L'istologia è un ramo della biologia e della medicina che studia la struttura microscopica e ultramicroscopica dei tessuti e degli organi dal punto di vista morfologico, istochimico e delle attività funzionali da essi esplicate.
Strumenti e Tecniche di Indagine Istologica
Lo strumento fondamentale di indagine è il microscopio. La tecnica istologica classica prevede, prima dell’osservazione al microscopio ottico, una preparazione delle cellule e dei tessuti prelevati dagli organismi (fissazione, inclusione, colorazione), per conservarne le strutture quanto più corrispondenti alle condizioni in vita.
I risultati ottenuti con questi metodi sono però solo una fase iniziale dell’indagine, da completare con altre tecniche: esame delle cellule e dei tessuti a fresco, osservazione con microscopi in campo oscuro, in luce polarizzata, a contrasto di fase, a fluorescenza, confocali. La conoscenza delle fini strutture cellulari è consentita dalla microscopia elettronica.
Preparazione dei Tessuti per l'Osservazione Microscopica
Per ottenere preparati microscopici permanenti, occorre conservare indefinitamente la struttura dei tessuti quanto più è possibile simile a quella dell’organismo vivente. Questo include suddividere gli organi in sottili fette e ottenere con sostanze coloranti un contrasto fra le parti talora piccolissime dei tessuti, in modo da renderle facilmente visibili.
Il materiale così preparato viene posto sopra una lastra di vetro immergendolo in una goccia d’una sostanza con indice di rifrazione elevato, quanto più è possibile vicino a quello del tessuto (glicerina, gelatina, oli essenziali, balsamo del Canada). Vi si sovrappone una lastrina di vetro per proteggere la fetta dalla polvere; questa seconda lastrina dev'essere molto sottile in modo da poter avvicinare gli obiettivi del microscopio, anche se a breve distanza focale.
Il procedimento più importante per ottenere tale risultato è di precipitare i colloidi dei tessuti trasformandoli in gel irreversibili (fissazione del tessuto); i liquidi fissatori più usati a questo fine sono l'alcool, la formalina, i sali di metalli pesanti, alcuni acidi organici o minerali, ecc. per lo più si studiano per via empirica miscele di queste varie sostanze a proporzioni determinate (miscele d'acido cromico, osmico, acetico, oppure di bicloruro mercurico, bicromato potassico, formalina e moltissime altre).
L'esperienza insegna qual'è la miscela più adatta per conservare una determinata struttura; non vi si prestano le sostanze che precipitano i colloidi dei tessuti in forma d'ammassi grossolani (p. es., l'alcool); invece fissando con miscele contenenti acido osmico s'ottiene un'immagine molto simile a quella del tessuto vivente.
L’organo, dopo essere stato fissato, deve acquistare una consistenza sufficiente per essere suddiviso in sottili fette. Anche l'organo fissato, e anzi meglio ancora di quello fresco, può essere diviso in fette mediante il congelamento con l'anidride carbonica. Però questo metodo, pur ottimo, non può essere sempre impiegato.
Nella maggior parte dei casi l’organo in esame deve essere imbevuto sino nei più piccoli meati con una sostanza d’una certa consistenza (gelatina, celloidina o paraffina) in modo da ottenere un blocco compatto e uniforme; per avere una perfetta imbibizione con paraffina (che è il metodo più usato) è indispensabile rendere il pezzo perfettamente anidro con l’alcool e poi imbeverlo con una sostanza miscibile con la paraffina (benzolo, olio di cedro, ecc.), e infine tenerlo per qualche tempo nella paraffina fusa al calore.
Dal blocco così ottenuto si tagliano col microtomo fette d’uno spessore esattamente determinabile, talora anche estremamente sottili, sino a un minimo di 2-3 millesimi di millimetro (μ). Quando il materiale in esame è in forma di membrane sottili e trasparenti, oppure di cellule libere in un liquido (elementi del sangue e della linfa, spermatozoi, cellule contenute in un liquido patologico), si può colorirlo senz'altro subito dopo la fissazione, evitando così la suddivisione in fette, la quale non è certo innocua per l'integrità del tessuto.
Le fette ottenute col microtomo (ed eventualmente le cellule sospese in un liquido) si fanno aderire alla lastrina di vetro e s'immergono in una soluzione colorante. Premettiamo che le soluzioni coloranti usate in istologia sono sistemi dispersi.
Istologia Normale e Anatomia Microscopica
L'istologia, invece, considera l'intima costituzione dei tessuti da un punto di vista generale, inoltre rintraccia il nesso esistente fra gli attributi morfologici dei tessuti e le manifestazioni funzionali. Perciò l'istologia si distingue nella sua essenza e nei metodi dall'anatomia microscopica; quest'ultima è parte integrante dell'anatomia sistematica e si vale del metodo anatomico descrittivo.
S'è voluto suddividere l'istologia in generale e speciale, intendendo con quest'ultima la conoscenza delle disposizioni particolari che i tessuti hanno nei varî organi; ma istologia significa illustrazione dei tessuti e questa non può a meno d'essere intrapresa da un punto di vista generale.
I tessuti non debbono essere confusi con gli organi, strumenti della funzione: gli organi, come le cellule, hanno una forma che può essere descritta e talora è riconducibile a figure geometriche, e una grandezza che può essere misurata; i tessuti, invece, non sono entità morfologiche e non sono neppure obiettivamente dimostrabili.
Riferiamoci a un esempio: il fegato è un organo ghiandolare che riversa il suo secreto nel canale digerente e ha molte altre complesse funzioni; il suo componente principale è un tessuto epiteliale; è inoltre percorso da una trama di sostegno connettivale, da vasi sanguigni e linfatici, da nervi, componenti che, come diremo fra breve, appartengono a tessuti diversi, ma che non possono essere materialmente isolati in tutta la loro estensione. Ritroviamo questi stessi componenti in altri organi, ma essi non sono sempre identici, anzi, pur presentando alcune proprietà comuni, assumono caratteri peculiari propri per ciascun organo; le cellule secernenti dell'interrenale, p.
Sviluppo Storico dell'Istologia
Saverio Bichat con dissezioni minuziose, ma senza avere intrapreso osservazioni microscopiche, acquistò la convinzione dell'esistenza, in tutti gli organi degli animali, di costituenti fondamentali comuni, tenendo conto dei caratteri anatomici grossolani, delle proprietà fisiche e degli attributi fisiologici. A lui si deve l'introduzione nella scienza della nozione di tessuto ed egli a ragione è ritenuto il fondatore dell'istologia animale, con la sua opera Anatomie générale (Parigi 1801), denominazione più tardi abbandonata e sostituita con quella di "istologia".
Le indagini successive sulla struttura microscopica degli organi degli animali confermarono il principio che il genio di Bichat aveva intuito, che materiali costitutivi analoghi partecipano alla costituzione dei più diversi organi. E parimenti negli organismi vegetali si riconobbe l'esistenza di tessuti differenti.
Il grande progresso dell'istologia data da quando M. Schleiden e T. Schwann ebbero enunciato la dottrina cellulare, nel 1839; solamente allora si riconobbe che i tessuti sono costituiti sempre senza eccezione dalle individualità elementari della sostanza organizzata, da cellule e da sostanze elaborate dalle cellule.
Durante la seconda metà del secolo la conoscenza dell'intima struttura dei tessuti fece grandissimi e rapidi progressi: vanno segnalati in particolar modo i nomi di R. A. v. Kölliker, di J. E. Purkinje, di R. Remak, di E. W. Brücke, di R. Virchow, di H. Kühne, di M. Schultze, di L. A. Ranvier, di F. G. J. Henle, di R. Heidenhain. Fra le ricerche di studiosi italiani eccellono quelle di A. Corti, di F. Pacini, e di A. Tigri.
Ma solamente verso la fine del sec. XIX si crearono in Italia, per merito di G. Bizzozero e di C. Golgi, fiorenti scuole d'istologia; a quest'ultimo spetta il vanto d'avere svelato l'intima struttura del tessuto nervoso. Nel frattempo progrediva rapidamente la conoscenza della storia dello sviluppo dell'uomo e degli animali (v. embriologia) con grande profitto per l'istologia; M. Schultze, F. C. Boll, W. Flemming, W. His analizzarono le trasformazioni che si producono nei tessuti durante lo sviluppo embrionario; si creò così un nuovo capitolo: l'istogenesi.
Dal 1870 al 1900 E. Strassburger, W. Flemming, E. v. Beneden, J. B. C. Carnoy, C. Rabl, O. e R. Hertwig, T. Boveri diedero grande impulso agli studî sull'intima struttura della cellula e sulle sue trasformazioni durante la divisione; la citologia in origine era una modesta gemma cresciuta dal grande albero dell'istologia, ben presto divenne un ramo vigoroso ed è oggi considerata come una disciplina distinta, alla quale si dedicano con ardore centinaia di studiosi.
I primi studiosi d'istologia animale (Schwann, Kölliker, Virchow, Brücke, ecc.) erano medici e perciò s'occuparono a preferenza di tessuti dell'uomo e degli animali simili all'uomo nella speranza di contribuire, con la conoscenza della struttura dei tessuti normali, al progresso della medicina. Ma ben presto molti naturalisti si volsero allo studio dei tessuti di forme animali inferiori; fra questi fu un precursore, G. Müller; vennero poco dopo F. v. Leydig, R. Wagner, N. Kleinenberg e molti altri. Si svolse così l'istologia comparata, la quale tende a porre in luce i caratteri che un singolo tessuto ha in comune in tutti i Metazoi, come pure le diversità che un tessuto presenta nelle varie specie, cercando di scoprire, per quanto è possibile, quali sono le condizioni che determinano tali diversità.
Pure grande sviluppo ebbero le ricerche iniziate da R. Virchow e proseguite da F. D. v. Recklinghausen, da E. Klebs, da M. W. Ribbert e da altri sulle modificazioni dei tessuti in condizioni morbose (istologia patologica, v. sotto). In complesso l'istologia ha esercitato un'immensa influenza sul progresso della biologia e della medicina.
Importanza dell'Istologia nella Biologia e Medicina
Riferendoci a qualche esempio, le sole interpretazioni plausibili del meccanismo funzionale dei centri nervosi in condizioni normali e morbose risalgono al periodo in cui il Golgi ha svelato l'intima struttura del tessuto nervoso. Parimenti la patologia ha progredito solamente dopo che fu approfondita l'analisi della struttura normale dei tessuti; gli studî sui processi rigenerativi, sui neoplasmi, sull'infiammazione, si fondano in modo quasi esclusivo sull'istologia normale.
I grandi istologi del sec. XIX erano in prevalenza morfologi e ritenevano che lo studio della struttura, come quello della forma degli organismi, dovesse essere fine a sé stesso; ma quando la conoscenza della struttura della sostanza organizzata divenne completa, o quasi, incominciò a manifestarsi da molte parti il desiderio di ricercare il significato funzionale delle strutture che l'opera paziente di tanti studiosi aveva svelate.
Certamente tale tendenza ha vivificato l'istologia e spesso valse a porre sotto una luce nuova molti particolari considerati dapprima d'importanza accessoria; valgano d'esempio gli studî di L. G. Gebhardt, di F. Petersen, di A. Benninghoff sull'importanza statica dell'orientazione delle fibre collagene nelle ossa e nella cartilagine.
Tuttavia il metodo descrittivo apparve a molti inadeguato a rintracciare il nesso fra struttura e funzione; spesso la conoscenza anche perfetta d'una struttura potrà permetterci tutt'al più qualche supposizione sul suo significato funzionale, ma le condizioni biologiche profonde le quali ne determinano la ragione d'essere ci sfuggono. Donde la necessità di ricorrere nell'istologia al metodo sperimentale; si concepì la speranza che col produrre artificialmente mutamenti nella struttura tipica dei tessuti s'aprisse la via a una analisi biologica dei medesimi; si cercò d'ottenere questo risultato per varia via, col trapiantarli in un'altra sede, col coltivarli fuori dell'organismo, ecc.
Questo nuovo orientamento, sebbene di data recente, ha già dato notevoli frutti ed esso è molto probabilmente destinato a produrre nell'istologia un rinnovamento analogo a quello che negli ultimi 25 anni ha vivificato l'embriologia sotto l'impulso delle scoperte e delle idee di W. Roux e di H. Driesch, trasformandola da scienza descrittiva in sperimentale (v.
Il solo mezzo per svelare la struttura dei tessuti è l'osservazione col microscopio, il più spesso a luce rifratta, con la quale si ottiene un'immagine negativa per diverso grado di assorbimento di luce nei singoli punti d'un tessuto; può talvolta riuscire utile anche il metodo d'illuminazione laterale (v. citologia). La dilacerazione con mezzi meccanici ne compromette quasi sempre l'integrità; inoltre i tessuti freschi si disgregano così presto, che il periodo utile per l'osservazione è breve.
Un mezzo semplice e rapido per esaminare la struttura dei tessuti freschi è il seguente: un organo, o una sua parte, viene indurito (con un getto d'anidride carbonica); il pezzo può allora venire suddiviso in sottili fette col microtomo.
leggi anche:
- Scopri i Segreti dell'Istologia Femminile: Guida Completa all'Anatomia Microscopica
- Scopri Tutto sull'Istologia e l'Anatomia Microscopica: Guida Completa e Riassunto Essenziale
- Scopri l'Istologia: Definizione e Principi Fondamentali dell'Anatomia Microscopica
- Spermiogramma: Guida Completa all’Esame Macroscopico e Microscopico con Valori Normali
- Laboratorio Analisi a Cologno Monzese: Scopri Orari, Prezzi Convenienti e Come Prenotare Subito!