangue, con una matrice extracellulare liquida (plasma).

Istologia vegetale

Tessuto fondamentale

I tipi base di tessuti vegetali sono:

- Fondamentale (o basico), suddiviso in parenchima, collenchima e sclerenchima.

- Vascolare, suddiviso in xilema e floema.

• Cutanea, suddivisa in epidermide e peridermide.

Il parenchima è costituito da cellule, vive a maturità, di forma irregolare e da una sottile parete primaria, che immagazzinano zuccheri e amido, che possono partecipare alla fotosintesi e mantenere la capacità di differenziarsi in altri tipi di cellule. Costituisce la maggior parte della biomassa delle piante, compreso l'interno del fusto, delle foglie e dei frutti.

Il collenchima è costituito da cellule, vive alla maturità, di forma irregolare e di spessa parete primaria, ricche di pectina. Fornisce supporto strutturale senza perdere l'elasticità necessaria per l'allungamento delle piante. Si trova sotto l'epidermide degli steli e nei piccioli.

Lo sclerenchima è costituito da cellule, con pareti secondarie, interne a quella primaria, spesse e ricche di lignina. Queste pareti secondarie, che persistono dopo la morte cellulare, forniscono forza alle parti della pianta che ne hanno bisogno e non si allungano più. Lo sclerenchima è costituito da fibre e sclereidi.

Tessuto vascolare

Il tessuto vascolare è tipico delle piante vascolari, cioè pteridofite (p. Es., Felci), gimnosperme (p. Es., Pini e abeti) e angiosperme (piante da fiore).

Lo xilema distribuisce acqua con soluti minerali prelevati dal suolo. La conduzione di questo fluido viene effettuata da tracheidi (tutte le piante vascolari) e da vasi conduttori (principalmente angiosperme). Le tracheidi e gli elementi che compongono i vasi conduttori sono cellule morte.

Il floema distribuisce la linfa, composta da acqua, zuccheri prodotti dalla fotosintesi e sostanze nutritive precedentemente immagazzinate in altre cellule.

La conduzione di questo liquido è effettuata da cellule setacciate (pteridofite, gimnosperme) o da elementi del tubo setaccio (angiosperme). Le celle del setaccio e gli elementi del tubo del setaccio sono cellule vive.

Tessuto dermico

Il tessuto cutaneo circonda l'intero corpo delle piante. Sopra il terreno, il tessuto dermico protegge la pianta dalla perdita d'acqua. Sotto terra, permette di prelevare acqua e sali minerali. L'epidermide è l'unico tessuto dermico delle piante, a meno che non vi sia un ispessimento laterale. In questo caso, l'epidermide viene sostituita dal peridermide.

Metodi di studio

In generale, uno studio istologico richiede:

1- Ottenere il campione

2- Fissazione

3- Colorazione

4- Inlay

5- Sezionamento

6- Osservazione microscopica.

L'ottenimento del campione consiste nell'acquisizione di una parte del corpo umano o animale (biopsia) o della pianta, di dimensioni sufficienti (solitamente molto piccole) e rappresentativa del tessuto di interesse.

La fissazione include procedure fisiche (ad es. Congelamento istantaneo) e chimiche (ad es. Formalina) che stabilizzano il campione in modo che rimanga inalterato durante e dopo i passaggi seguenti.

Le cellule sono incolori e devono quindi essere colorate, consentendo di evidenziare le strutture di interesse. La colorazione viene eseguita utilizzando reagenti cromogenici (p. Es., Ematossilina, eosina, Giemsa), istochimici o immunoistochimici.

L'inclusione consiste nell'infiltrare il tessuto con un liquido trasparente o traslucido (ad esempio, paraffina, resina acrilica) che successivamente si indurirà per raffreddamento o polimerizzazione, formando un blocco solido.

Il sezionamento consiste nell'affettare, utilizzando un microtomo, il blocco solido precedente. Le sezioni ottenute, tipicamente 5–8 µm di spessore, sono chiamate sezioni istologiche.

L'osservazione microscopica viene eseguita utilizzando, tra gli altri, microscopi ottici, elettronici, confocali, polarizzanti o atomici. In questa fase vengono generate le immagini digitali dei tagli.

Riferimenti

1. Bell, S., Morris, K. 201. Un'introduzione alla microscopia. CRC Press, Boca Raton.
2. Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Un libro di testo di istologia. Chapman & Hall, New York.
3. Bock, O. 2015. Una storia dello sviluppo dell'istologia fino alla fine del diciannovesimo secolo. Ricerca 2, 1283.
4. Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister e l'istituzione dell'istologia. Storia medica, 21, 187–191.
5. Bracegirdle, B. 1977. La storia dell'istologia: una breve rassegna delle fonti. Storia della scienza, 15, 77–101
6. Bracegirdle, B. 1978. Le prestazioni dei microscopi del diciassettesimo e diciottesimo secolo. Storia medica, 22, 187–195.
7. Bracegirdle, B. 1989. Lo sviluppo di tecniche biologiche preparative per microscopia ottica, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
8. Bracegirdle, B. 1993. Tintura per il microscopio. JSDC, 109, 54-56.
9. Eroschenko, VP 2017. Atlante di istologia con correlazioni funzionali. Wolters Kluwer, Baltimora.
10. Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Biologia cellulare e istologia. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimora.
11. Jones, ML 2001. Fissare, indurire, preservare la fissazione: una breve storia. Journal of Histotechnology, 24, 155-162.
12. Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Istologia e biologia cellulare: un'introduzione alla patologia. Saunders, Philadelphia.
13. Llinás, RR 2003. Il contributo di Santiago Ramón y Cajal alla neuroscienza funzionale. Nature Reviews: Neuroscience, 4, 77–80.
14. Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Istologia umana di Stevens & Lowe. Mosby, Philadelphia.
15. Mescher, AL 2016. Istologia di base di Junqueira: testo e atlante. McGraw-Hill, New York.
16. Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Istologia: un testo e un atlante, con cellula correlata e biologia molecolare. Wolters Kluwer, Philadelphia.
17. Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. Una rassegna storica della paraffina e del suo sviluppo come mezzo di inclusione. Journal of Histotechnology, 11, 61–63.
18. Stephens, N. 2006. Cellule e tessuti vegetali. Infobase Publishing, New York.
19. Wick, MR 2012. Istochimica come strumento nell'analisi morfologica: una revisione storica. Annals of Diagnostic Pathology, 16, 71–78.