Scopri la Verità su Citologia e Istologia: Guida Completa alle Scienze Biologiche!

L'istologia è una branca fondamentale delle scienze biologiche che si occupa dello studio dei tessuti biologici e della loro organizzazione strutturale.

Branche dell'Istologia

Istofisiologia: Studia le funzioni dei tessuti.
Istochimica: Analizza la composizione chimica delle strutture cellulari e tissutali, nonché dei prodotti dell'attività cellulare. La maggior parte dei metodi dell’istochimica si basa su reazioni cromatiche quasi sempre aspecifiche cioè riconducibili alla presenza di gruppi, non di particolari composti. La formazione delle colorazioni è eseguita sul campione allo stato fissato, cioè bloccato reversibilmente su una matrice.
Istofisica: Si occupa delle proprietà fisiche dei tessuti.
Istogenesi: Studia lo sviluppo e la formazione dei tessuti.

Tecniche di Indagine Istologica

Nel suo periodo classico, descrittivo, l’istologia si è valsa di una tecnica utile a conservare nelle cellule e nei tessuti prelevati dagli organismi, e quindi morti, le strutture quanto più corrispondenti alle condizioni in vita.

È la tecnica della fissazione, cioè uccisione rapida del materiale vivente, della sua inclusione in mezzi plastici vari che permettono di tagliare il materiale in sezioni sottilissime con l’orientamento dovuto e senza alterarne i rapporti dei costituenti, della colorazione necessaria per permettere di distinguere tali costituenti che, per il loro minimo spessore e per avere indici di rifrazione di poco diversi, non sarebbero distinguibili.

Tutti questi procedimenti, nella vastissima varietà di tecniche speciali in uso in istologia e citologia, non sempre lasciano inalterato il materiale sottoposto ai vari trattamenti e possono condurre ad ‘artefatti’ che è necessario vagliare con un’interpretazione critica delle immagini ottenute e, quando possibile, confrontare con quelle ricavate dall’osservazione in vivo.

L’esame in vivo di cellule e tessuti, sebbene di difficile realizzazione, anche perché deve essere necessariamente compiuto o su organismi microscopici (Protozoi) o su frammenti piccolissimi di tessuti che permettano il passaggio dei raggi luminosi, è assai progredito dopo l’introduzione dei vari dispositivi ottici e di illuminazione, come l’osservazione con il microscopio a contrasto di fase, l’osservazione con luce polarizzata, con raggi ultravioletti (microscopio a fluorescenza) o infrarossi, associata alla fotografia.

Di grande portata per lo studio delle attività biologiche delle cellule e dei tessuti viventi, nonché del loro comportamento, delle loro potenzialità e delle funzioni dei vari costituenti cellulari, è il metodo della coltura dei tessuti separati dal corpo dell’organismo e fatti vivere in vitro, metodo che, scoperto da R. G. Harrison e sviluppato da A. Carrel, ha avuto in Italia eminenti cultori e innovatori come G. Levi e O.M. Olivo.

Metodologie Morfologiche e Tecniche Avanzate

Le metodologie morfologiche includono l'uso di:

Microscopio ottico (in campo chiaro e in campo scuro, a contrasto di fase, a fluorescenza)
Microscopio elettronico (TEM e SEM)
Microscopia confocale

Altre tecniche che hanno avuto larga applicazione in istologia.

Storia dell'Istologia

M. Malpighi e N. Grew, nel 1671, sono considerati i fondatori dell'istologia, illustrando la struttura di vari organi vegetali. A Grew si deve l’introduzione del termine tessuto.

Le osservazioni di questi due autori furono riprese ed estese agli inizi del 19° sec. da C.-F. Mirbel, G.R. Treviranus ecc., che tentarono una prima classificazione dei tessuti ed espressero un’ipotesi sull’accrescimento in spessore del fusto delle Dicotiledoni e delle Conifere; F.J.F. Meyen studiò la struttura e l’origine degli stomi; T. Hartig scoprì i tubi cribrosi; H. von Mohl riconobbe l’importanza del protoplasma.

Seguirono, sempre nella prima metà del 19° sec., gli importanti studi di J.M. Schleiden, T. Schwan e F. Unger sulla struttura cellulare e sull’origine delle cellule dei vegetali e, a conferma e sviluppo delle idee di quest’ultimo, le ricerche di K.W. von Naegeli e, nel 1875, quelle fondamentali di E. Strasburger.

Meritano di essere ancora ricordati i nomi di W. Hofmeister, K.G. Sanio, J. Hanstein, J.

Biologia Cellulare e dei Tessuti

La biologia cellulare è essenziale per la comprensione dell'organizzazione e del funzionamento cellulare. I concetti chiave includono:

Teoria cellulare
Procarioti ed eucarioti
Dimensioni delle cellule animali
Legge di Driesch
Diploidia, poliploidia, plasmodi, sincizi
Citosol e organuli cellulari
Le membrane: composizione chimica, ultrastruttura, organizzazione molecolare
Nucleo interfasico: involucro nucleare, pori, cromatina, nucleolo, cenni sulla trascrizione, trasporto nucleo citoplasma
Ribosomi e traduzione delle proteine. Indirizzamento molecolare. Trasporto citoplasma-nucleo
Reticolo endoplasmatico granulare
Reticolo endoplasmatico liscio e sintesi dei lipidi di membrana
Complesso del Golgi. Trasporto, smistamento e fusione delle vescicole. Esocitosi
Mantello cellulare (glicocalice)
Recettori di membrana: trasporti, adesione e comunicazione cellulare. Cenni di trasduzione del segnale:tipologie recettoriali e principali vie di trasduzione
Endocitosi e turnover della membrana plasmatica. Endosomi. Lisosomi. Autofagosomi. Perossisomi
Citoscheletro
Specializzazioni della superficie cellulare: microvilli, ciglia e flagelli
Sistemi di giunzione fra cellule e fra cellule e matrice
I mitocondri. Metabolismo chemiotrofo
Morte cellulare programmata e regolazione della sopravvivenza cellulare
La proliferazione delle cellule somatiche: la duplicazione del DNA, le fasi del ciclo cellulare e della mitosi, cenni di regolazione del ciclo cellulare
Differenziamento cellulare
Il differenziamento della linea germinale. Meiosi. Cenni alle prime fasi dello sviluppo embrionale

Tessuti Biologici

La biologia dei tessuti include lo studio di:

Cellule staminali e cellule differenziate
Tessuti ad elementi labili, stabili, perenni
Derivazione dei diversi tessuti dai tre foglietti embrionali

Tipi di Tessuto

Tessuto epiteliale: Organizzazione strutturale e funzionale, epiteli di rivestimento, epiteli secernenti, epiteli sensoriali. Rinnovamento degli epiteli.
Tessuti connettivi: tipi cellulari, sostanza fondamentale anista, fibre. Giunzioni cellulari. Classificazione e descrizione dei vari tipi di tessuto connettivo. Tessuto connettivo propriamente detto. Tessuto adiposo. Tessuto cordoide.
Tessuto cartilagineo: classificazione e descrizione dei vari tipi.
Tessuto osseo: costituzione, criteri di classificazione, processi di ossificazione.
Il sangue: caratteristiche morfologiche e funzionali dei vari tipi cellulari e cenni al processo di emopoiesi.
Tessuto muscolare: classificazione e descrizione dei vari tipi, tessuto muscolare liscio, scheletrico e cardiaco. Cenni al processo di contrazione muscolare.
Tessuto nervoso: sistema nervoso centrale e periferico. Il neurone. Le fibre nervose. Processo di mielinizzazione e funzione della mielina. I principi della trasmissione dell'impulso nervoso. Sinapsi. Giunzione mioneurale.