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Archivos de etiqueta: Santiago Ramón y Cajal

Cajal y la imagen

15 viernes Ene 2021

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA, Premios ciencia

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Dibujo, Fotografía, Nobel, Santiago Ramón y Cajal

Santiago Ramón y Cajal (Petilla de Aragón, 1852- Madrid, 1934) se dedicó dentro de la ciencia al estudio del sistema nervioso del cerebro y recibió el premio Nobel de Medicina en 1906 por la “doctrina de la neurona” (el tejido nervioso compuesto por unidades discretas responsables de actividad cerebral).

Tenía dos pasiones: la fotografía y el dibujo, donde muestra células cerebrales y circuitos neuronales dibujados con gran precisión.

 Mantuvo su pasión por el dibujo y durante cinco décadas realizó más de 2.900 bocetos y diseños detallando la arquitectura del sistema nervioso. El dibujo era la herramienta principal en los tiempos de Cajal para ilustrar las imágenes microscópicas al no haberse desarrollado la microfotografía todavía.

En la fotografía encontró la técnica para ver hacia afuera y experimentar cuestiones técnicas de aplicación científica, ampliando el sistema visual, convirtiéndose en una biblioteca de imágenes.

Dibujaba las imágenes que observaba, incluía aquellos elementos que según su criterio eran importantes para la observación de lo que quería describir, sus observaciones eran veraces aportando como única prueba sus dibujos.

En 1868 se quedó impresionado en Huesca con el revelado de fotógrafos ambulantes. En 1870 hizo sus primeras fotografías, en 1874 estando de médico militar en Cuba dedicó tiempo a investigar la fotografía al estar convaleciente de una afección pulmonar.

En 1887 comienza con las microfotografías al conseguir la cátedra de Histología Normal y Patología de la Universidad de Barcelona y representaciones tridimensionales con cámaras estereoscópicas; las cuales ilustran “Manual de Histología Normal y Técnica Micrográfica” (1889) y “Manual de Anatomía Patológica General” (1890).

En 1900 es nombrado presidente de honor de la Real Sociedad Fotográfica, entre 1901 y 1926 escribe 16 artículos y una monografía de emulsiones donde explica cómo reducir el tiempo de exposición, fundamentos y mejoras de diversos procedimientos, procesos de reproducción del color.

En 1906 se refiere al proceso de retículo policromático y en 1912 cuando aparece su obra “La fotografía de los colores”, fue pionero de la fotografía de color en España, explica las bases científicas y reglas prácticas con los principios teóricos y reglas prácticas de la fotografía en color.

Sus investigaciones sobre fotografía y color se publican en ensayos como: “La microfotografía estereoscópica y biplanar del tejido nervioso” (1918) y “Démonstrations photographiques de quelques phénomènes de la régénération des nerfs” (1926).

La mayoría de sus retratos están hechos por él: “la vida pasa, pero la imagen queda”. Muchas fotografías son también de su familia: gran interés por la visión estereoscópica tridimensional con registro fotográfico de paisajes, escenas familiares, excursiones y viajes de Italia, Suiza y Estados Unidos.

Bibliografía:

CSIC Museo Ciencias Naturales: «Ramón y Cajal»

https://www.mncn.csic.es/es/visita-el-mncn/exposiciones/santiago-ramon-y-cajal

SEN Museo Histórico: «Cajal y la fotografía de los colores»

https://mah.sen.es/index.php/descubre/fotografia/item/72-cajal-y-la-fotografia-de-los-colores

Ministerio de Cultura: «Ramón y Cajal»

https://www.culturaydeporte.gob.es/cultura/areas/archivos/mc/registro-memoria-unesco/2017/archivo-cajal.html

De Felipe, Javier; “Arte y neurología”, Ed. Saned, 2005

Cajal_Art.pdf (csic.es)

López Piñero; “Cajal”; Ed. Salvat, 1985

Legado Cajal / Instituto Cajal – CSIC

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Comienzo de la Histología en España

12 jueves Oct 2017

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA

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Aureliano Maestre de San Juan, Instituto Cajal, Pío del Río Ortega, Santiago Ramón y Cajal

Microscope_Zeiss_1879

 

La Histología es la disciplina que estudia todo lo relacionado con los tejidos orgánicos: su estructura microscópica, su desarrollo y sus funciones, se subdivide en:
• histología general que se encarga del estudio de los tejidos básicos
• la histología de los sistemas que se encarga del estudio de la estructura tisular de los aparatos y sistemas.
• La histología tiene tres ramas: la vegetal, animal y humana.
Los histólogos y los técnicos agrupados alrededor del Instituto Cajal en los convulsos años que van entre 1936 y 1943, se vieron inmersos en todos los avatares de la guerra civil y de la inmediata postguerra. La mayoría siguió trabajando, pero la falta de continuidad y la limitación de medios impidieron el tránsito a la histología moderna:
• desarrollo de la histoquímica,
• microscopía electrónica
• la autorradiografía

Algunos histólogos consiguieron publicar en alguna revista extranjera, no llego a interrumpirse la labor investigadora resurgiendo años más tarde.
Después de la muerte de Cajal fue nombrado Director del Instituto Cajal el Dr. Tello Muñoz, que continuó dirigiéndolo durante la Guerra Civil, siendo Subdirector Domingo Sánchez. Siguieron trabajando en sus respectivas investigaciones el mismo Tello, Castro, Martínez Pérez, etc. Se publicó en el año 1937 el tomo XXXI de Trabajos del Laboratorio de Investigaciones Biológicas, de 345 páginas que se sigue publicando en francés. Aparecen publicados 12 trabajos de investigación de de entre otros: Tello, Castro, Puchol, Juan M. Herrera, etc.

• Aureliano Maestre de San Juan (Granada, 1828)

Aureliano Maestre de San Juan.jpg

Puede considerarse como el padre de la histología española.
Director del Hospital de Capuchinos de Granada. En 1860 gana la cátedra de anatomía de la Facultad de Medicina de la Universidad de Granada. En 1873 ganó la cátedra de Histología Normal y Patológica. Publica en 1879 el primer “Tratado de histología normal y patológica”.

 

• Santiago Ramón y Cajal (Aragón, 1852)

Santiago Ramón y Cajal

 

 
Cursó la carrera de Medicina en Zaragoza. Destinado como médico segundo (teniente), al regimiento de Burgos. En 1874 Santiago marcha a Cuba con grado de capitán. Regresa a España en junio del 1875. A su regreso ocupó la plaza de profesor auxiliar interino de Anatomía en la Facultad de Medicina de Zaragoza, donde conoce a Aureliano Maestre de San Juan, el que influyó en su inclinación por la histología y es por esa fecha que se compra su primer microscopio.
En el año 1877, obtuvo el grado de Doctor en medicina en Madrid y en 1883 fue nombrado profesor de Anatomía Descriptiva en la Universidad de Valencia y fue en esa ciudad que estudió la epidemia de cólera en 1885. Dos años más tarde, en 1887, se trasladó a Barcelona como catedrático de Histología, donde realizó sus trabajos más importantes.
En 1889 descubrió los mecanismos que gobiernan la morfología y los procesos de conexión de las células nerviosas de la sustancia gris del sistema nervioso central.
Fue el primero en aislar las células nerviosas, llamadas células de Cajal, que se encuentran cerca de la superficie del cerebro. En 1892 se instaló en Madrid y fue nombrado director del “Instituto Nacional de Higiene” y de “Investigaciones Biológicas”.
Por su trabajo en el campo de las investigaciones sobre el sistema nervioso, Cajal compartió en 1906 con el citólogo Camilo Golgi, el Premio Nobel de Fisiología y Medicina.
Destacando su tratado fundamental: “Histología del sistema nervioso del hombre y los vertebrados (1905)”. En 1922 fundó en Madrid el Instituto Cajal para el desarrollo de la investigación neurohistológica.
Desde 1880 comenzó a publicar trabajos científicos, los más importantes son:
• “Manual de Histología normal y Técnica micrográfica” (1889)
• “Elementos de Histología, Manual de anatomía patológica general” (1900)
• “Les nouvelles idées sur la fina anatomie des centros nerveux” (1894)
• “El sistema nervioso del hombre y de los vertebrados” (1897-1899)
• “Retine der Wirbelthiere (la retina de los vertebrados)” (1894)
En 1899 da conferencias en Estados Unidos, Alemania, Inglaterra, Francia, e Italia.

En 1932, se inaugura el Instituto Cajal y es nombrado Presidente de Honor de la Sociedad Española de Historia Natural.
Publica junto con Fernando de Castro el libro “Técnica micrográfica del Sistema Nervioso”, reúne todas las técnicas histológicas de Ramón y Cajal. Publica en 1934 “El mundo visto a los ochenta años”.
Fueron discípulos directos y continuadores de la obra de Santiago Ramón y Cajal, Fernando de Castro, Jorge Francisco Tello Muñoz, Domingo Sánchez, Rafael Lorente de Nó.

 

• Pío del Río Hortega (Valladolid, 1882)

Pio del Río Ortega
Después de Cajal es la figura más destacada de la Escuela Histológica Española, conocido por su descubrimiento de la microglía, llamada también “células de Hortega”. Destacó en el campo de la Histología, sobre todo en el estudio del sistema nervioso.
Amplió su formación en Londres y París, volviendo a España en 1915 para trabajar en el Laboratorio de Histología Normal y Patología que fundó la Junta.
En 1928 fue nombrado Jefe de la Sección de Investigación del Instituto Nacional del Cáncer, en 1930 fundó los Archivos Españoles de Oncología.
Trabajó con la técnica del tanino y de la plata que había ideado Achúcarro, creando cuatro variantes diferentes. Una de éstas impregnaba de forma selectiva las estructuras internas de las células. Esto le permitió estudiar con detalle la neurona y la neuroglia.

Más tarde ideó el método del carbonato de plata amoniacal para investigar mejor la neuroglia.
Otro campo de sus investigaciones lo constituyó el estudio de los tumores generados en el sistema nervioso.
Marchó después a la Universidad de Oxford junto al neurocirujano Hugh Cairns.
Tras la guerra civil y hasta su muerte se exilió en la Argentina.
Murió en Buenos Aires en 1945.

 

Historia de la Histología
a) Periodo Premicroscópico
Empédocles. Pensaba que el organismo estaba constituido por los cuatro elementos que forman la naturaleza: fuego, agua, tierra y aire.
Hipócrates: afirmaba que el organismo estaba compuesto por los 4 humores del organismo: humor negro, amarillo, sangre y bilis.
Aristóteles: pensaba que el organismo se organizaba en moiras.
Teófilo de Bordeaux: introduce el concepto de tejido en el siglo XV.
En 1830, se logra distinguir el núcleo celular.
En 1838, se introduce el concepto de teoría celular por Scheleiden y Schwann.

 

b) Periodo microscópico
Las primeras investigaciones histológicas fueron posibles a partir del año 1600, cuando se incorporó el microscopio a los estudios anatómicos. Marcello Malpighi es el fundador de la histología.
• 1665 se descubre la existencia de unidades pequeñas dentro de los tejidos y reciben la de nominación de células.
• 1830, se logra distinguir el núcleo celular.
• 1838, se introduce el concepto de teoría celular por Scheleiden y Schwann.
• 1845, Henle traslada el concepto de la unidad viva a la histología (Célula).
• 1853, Rudolf Virchow patólogo alemán, introduce la patología celular.
• 1839 Virchow introduce el concepto de que toda célula se origina de otra.
• 1863 Waldeyer descubre el uso de hematoxilina para teñir los tejidos.
• 1863 Klebs descubre el método de la inclusión en parafina.

 

El desarrollo tecnológico permite un avance en la histología: microscopia electrónica, la inmunohistoquímica, y la hibridación in situ.
En 1906 se otorga el Premio Nobel de Fisiología y Medicina a Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal, por sus interpretaciones de la estructura neuronal del cerebro, Cajal ganó el premio por su teoría y Golgi por su técnica de tinción.
En 1907 Harrison descubre el método de cultivo de tejidos.
En 1932 primer microscopio eléctrico.
Siglo XXI la Histología molecular y 4 tejidos como clasificación: epitelial, nervioso, muscular y conectivo.

Bibliografía:
• Rafael González Santander, “La escuela histológica española”, Universidad de Alcalá de Henares, 2001
• José María López Piñero, “Santiago Ramón y Cajal”, Universitat de València, 2006
• Wikipedia
Links relacionados:

• Sociedad Española de Histología e Ingeniería Tisular
http://www.ehu.eus/seh/

• Histología Universidad de Granada
http://histologia.ugr.es/departamento/

• Empresas de Histología en España
http://empresite.eleconomista.es/Actividad/HISTOLOGIA/

• RTVE- Ramón y Cajal
http://www.rtve.es/alacarta/videos/ramon-y-cajal-historia-de-una-voluntad/

 

 

 

 

 

¿Regeneración nerviosa?

01 domingo Mar 2015

Posted by José Félix Rodríguez Antón in CIENCIA

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4-sulfatado de condroitina, astrocitos, axones, células gliales, John Nicholls, KSPGs, mielina, neuroregeneración, NG2, NI-35, Nogo, Roger Sperry, Santiago Ramón y Cajal

regeneracion nerviosa

Las lesiones del sistema nervioso afectan a más de 90.000 personas al año, 10.000 de médula espinal.

Así dentro de la ingeniería del tejido neural: la regeneración del nervio y la reparación, es un campo de gran actualidad.

Las lesiones irreversibles:

  • Insuficiencia prolongada de oxígeno en el nacimiento
  • Fracturas cervicales provocadas por accidentes
  • Bloqueos o roturas de arterias cerebrales que producen muerte del tejido cerebral

Conducen a la pérdida del movimiento o a palabra.

El axón, además de transportar información en impulsos eléctricos, transporta proteínas y nutrientes entre el cuerpo celular y los terminales nerviosos. Si el axón es seccionado, la célula degenera hasta morir. Al morir no pueden ser reemplazadas.

La neuroregeneración  se refiere a la regeneración o la reparación de los tejidos nerviosos, células o productos de células, puede incluir generación de:

  • Nuevas neuronas
  • Células gliales
  • Axones
  • Mielina
  • Sinapsis

El sistema nervioso se divide en dos partes:

  1. SNC sistema nervioso central: cerebro y médula espinal
  2. SNP sistema nervioso periférico: nervios craneales y médula con ganglios asociados.

La neurogeneración es diferente en el SNC y SNP, por la funcionalidad, grado y velocidad. Cuando un axón está dañado, el segmento distal sufre una degeneración, perdiendo la vaina de mielina. El segmento proximal, puede morir por apoptosis o someterse a una reacción chromatolítica, en un intento de reparación.

El SNC es incapaz de reparación y regeneración.

El SNP, cuando se produce una lesión, un corte de un axón, hay una migración de fagocitos, células de Schwann y macrófagos al lugar de la lesión, eliminando los restos de tejido así como el tejido dañado.

¿Cómo se produce la regeneración de las fibras periféricas?

A principios de siglo Santiago Ramón y Cajal intuyó que los axones periféricos recibían apoyo y guía del medio ambiente, apoyo ausente en el SNC.

Trabajos del trienio 1905, 1906, 1907 “sobre la regeneración de los nervios y las vías centrales en conejo, gato , perro, etc…”

  1. Cortando el nervio aciático, se observa una “retoñamiento” fibra a fibra y ramas colaterales.
  2. Al principio las células en fases iniciales, carecen de células de Schwann , a los 2 o 3 días aparecen núcleos marginales.
  3. Las fibras nerviosas neoformadas se dividen repetidamente en la cicatriz.

Los axones proximales son capaces de volver a crecer en el SNP, siempre que el cuerpo celular está intacto, y se ponen en contacto las células de Schwann en el canal endoneural.

En el SNC, después de un trauma, contrarresta la reparación de mielina y las neuronas. Los axones también pierden potencial de crecimiento con la edad, debido a una disminución en la expresión de GAP-43. La “cicatriz glial” inhibe la regeneración del nervio, lo que conduce a una pérdida de función, resultado de la acumulación de astrocitos reactivos en el sitio de la lesión y la regulación de moléculas que son inhibidoras de crecimiento de neuritas de extensión.

Los astrocitos son células gliales del SNC que:

  • Mitigan el daño
  • Reparación
  • Formación de cicatriz glial

Después de una lesión hay un aumento de 4-sulfatado de condroitina que participa en el crecimiento y la cicatriz glial.

Inhibidores del crecimiento del nervio

  • NG2 proteoglicano sulfato de condroitina se expresa por las células precursoras de oligodendrocitos, NG2 inhibe el crecimiento de neuritas.
  • KSPGs queratán proteoglicano de sulfato inhibe extensión del crecimiento de neuritas.
  • Nogo inhibidor de la remielinización del SNC.
  • NI-35 factor de crecimiento no permisiva de la mielina.

 

Roger Sperry premio Nobel, en la década de los 50, realizó experimentos sobre regeneración del SNC en la rana: seccionó un nervio óptico y se reconectó.

John Nicholls, biólogo británico, trabaja en Suiza, cada vez que se cortan los axones en la cadena nerviosa de la sanguijuela, se regeneran.

 

Las terapias actuales destacan:

  • Un grupo de científicos dirigidos por Martin Schwab están estudiando las circunstancias para la regeneración de células del SNC. Vieron que nervios del SNP no podían crecer en el interior de un nervio central. Vieron que oligodendrocitos y mielina son “hostiles” para el crecimiento de las fibras. Identificaron una proteína de la mielina que ejerce este efecto “inhibidor”. Inactivando la proteína mediante un “anticuerpo monoclonal” se producen cambios regenerativos.
  • Albert de Aguayo en Montreal, Canadá, han venido investigando “puentes” del SNP usados en fibras dañadas del SNC: los muñones de los axones de las células centrales que se encuentran en las proximidades del injerto empiezan a regenerarse y crecen a lo largo del puente. Sin embargo existe un serio obstáculo, ya que estos puentes cuando se insertan en fibras del SNC por el otro extremo del injerto, no siguen creciendo y los axones no establecen conexiones apropiadas para transmitir información.
  • Actualmente se contempla transplantar células madre (SC-Stem Cells) para remplazar a células dañadas en enfermedades neurodegenerativas como Parkinson, Huntington y Alzheimer. Caracterizadas por pérdidas progresivas de neuronas del sistema nervioso. Las células madre neuronales (NSCs) pueden generar neuronas, glía o ambas. Hasta la actualidad no existe tratamiento médico para regenerar el cerebro. Solo ocurren en regiones específicas del cerebro de los mamíferos adultos. El potencial para formar neuronas dopaminérgicas (Parkinson) que tiene una célula madre embrionaria (ESC) no es suficiente para regenerar a las neuronas en el cerebro de los mamíferos.

 

 

CBMSO-Neurobiología

Centro Biología Molecular “Severo Ochoa” CSIC-UAM

http://web4.cbm.uam.es/joomla-rl/index.php/en/scientific-departments/molecular-neurobiology

 

Ciberned.es

Centro Investigaciones Biomédicas Enfermedades Neurodegenerativas

https://www.google.es/#q=ciberned.es

 

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