HISTOLOGIE: ISTORIE, CE STUDIAZĂ ȘI METODELE DE STUDIU - BIOLOGIE - 2025

Histologia (din greacă: histos = cadru; logie = știință) este ramura de anatomie care descrie și explică structura microscopică a țesuturilor vegetale și animale, de la celula la nivelurile de organe și sisteme de organe de nivel.

Obiectivul anatomiei este înțelegerea sistematică a principiilor care stau la baza formei externe și arhitecturii interne a organismelor multicelulare. Anatomia brută sau anatomia brută consideră caracteristicile structurale care pot fi inspectate cu ochiul liber.

Sursa: Utilizator: Uwe Gille La rândul său, histologia sau anatomia microscopică, consideră caracteristicile structurale care pot fi inspectate doar folosind un microscop, fiind un dispozitiv fundamental pentru a înțelege anatomia brută. Integrarea sa cu biologia celulară și moleculară permite înțelegerea organizării și funcției celulelor.

Istorie

Marcello Malpighi (1628-1694) a fost precursorul istologiei. A folosit microscopul pentru a studia plantele și animalele.

Marie-François-Xavier Bichat (1771-1802), considerat părintele istologiei moderne, a inventat termenul „țesut”. În ciuda faptului că nu a folosit un microscop, în 1800, prin disecția cadavrelor și testelor chimice, a identificat 21 de țesuturi umane. În 1819, Carl Mayer (1787-1865) a inventat termenul de histologie.

În 1826, Joseph J. Lister (1786-1869) a conceput un microscop optic revoluționar, corectând aberațiile cromatice și sferice. Datorită acestui fapt, în restul secolului, s-a putut dezvolta histologia modernă. În 1827, Thomas Hodgkin (1798-1866) și Lister au dovedit că globulele roșii nu au un nucleu.

În 1847, Rudolf Virchow (1821–1902) a postulat că bolile își au originea în tulburările celulelor. Pentru aceasta și alte contribuții, este considerat fondatorul histopatologiei.

Până la începutul secolului XX, histologia se maturizase. Acest lucru a fost posibil și prin:

- Dezvoltarea agenților chimici pentru fixarea țesuturilor și a microtomului pentru a le secționa pe tot parcursul secolului al XIX-lea.

- Înglobarea și conservarea țesuturilor în blocuri de balsam canadian în 1832 și parafină în 1869.

- Fotomicrografia în 1844.

Ce studiezi?

Dezvoltarea histologiei comparative a fost posibilă datorită studiilor descriptive ale țesuturilor animale și vegetale. Histologia comparativă include histopatologie, citopatologie, histochimie, histologie funcțională și patologie vegetală. Se aplică, de asemenea, studiului evoluției și sistematicii ființelor vii, deoarece, de exemplu, apare cu paleohistologia.

Studiile de histopatologie și diagnostică bolile umane și animale. Pentru a face acest lucru, folosește probe de țesut (biopsii) care sunt fixate, secționate și examinate de un profesionist cunoscut ca patolog.

Citopatologia studiază și diagnostică și bolile umane și animale. Diferența este că face acest lucru la nivelul fragmentelor microscopice de țesuturi și celule libere.

Histochimia combină tehnici biochimice și histologice pentru a analiza chimia țesuturilor. Se bazează pe utilizarea markerilor cromogeni care servesc la relevarea proceselor celulare pozitive pentru anumite substanțe.

Histologia funcțională investighează aspectele dinamice ale organizării țesuturilor. Unul dintre cei mai notabili promotori ai săi a fost Santiago Ramón y Cajal (1852-1934), ale cărui cercetări asupra neuronilor au pus bazele neuroștiinței din secolul XX.

Fitopatologia studiază bolile plantelor cauzate de virusuri, bacterii, protozoare, plante parazite, ciuperci și nematode.

Histologie umană

Tesut epitelial

Tipurile de bază ale țesuturilor umane și animale sunt: ​​epitelial, muscular, nervos și conjunctiv.

Țesutul epitelial este format din straturi de celule care aliniază (epiteliu) suprafața corpului, înconjoară (endoteliu) cavitățile corpului sau formează glandele și conductele lor.

Țesutul epitelial este clasificat în simple (un singur strat de celule), stratificat (mai multe straturi de celule), pseudostratificat (un strat de celule atașat la o membrană a subsolului), scuamoase (celule aplatizate), cuboid (celule rotunde de suprafață) și coloane. (celulele mai înalte decât sunt late).

Căile respiratorii sunt căptușite de epiteliu columnar pseudostratificat. Suprafața corpului este acoperită de epiteliu scuamos stratificat, bogat în cheratină. Cavitățile umede, cum ar fi gura, vaginul și rectul, sunt căptușite de epiteliu scuamos stratificat, lipsit de cheratină.

Glandele sunt formate din epiteliu secretor. Sintetizează, stochează și eliberează diferite tipuri de substanțe, inclusiv: proteine ​​(pancreas), lipide (glandele suprarenale și sebacee), complexe de carbohidrați și proteine ​​(glande salivare) și toate substanțele de mai sus (glande mamare).

Tesut muscular

Țesutul muscular este format din celule sau fibre alungite, cu proprietăți contractile. Pe baza structurii și funcției sale, sunt recunoscute trei tipuri de mușchi: schelet, cardiac și neted.

Mușchiul scheletal conține mănunchiuri de celule extrem de alungite, striate, multinucleate. Fiecare fibră musculară este formată din unități mai mici numite miofibrilele.

Acestea la rândul lor constau din filamente compuse din actină și miozină care formează un model alternativ regulat. Este atașat de oase. Contracția sa este rapidă, viguroasă și voluntară.

Mușchiul cardiac este, de asemenea, format din celule alungite, striate. Fibrele sale sunt similare cu cele ale mușchiului scheletului. Cu toate acestea, sunt neinucleate și prezintă ramificări atașate de cele ale altor celule, fiind numite discuri intercalare. Este localizat în inimă, aortă și trunchiul pulmonar. Contracția sa este viguroasă, ritmică și involuntară.

Mușchiul neted este compus din celule ale fusului neinucleat mediu-lung. Nu este striat, deoarece actina și miozina nu formează un model alternativ regulat.

Este stratificat în organe viscerale tubulare și vase de sânge. De asemenea, este asociat cu foliculii de păr. Contracția sa este prelungită, lentă și involuntară.

Tesut nervos

Țesutul nervos este alcătuit dintr-o rețea de multe miliarde de celule nervoase (neuroni), toate asistate de celule pentru sprijin, nutriție și apărare (celule gliale). Fiecare neuron are sute de interconexiuni lungi cu alți neuroni.

Țesutul nervos este distribuit în întregul corp, formând un sistem care controlează modelele de comportament, precum și funcțiile corpului (de exemplu, tensiunea arterială, respirația, nivelul hormonilor).

Anatomic, se împarte în:

- SNC, sistemul nervos central, format dintr-o mare agregare de neuroni (creier, măduva spinării).

- PNS, sistemul nervos periferic, format din nervi (cranieni, spinali, periferici) și mici agregări de neuroni (ganglioni). PNS conduce impulsuri nervoase senzoriale și motorii către și dinspre SNC.

Țesut conjunctiv

Țesutul conjunctiv este format din celule asociate cu matricea extracelulară. Servește pentru unirea sau susținerea altor țesuturi. Cuprinde osul, cartilajul, tendoanele, țesutul fibros, țesutul adipos și măduva osoasă, toate cu o matrice extracelulară solidă. De asemenea, include sânge, cu o matrice extracelulară lichidă (plasmă).

Histologia plantelor

Țesut fundamental

Tipurile de bază ale țesuturilor vegetale sunt:

- Fundamentale (sau de bază), subdivizate în parenchim, colenchyma și sclerenchim.

- Vascular, subdivizat în xilem și floem.

• Dermal, subdivizat în epidermă și peridermă.

Parenchimul este format din celule, vii la maturitate, de formă neregulată și un perete primar subțire, care păstrează zaharuri și amidon, care pot participa la fotosinteză și păstrează capacitatea de a se diferenția în alte tipuri de celule. Constituie cea mai mare parte a biomasei plantelor, inclusiv interiorul tulpinii, frunzelor și fructelor.

Collenchyma este format din celule, vii la maturitate, de formă neregulată și perete primar gros, bogat în pectină. Oferă sprijin structural fără a pierde elasticitatea necesară pentru alungirea plantelor. Este localizat sub epiderma tulpinilor și a pețiolelor.

Sclerenchimul este alcătuit din celule, cu pereți secundari, interni față de primar, gros și bogat în lignină. Acești pereți secundari, care persistă după moartea celulelor, oferă rezistență părților plantei care au nevoie și nu mai sunt alungiri. Sclerenchimul este format din fibre și sclereide.

Tesut vascular

Țesutul vascular este tipic plantelor vasculare, adică pteridofite (de exemplu, ferigi), gimnosperme (de exemplu, pini și brazi) și angiosperme (plante cu flori).

Xilema distribuie apa cu soluții minerale prelevate din sol. Conducerea acestui fluid este realizată de traheide (toate plantele vasculare) și vasele conducătoare (în principal angiosperme). Traheidele și elementele care alcătuiesc vasele conductoare sunt celule moarte.

Floemul distribuie seva, formată din apă, zaharuri produse prin fotosinteză și substanțe nutritive stocate anterior în alte celule.

Conducerea acestui fluid este realizată de celule de sită (pteridofite, gimnosperme) sau de elemente ale tubului de sită (angiosperme). Celulele de sită și elementele tubului de sită sunt celule vii.

Țesutul dermal

Țesutul dermic înconjoară întregul corp de plante. Deasupra solului, țesutul dermic protejează planta de pierderea de apă. Sub pământ, permite să ia apă și săruri minerale. Epiderma este singurul țesut dermic din plante, cu excepția cazului în care există îngroșare laterală. În acest caz, epiderma este înlocuită de peridermă.

Metode de studiu

În general, un studiu histologic necesită:

1- Obținerea eșantionului

2- Fixare

3- Pata

4- Inlay

5- Secționare

6- Observarea microscopică.

Obținerea eșantionului constă în achiziționarea unei părți din corpul uman sau animal (biopsie) sau plantă, cu o dimensiune suficientă (de obicei foarte mică) și reprezentativă a țesutului de interes.

Fixarea include proceduri fizice (de exemplu, îngheț flash) și chimice (de exemplu, formalină) care stabilizează proba, astfel încât să rămână neschimbată în timpul și după etapele următoare.

Celulele sunt incolore și, prin urmare, trebuie pătate, permițând evidențierea structurilor de interes. Colorarea se efectuează utilizând reactivi cromogeni (de exemplu, hematoxilină, eozină, Giemsa), histochimici sau imunohistochimici.

Înglobarea constă în infiltrarea țesutului cu un lichid transparent sau translucid (de exemplu, parafină, rășină acrilică) care se va întări ulterior prin răcire sau polimerizare, formând un bloc solid.

Secționarea constă în tranșare, folosind un microtom, blocul solid anterior. Secțiunile obținute, de obicei 5–8 µm grosime, se numesc secțiuni histologice.

Observarea microscopică se realizează folosind microscopuri optice, electronice, confocale, polarizante sau cu forță atomică, printre altele. În această etapă, sunt generate imagini digitale ale reducerilor.

Referințe

1. Bell, S., Morris, K. 201. O introducere în microscopie. CRC Press, Boca Raton.
2. Bloom, W., Fawcett, DW 1994. Un manual de histologie. Chapman & Hall, New York.
3. Bock, O. 2015. O istorie a dezvoltării histologiei până la sfârșitul secolului al XIX-lea. Cercetarea 2, 1283.
4. Bracegirdle, B. 1977. JJ Lister și stabilirea histologiei. Istorie medicală, 21, 187–191.
5. Bracegirdle, B. 1977. Istoria histologiei: o scurtă anchetă a surselor. Istoria științei, 15, 77–101
6. Bracegirdle, B. 1978. Performanța microscopurilor din secolul al XVII-lea și al XVIII-lea. Istorie medicală, 22, 187–195.
7. Bracegirdle, B. 1989. Dezvoltarea tehnicilor biologice pregătitoare pentru microscopie ușoară, 1839–1989. Journal of Microscopy, 155, 307–318.
8. Bracegirdle, B. 1993. Vopsirea pentru microscop. JSDC, 109, 54-56.
9. Eroschenko, VP 2017. Atlas de histologie cu corelații funcționale. Wolters Kluwer, Baltimore.
10. Gartner, LP, Hiatt, JL, Strum, JM Biologie și histologie celulară. Lippincott Williams & Wilkins, Baltimore.
11. Jones, ML 2001. A remedia, a întări, a păstra-fixația: o scurtă istorie. Journal of Histotechnology, 24, 155-162.
12. Kierszenbaum, AL, Tres, LL 2016. Histologie și biologie celulară: o introducere în patologie. Saunders, Philadelphia.
13. Llinás, RR 2003. Contribuția lui Santiago Ramón y Cajal la neuroștiința funcțională. Recenzii ale naturii: Neuroștiință, 4, 77–80.
14. Lowe, JS, Anderson, PG 2015. Histologia umană a lui Stevens și Lowe. Mosby, Philadelphia.
15. Mescher, AL 2016. Histologia de bază a lui Junqueira: text și atlas. McGraw-Hill, New York.
16. Ross, MH, Pawlina, W. 2016. Histologie: un text și atlas, cu corelație biologică celulară și moleculară. Wolters Kluwer, Philadelphia.
17. Sanderson, C., Emmanuel, J., Emmanual, J., Campbell, P. 1988. O revizuire istorică a parafinei și a dezvoltării sale ca mediu de încorporare. Journal of Histotechnology, 11, 61–63.
18. Stephens, N. 2006. Celule și țesuturi vegetale. Infobase Publishing, New York.
19. Wick, MR 2012. Histochimia ca instrument în analiza morfologică: o revizuire istorică. Analele patologiei diagnostice, 16, 71–78.