La invención del microscopio permitió estudiar los organismos vivos más allá del poder de resolución del ojo desnudo, añadiendo el apéndice microscópico a los estudios organográficos. Parece ser que los primeros microscopios como tales fueron inventados en los Países Bajos en el siglo XVI por Zacharias Janssen y Hans Lippershey. Galileo Galilei inventó un microscopio compuesto en 1609, y Giovanni Faber acuñó la palabra microscopio para referirse a este aparato.
Imágenes de la Micrographia de R. Hooke, 1665.
En 1665 Robert Hooke publica su Micrographia, donde hace una recopilación de micrografías biológicas. En esta obra acuña la palabra célula para describir las estructuras que descubre en el corcho. En 1674, Anton van Leeuwenhoek construye un microscopio simple para observar especímenes biológicos, y, por ejemplo, observa el núcleo celular en eritrocitos de salmón. Además, se cree que Leeuwenhoek es el primero en usar un colorante para teñir sus especímenes (azafrán). Con estos trabajos se inicia el uso del microscopio para estudiar seres vivos diminutos, así como la estructura microscópica de los seres vivos.
Marcello Malpighi, 1628-1694.
En el siglo XVII, Marcello Malpighi, considerado como el padre de la anatomía microscópica, inventa un microscopio compuesto para estudiar diversas estructuras biológicas, realizando los primeros estudios histológicos sobre diversos órganos de plantas y animales. Aunque el desarrollo de los estudios histológicos fue lento (principalmente, por la carencia de protocolos de tinción), se producen varios avances durante el siglo XVIII. Así, Marie François Bichat, es considerado como el fundador de la Histología Animal, al introducir la definición de tejido. No obstante, no es hasta 1819 cuando A. Mayer acuña el término histología.
En la segunda mitad del siglo XIX y la primera mitad del XX se produce un gran avance de la recién nombrada ciencia. Joseph von Gerlach es considerado el fundador de las tinciones histológicas al preparar un colorante a base de carmín en 1858. A partir de mediados del siglo XIX comienzan a aplicarse numerosas sustancias para teñir distintas estructuras, como el azul de toluidina, identificado en 1856 por William H. Perkin. Wissowzky describe tinción de hematoxilina y eosina en 1876, convirtiéndose eventualmente en una de las tinciones de rutina más utilizadas. En los años 80 se desarrollan la tinción de Gram para bacterias y la de Ziehl-Nielsen para Micobacterium tuberculosis. Cornil describe el fenómeno de la metacromasia en 1875. En los años 90, se desarrollan varias tinciones para extensiones de sangre, como las de Romanovsky, May-Grunwald y Giemsa.
En la segunda mitad del XIX se producen otros avances en el desarrollo de la histología. Se comienza a utilizar la parafina como medio de inclusión antes de seccionar especímenes. Los fijadores también se desarrollan, y en 1893 se utiliza el formol con este fin. Las primeras técnicas histoquímicas se desarrollan en este período. Por ejemplo, Perl propone un método para la detección de acómulos de hierro en tejidos utilizando azul de Prusia (ferrocianuro de potasio).
En los años 60 del siglo XIX, Ernst Abbe descubre la condición del seno de Abbe, que permite una gran mejora en los microscopios de la época, explotada por la compañía Carl Zeiss. En 1893, August Köhler desarrolla el concepto de iluminación que lleva su nombre, el cual supone un gran avance en cuanto a la visualización de especímenes histológicos.
Santiago Ramón y Cajal.
La cantidad de investigadores implicados en el avance de la histología desde la segunda mitad del siglo XIX es muy numerosa como para reseñar aquí incluso únicamente los más relevantes. Destacaremos aquellos que desarrollaron técnicas o invenciones «clásicas» o que se vieron reconocidos por el Premio Nobel (a menos que se indique lo contrario, de Fisiología o Medicina). Naturalmente, se deben destacar los trabajos de Camillo Golgi y de Santiago Ramón y Cajal, los cuales reciben el Premio Nobel en 1906, el primero por la tinción de sales de plata que permitió estudiar la morfología de las neuronas, y el segundo por su acertada teoría neuronal. En 1908 Élie Metchnikoff y Paul Ehrlich (que hizo importantes contribuciones a la histología, entre otras una tinción tricrómica para sangre) reciben el Premio Nobel por su contribución a la inmunología.
En 1924, la Society of Dyers and Colourists crea el Colour Index International para estandarizar y clasificar los colorantes disponibles para varias profesiones, entre ellas los histólogos. Esto permite la producción a escala industrial de muchas tinciones, permitiendo la estandarización de los protocolos. Se producen nuevos avances en las tinciones. Por ejemplo, el rojo 0 al aceite (French, 1926) para la tinción de lípidos. Dentro de las tinciones histoquímicas, Feulgen propone en 1924 la tinción epónima para identificar ADN en células, y en 1946 McManus inventa la tinción PAS para teñir polisacáridos (periodic acid-Schiff). El desarrollo de técnicas histoquímicas, y más adelante inmunohistoquímicas, permitió el desarrollo de la histopatología como una técnica diagnóstica no solo en lo estructural, sino también en lo molecular.
En el siglo XX, la microscopía avanza considerablemente con el desarrollo de nuevos tipos de microscopios, muchos de ellos de aplicación en biología. En 1931, Ernst Ruska (Premio Nobel de Física de 1986) construye el primer microscopio electrónico, poniendo en manos de los investigadores un poder de resolución impensable hasta entonces. En 1953, Frits Zernike recibe el Premio Nobel de Física por la invención del microscopio de contraste de fases, otra gran contribución a los estudios celulares y tisulares. Dos años más tarde, George Nomarski publica las bases teóricas para lo que se convertiría en el microscopio de interferencia diferencial. Los primeros prototipos de microscopio de fluorescencia se utilizan ya en los años 30, y, en los años 40, Hans Goldman pone las bases para la microscopía confocal. Tras varias patentes basadas en microscopios confocales de fluorescencia, M. David Egger y Paul Davidovits publicaron descripciones de un microscopio confocal de barrido láser (1969).
Además, aparece la técnica del inmunomarcaje, que permite detectar moléculas específicas mediante el uso de anticuerpos. Albert Coons fue un investigador decisivo por sus trabajos en el marcaje fluorescente de anticuerpos durante los años 40 del siglo XX. El desarrollo de otros tipos de marcaje (peroxidasa, oro coloidal, etc.) y estrategias para incrementar la sensibilidad (métodos indirectos, puente, ABC, etc.) han permitido utilizar el inmunomarcaje en multitud de investigaciones, siendo una pieza angular en la biología celular y molecular.
Continuando con algunos histólogos representativos por haber recibido el Premio Nobel, destaca el trabajo de Charles S. Sherrington, que recibió el Premio junto con Edgar Adrian en 1932, realizando estudios histológicos del sistema nervioso. En 1935, Hans Spemann recibe el Premio por sus estudios en embriología y organogénesis. Andrew F. Huxley, que recibió el Premio en 1963 junto con John Eccle y Alan L. Hodgkin por sus estudios sobre la excitación nerviosa, desarrolló un microscopio de interferencia y un microtomo para microscopía electrónica, realizando estudios en tejidos nerviosos y fibras musculares. El Premio de 1974 fue especialmente relevante para la biología celular y la histología, recayendo en Albert Claude, Christian de Duve y George E. Palade por sus estudios sobre varios orgánulos celulares. George E. Palade realizó también varios estudios sobre estructuras histológicas como la membrana basal o los complejos de adhesión en los epitelios.
En 1984, Niels K. Jerne, Geordes J. F. Köhler y César Milstein recibieron el Premio por sus estudios relativos al desarrollo y control del sistema inmune y por la producción de anticuerpos monoclonales (Köhler y Milstein). La disponibilidad de anticuerpos monoclonales ha sido de enorme importancia para los estudios histológicos, celulares y moleculares.
En 1995 Se concedió el Premio a Edward B. Lewis, Christiane Nüsslein-Volhard y Eric F. Wieschaus por sus descubrimientos sobre el control genético en el desarrollo embrionario temprano. Estas investigaciones han sido sumamente relevantes para entender el desarrollo embrionario y la organogénesis. En 2002 se concede otro Premio relacionado con la organogénesis a Sydney Brenner, H. Robert Horvitz y John E. Sulston, por sus contribuciones a la regulación genética del desarrollo de los órganos y de la apoptosis. Estos autores utilizaron Caenorhabditis elegans, siguiendo los distintos linajes celulares, su diferenciación a distintos tejidos y la formación de los órganos de este nemátodo.
El Premio de 2004 se concedió a Richard Axel y Linda B. Buck, que estudiaron los receptores de odorantes y la organización del sistema olfatorio. Una de sus líneas de trabajo consistió en la caracterización de los distintos tejidos y tipos celulares del órgano del olfato, centrándose en la distribución de los distintos tipos de receptores de odorantes y la organización neuronal del bulbo olfatorio.
Recientemente, el Premio Nobel de Química de 2014 fue concedido a Eric Betzig, Stefan W. Hell y William E. Moerner por el desarrollo del microscopio de fluorescencia de superresolución. Esta técnica permite superar la resolución máxima de la microscopía óptica (definida por Ernst Abbe siglo y medio antes).
Felipe Martínez Pastor; imágenes de la Wikipedia.
