Golgi: la impregnación argéntica de un cerebro mexicano 

L.P.C. Julieta Espinosa

Publicado en Revista Serendipia Año 1. Núm. 7. Febrero 2009

Fotografía: Jorge Alcántara

“He encontrado un método con el método que yo he encontrado”, ésta fue la explicación que el médico y neurobiólogo italiano Camilo Golgi (1843-1926) dio ante los cuestionamientos sobre la forma en que descubrió la técnica de impregnación argéntica, que permitió al ojo humano observar, por vez primera, la distribución tridimensional y la morfología completa (cuerpo celular, dendritas y axón) de las células del tejido nervioso: las neuronas.

 

Suposiciones fueron las narradas por contemporáneos decimonónicos sobre el descubrimiento; relatos que coincidieron en otorgar a la casualidad científica el mérito del desarrollo de la técnica que revolucionaría el estudio del sistema nervioso, al permitir visualizar y clasificar la totalidad de sus neuronas, y que, vigente en la actualidad, mantiene un papel activo en el desciframiento de los misterios que encierra el universo cerebral humano formado por cien mil millones de neuronas.

 

La empleada doméstica que efectuó el depósito accidental de tejido nervioso fijado en dicromato potásico al interior de un recipiente con nitrato de plata, y el intento de Golgi por impregnar con sales de plata las membranas meníngeas de tejido cerebral luego de su induración con dicromato potásico, son dos de las versiones que gozan de mayor aceptación entre quienes consideran al hallazgo de la técnica de Golgi o rezione nera (reacción negra), una serendipia.

 

Ante la inexactitud de la suposición y la ambigüedad de la respuesta de su creador, dicha técnica de impregnación argéntica encuentra su origen verdadero en los hechos gestados en la vida de Golgi a partir de 1872, cuando aceptaba el cargo de Oficial Médico Jefe del Pio Luogo degli Incurabili (Hospital de Enfermos Crónicos) de Abbiategrasso, transformaba su cocina en laboratorio y daba inicio a la búsqueda de una técnica de fijación y tinción adecuada para el tejido nervioso.

 

La austeridad fue el acompañante e incentivo del médico italiano en su empresa, y es que si bien años antes Golgi había observado el ennegrecimiento de las células y fibras nerviosas como efecto del ácido ósmico, este último resultaba inaccesible a su economía; razón que lo llevó a probar otras sustancias hasta dar con el nitrato de plata, que al reaccionar con el bicromato de potasio –usado como fijador del tejido nervioso– formaba depósitos opacos de cromato argéntico dentro de las células, tiñéndolas de negro.

 

Fue a la edad de 30 años que Camilo Golgi publicó, en 1873, la descripción de su técnica en la nota titulada En la estructura de la materia gris del cerebro dentro de la Gazzetta Medica Italiana; momento a partir del cual dedicó su tiempo a perfeccionar su también llamada técnica lenta de Golgi, de forma tal que desarrolló, entre otras, la versión rápida de su método al sustituir el bicromato de potasio por una mezcla de éste y tetróxido de osmio, y la modalidad Golgi-Cox al incorporar sales mercuriales como fijador.

 

La descripción de los dos tipos fundamentales de las células nerviosas fue uno de los aportes que Golgi realizó a partir de su técnica; tipos hoy conocidos como Golgi I y Golgi II que hacen referencia, respectivamente, a las neuronas cuyo axón prolonga su longitud a cierta distancia del cuerpo celular (neuronas de proyección) y a aquellas que presentan axones ramificados cercanos al cuerpo celular (interneuronas).

Fotografía: Jorge Alcántara

La morfología de las células gliales y de los corpúsculos sensoriales tendinosos fue otra de las participaciones que Golgi tuvo para el conocimiento del sistema nervioso. Una aportación sustentada en la aplicación de su rezione nera, que no le brindaría la popularidad científica que, en abril de 1898, adquiriría al descubrir la estructura intracelular que lleva su nombre: el aparato de Golgi.

 

En reconocimiento por su trabajo sobre la estructura del sistema nervioso, fue que Camilo Golgi recibió el premio Nobel de Fisiología y Medicina, el 10 de diciembre de 1906 en la Real Academia de la Música de Estocolmo. Galardón que compartió con el también médico y neurobiólogo español Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), perfeccionador y principal exponente de la técnica de Golgi.

 

Más de veinticinco años de labor científica sobre el sistema nervioso antecedieron a Ramón y Cajal en su reconocimiento Nobel; tiempo en el que modificó la técnica de Golgi a fin de mejorar la calidad de las imágenes obtenidas al microscopio tras la tinción neurohistológica, en particular, con la introducción de la doble impregnación, consistente en repetir cada fase de inmersión de tejido en las distintas soluciones.

 

El dominio y capacidad de manipulación que Ramón y Cajal tuvo sobre la técnica de Golgi radicó en la instrucción recibida del neurólogo español y discípulo de L.A. Ranvier, Luis Simarro Lacabra (1851-1921); quien en 1887, en su laboratorio particular de Madrid, recibió la vista del médico español y lo introdujo en las virtudes de la técnica.

 

La doble impregnación de Ramón y Cajal por sí sola no fue la modificación responsable del mejoramiento de la técnica de Golgi, también influenció el incremento en el grosor de los cortes de tejido, al optimizar la observación tridimensional del mismo; así como el uso de material embrionario, joven y de pequeñas especies, lo que facilitó su manejo, corte y visualización.

 

El reposicionamiento que, durante la etapa productiva de Ramón y Cajal, alcanzó la técnica de Golgi tuvo por causa, además de los hallazgos y las posibilidades científicas, la comprobación y sustento de la teoría neuronal. Esta última propuesta en 1889 por Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz (1836-1921), quien sostenía que el sistema nervioso estaba formado por células próximas pero separadas entre sí, a las que llamó neuronas.

 

Camilo Golgi defendió, durante el tiempo que dedicó al estudio del sistema nervioso, la teoría reticular, la cual suponía que las neuronas formaban una red nerviosa confluente entre los procesos de sus partes elementales. Un planteamiento equívoco y opuesto al acogido por Ramón y Cajal que, no obstante, le permitió popularizar su técnica y describir el proyecto general de organización del sistema nervioso central de los mamíferos.

 

La Guerra Civil Española (1936-1939) y la muerte de Ramón y Cajal (1934) fueros dos sucesos que mermaron el desarrollo y la transmisión de la técnica de Golgi, de forma tal, que los discípulos del médico y neurobiólogo español fueron perseguidos, apresados o exiliados. Algo diferente lo fue el caso de Rafael Lorente de Nó (1902-1990), quien en el otoño de 1931 dejó el laboratorio de Ramón y Cajal y aceptó el cargo de Director de Investigación del Instituto de la Sordera en San Luis Misuri, EE.UU.

 

Las cortezas entorrinal, auditiva e hipocámpica; los núcleos primarios de los nervios craneales; y la sustancia reticular del tallo cerebral fueron las estructuras en las que Lorente de Nó efectuó su labor científica. Misma que concluyó al inicio de la década de los 80 para permanecer en retiro hasta su muerte en la ciudad estadounidense de Tucsón, Arizona.

 

Acreedor del máximo reconocimiento que el Instituto Santiago Ramón y Cajal otorga, sea por la destacada trayectoria científica o por la contribución sustantiva en el área de las neurociencias de algún estudioso en el mundo, el Dr. Jorge Larriva Sahd es el último de los alumnos a los que Lorenté de Nó heredó su conocimiento.

Fotografía: Jorge Alcántara

Neurona de Plata es el nombre de la distinción entregada por la institución dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSISC) de España, que en 2008 fue otorgada por vez primera a un americano, mexicano, que funge como investigador titular del Laboratorio de Neuromorfología del Instituto de Neurobiología (INB) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

 

El motivo de la entrega de la escultura, que en plata muestra a una neurona observándose a sí mediante una lupa, fue el desarrollo de tres investigaciones relacionadas con el núcleo lecho de la estría terminal y el bulbo olfatorio (2004, 2006 y 2008); una estructura, la primera, ubicada en la parte anterior del cerebro dentro del área septal del mismo, es decir, en el sitio de terminación medial de los hemisferios cerebrales (septum)”.

 

Siete fueron los tipos neuronales descubiertos por el investigador en el septum, todos ellos mediante las impregnaciones argénticas Golgi rápida, Golgi-Cox y la técnica de la plata reducida de Cajal. Una contribución destacada para las neurociencias debido a que el septum no había sido estudiado desde 50 años atrás.

 

Justificaciones adicionales de la entrega de la Neurona de Plata al médico egresado de la UNAM en 1977, fueron la utilización de la técnica de Golgi y el trabajo documental que sobre la vida de Lorente de Nó ha elaborado. Trabajo biográfico, este último, en el que también es evidenciada la relación existente entre el autor y su maestro, tal como lo muestra la anécdota reproducida a continuación:

 

“En 1984, como estudiante de esa universidad [University of California, Los Angeles (UCLA)] inicié una problemática investigación utilizando técnicas de impregnación argéntica. El Dr. Emilio Décima –maestro de Neurofisiología en el programa de doctorado en el Brain Research Institute de la UCLA–, notando mis sinsabores, sugirió campantemente: «llévele sus preparados a Lorente». Mi sorpresa fue mayor, cuando al día siguiente me anunció sin parsimonia: «háblele a Lorente, dice que sí lo recibe». Mi visita inicial se prolongó por casi seis horas y nuestros encuentros tuvieron lugar hasta poco antes de su muerte, en 1990”.

 

Utilizada por el Dr. Larriva Sahd como una de sus herramientas de investigación, la técnica de Golgi revela la estructura completa y tridimensional de las neuronas; imágenes que la literatura especializada sólo ha podido comparar, en su justa medida, con las imágenes reconstruidas a partir de cortes seriados (de 35 a 100) en microscopía electrónica de transmisión o de barrido.

 

El costo y la complejidad de dichas técnicas ubican a la técnica de Golgi como una alternativa viable y vigente en el estudio de la morfología neuronal; de ahí que el investigador, autor de 58 artículos científicos en revistas indizadas y dos libros, la considere como “la fuente más importante de información sobre la organización del cerebro… una técnica caprichosa que exige la destreza necesaria de buscar y obtener información a partir de la observación minusiosa al microscopio”.

 

El observador al microscopio es testigo único de las imágenes neuronales provistas por la técnica de Golgi; videncia personal que incentiva el desarrollo de una forma de registro simple y fiel de la realidad microscópica. Este proceso demanda la habilidad manual y visual del observador y queda perpetuado en láminas que revelan formas novedosas de organización cerebral.

 

El dibujo con tinta china o acuarela es esa forma de registro que ha permitido, desde que en 1875 Golgi publicó los primeros dibujos sobre estructuras visualizadas con su técnica, difundir el paisaje neuronal a partir de su materialización en papel.

 

La reproducción material de los tejidos observados es efectuada, desde hace 138 años, mediante el acoplamiento al microscopio de otro instrumento óptico conocido como cámara lúcida. Dicho dispositivo, nacido para servir a los dibujantes de principios del siglo XIX, está compuesto por prismas semirreflectantes y lentes, que permiten ver la preparación histológica y el papel sobre el que será dibujada la silueta proyectada de la estructura de interés.

 

Su inventor fue el óptico, físico, químico y fisiólogo William Hyde Wollaston, quien patentó su versión original en diciembre de 1806: un prisma con dos superficies reflectantes a 135°, que trasladaba una imagen de la escena en ángulos rectos respecto al ojo del observador colocado sobre el aparato.

 

En palabras del Dr. Larriva Sahd la cámara lúcida del microscopio es un tubo que simula en su funcionamiento a una cámara análoga: “cuando el sujeto enfoca ve la realidad externa, al tiempo que un espejo sube y permite el paso de esa realidad a la película; en el caso del microscopio, la cámara lúcida posibilita que la imagen del espécimen llegue a la retina, de manera simultánea que a la hoja en que será dibujada”.

 

Los dibujos del investigador corresponden a cortes de tejido nervioso de 150 µm y son realizados con iluminación de baja intensidad, para permitir la proyección de la imagen sobre el papel. Trabajos que han permitido sustentar la publicación de hallazgos morfológicos del prosencéfalo, el cerebro anterior, el bulbo olfatorio, la amígdala de mono y pequeñas especies de laboratorio (rata, ratón y cobayo), y en la actualidad el estudio de la corteza promotora de monos y humanos.

 

La microscopía electrónica es utilizada para corroborar y expandir aquellas observaciones que, plasmadas en un dibujo, invitan a la controversia, sin que por ello la técnica de Golgi y su registro ostenten un rigor científico menor que el de las técnicas modernas.

 

La impregnación argéntica centenaria, no obstante lo módico de su costo y la sencillez de su uso, es empleada por un número reducido de investigadores a nivel mundial, aunque y de acuerdo con el Dr. Larriva Sahd, “no tiende a desaparecer, pues mientras siga proporcionando información y exista gente que le sepa cuestionar, su existencia estará justificada”.

 

Fotografía: Jorge Alcántara

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