DEFECTOS CONGEN/TOS SI/PRARRENA¿ES.
derived from adrenocortical hyperplasia
excesses of one or the other sexual
.bmone. This interest comes from the fact
-
A.
Jodrcsic
44L
description of the accepted chemical sequences on normal steroidal biosynthesis. We think
that this natural introduction will be much
all our readers.
Some pertinent aspects of geneties and the
úat at least three of the clinical varieties of
ital Syndrome are related to very
wellcomed by
is- Altered C-21 and
hormonal management of some of these rather
rare cases are also added.
Finally, he makes us to glance into the
enzimatic alterations of steroidogeneC-11 hydroxylations are
aamples of these clinical-biochemical correl¡tions.
Dr. Jadresic precedes his review of pro!¡esses in this field with a concise and useful
promising research being done with exogenous inhibitors of steroidal biogenesis like
SU-4885 and others.
CIENGIAS BASIGAS
EL MICROSCOPIO ELECTRONICO Y EL ESTUDIO DE LOS
PBOBLEMAS BIOLOGICOS
JUAN DE DIOS VIAL
Un sistema de lentes puede aumentar hasta
el infinito la imagen de un objeto. Pero existe un límite más allá del eual, aunque Ia
imagen se haga cada vez mayor, no aparecerá ningún nuevo detalle en el objeto. Este
aumento útil máximo depende del poder de
resolueión del sistema, o sea de su capaeidad
de discernir como separados, dos puntos que
se hallen muy próximos entre sl. Desde fines del siglo pasado, se sabe que eI poder de
resolución se halla condicionado por una serie de factores, entre otros por la longitud
de onda de la radiación utilizada. Mientras
menor sea ésta, mayor será el poder de resolución, y mayor el aumento útil que pueda
alcanzarse. Esta circunstancia limita a unos
0,2 ¡r el poder de un microscopio en el caso
que se use luz visible. Dos puntos separados
por una distancia menor que la indicada, aparecerán confundidos en uno solo, sea cual
fuere el .aumento final que demos a la ima-
1
tubo de rayos catódicos. Un filamento que
se calienta hasta la incandescencia en el vacío, emite electrones que pueden ser acelerados por un campo electrostático hasta que
llegan a comportarse como un haz de rayos
rectilíneos, capaces de proyectar sobre una
pantalla la sombra de un objeto que se interponga en su camino.
trónico fue iniciado con el descubrimiento del
Hace unos cuarenta años, se determinó que
toda partícula material en movimiento lleva
asociada una longitud de onda determinada,
según la fórmula: L:h/mv, siendo l. la longitud de onda, m La masa de la partlcula, v
su velocidad y h la constante de Planck.
Esta ley permite predecir para los electrones en movimiento en eI tubo de rayos catódicos, una longitud de onda tanto menor
cuanto mayor sea su velocidad, o, 1o que es
equivalente, cuanto mayor sea la diferencia
de potencial que se ha utilizado para acelerarlos. Se puede calcular que electrones acelerados en una diferencia de potencial de
40 KV, tendrán una longitud de onda asociada de unos 0,06 Á (1Á : un cienmillonésimo de centímetro). Este valor es varios
miles de veces menor que eI de la mínima
'longitud de onda de la luz visible (ca.40004).
Para utilizar esta propiedad en la fabrieación de un microscopio, restaba sólo hallar
algún modo de "enfocar" estos rayos electrónicos, en otras palabras encontrar algún
I
Santiago, Chile,
gen.
El descubrimiento de estos priñcipios
sicos, instó desde hace muchos años
bá-
a tratar
de utilizar radiaciones de menor longitud de
onda que las que forman el espectro de la
luz visible. Se han utilizado rayos ultravioleta y rayos Roentgen en diferentes formas
y con objetivos y éxitos variables.
El camino que llevó al microscopio
elec-
Profeso¡ de Anatomía, Uoiversidad Católica de
C_hílc,
442
MICRO,SCOPIO ELECTRONICO
sistema flsico que se comportara frente a
ellos de un modo análogo al de las lentes de
cristal frente a un rayo de luz. Este problema
fue resuelto cuando se pudo demostrar que
esta propiedad la poseen los campos electrostáticos o magnéticos dotados de simetría axial
o cónicos).
EI microscopio electrónico consta pues, de
un tubo sometido a un alto vacío (0,1 u de
Hg), en cuyo interior un filamento incarides(campos cilíndricos
cente emite electrones, que. son acelerados por
una diferencia de potencial de 50-100 KV.
Esta los lleva a atravesar el objeto examinado
que se encuentra también al vacío en el interior del tubo. Los rayos entran luego en
una serie de campos magnéticos generados
por solenoides dispuestos en torno al tubo, y
que actúan como lentes formando una imagen agrandada del objeto que se proyecta sobre una pantalla fluorescente. El proeeso de
interacción entre rayo y objeto es distinto en
el microscopio'de luz y en e1 electrónico. En
el primer caso, el objeto absorbe la radiación
que lo ilumina, mientras que en el segundo,
la dispersa. Aunque esta diferencia sea de
gran importancia teórica y práctica, no vale
la pena detenerse en ella en este momento.
La mejor resolución alcanzada hasta ahora es de más o menos 0,5 p, o sea unas cuatrocientas veces mejor que la del microscopio
de luz, pero mucho peor que lo que parecería posible dada la exigua longitud de onda
de los electrones. Sin embargo, las abemaeiones de las lentes electromagnéticas, singularmente su aberración esférica, hacen difícil
pensar que en un futuro próximo la resolución pueda ser sustancialmente mejorada.
Las principales limitaciones práeticas del
microscopio electrónico derivan del escaso
poder de penetración de los electrones. Una
capa de agua de 1 ¡r de espesor, detiene por
completo a un rayo de electrones acelerados
en los campos electrostáticos habitualmente
usados. El material que se examina, ha de
ser por eso, cortado o extendido en láminas
finlsimas de no más de 0,1 p de espesor. La
observación de céIulas vivas es prácticamente imposible.
Uno de los métodos de estudio más difundidos se asemeja mucho a las técnicas histológicas usuales. Comprende la fijación del
material, su inclusión en un pIástico, y su'sección por medio de micrótomos especiales, hasta obtener cortes de 0,1 pr o menos. En pocos
años se ha acumulado así una enorme cantidad de nueva informaeión. Muchos viejos
probleryas de Citología e Histología han sido
T
BIOLOGIA.
-
J,
V|AI
y han surgido en el eamino nuevos
interrogantes que han obligado a renov¿rr
toda Ia problemática de la Morfología Celuresueltos,
Iar.
No se puede dar cuenta aquí ni siquiera de
los más importantes de estos hallazgos, cuya
sola enumeración cubriría varias páginas.
Más útil me parece discutir algunos proble.
mas generales que sirvan para orientar al
lector no especialista.
¿Hasta qué punto son expresión fiel de la
realidad las imágenes captadas en el microscopio electrónico?
Hemos visto que las preparaciones que se
observan, han pasado por un largo y complicado proceso. Han sido fijadas, incluldas,
cortadas y a veces teñidas. Esto suscita dudas muy legítimas sobre el grado de preservación de las características morfológicas propias del protoplasma vivo, Este problema, el
problema del artefacto, no es nuevo; por el
contrario ha representado siempre Ia pesadilla de los citólogos. La Citología clásica,
empero, disponía siempre de un último recurso, de un tribunal que se hallaba siempre,
al menos teórieamente, disponible: Ia observación de la célula viva. Las más largas y
enconadas polémicas, como las que se suscitaron en torno del aparato de Golgi, por ejemplo, iban poco a poco circunscribiéndose a la
euestión de si la estructura debatida era o no
visible en Ia céIula viva.
Para quien trabaja con microscopio electrónico, no existe este recurso, por cuanto el
protoplasma vivo es inaccesible al estudio
con este instrumento. Naturalmente que no
es imposible que lleguen a desarrollarse técnicas que permitan alcanzar muy altas resoluciones en el estudio de estructuras vivientes, pero el problema del citólogo es encontrar ahora criterios que le permitan asegurar
que su trabajo no se está reduciendo a la vana
investigación de un artefacto.
La introducción del tetróxido de osmio
tamponado como fijador, marcó hace unos
diez años un progreso fundamental. Este fijador preserva las estructuras celulares a la
perfección, hasta eI punto que esto pueda
ser atestiguado por el microscopio de luz. Si
se fijan en é1 pellculas de proteínas, no se
pueden detectar alteraciones en ellos con el
microscopio electrónico.
Sin embargo, la capacidad del fijador para
preservar las finÍsimas estructuras que son
reveladas en las células por eI microscopio
electrónico; sólo podrá apreciarse de un modo indirecto. Típicos, y muy aleccionadores
MICROSCOPI) ELECTRONICO
a este respecto los resultados obtenidos
en el estudio de las vainas mielínicas de las
fibras nerviosas. Se sabe desde antiguo que
están formadas por lípidos y proteínas. Una
serie de estudios de ultraestructura hechos
con los clásieos métodos de luz polarizada y
difracción de rayos X, había demostrado que
aquellos componentes se disponen en dobles
membranas lipoproteicas concéntricas al eje
de las fibras nerviosas. Esta disposición podía
describirse diciendo que, en torno de cada
axon se ordenaban apretada y concéntricamente numerosas membranas de estructura
similar a la de la membrana celular.
Desde los primeros estudios hechos con el
microscopio electrónico, Ia estructura así prevista se vio brillantemente confirmada; la
vaina mielínica se presenta formada por laminillas concéntricas cuyo espaciamiento corresponde con gran aproximación al que había sido deducido teóricamente. Pero hay
todavía más. El microscopio electrónico muestra que eI proceso de mielinogénesis consiste
esencialmente en un enrollamiento de la célula de Schwann en torno del axon. En esta
forma, las laminillas concéntricas resultan
ser en realidad las vueltas de una espiral muy
apretada que hace Ia membrana de la célula
de Schwann. AsÍ se ha agregado una explicaeión "genética" a la estructura tan peculiar
descubierta con los medios anteriores a la
microscopia electrónica. Pero lo que nos interesa aquí más particularmente, es el hecho que la microscopía de luz polarizada, la
difracción de ráyos X y la microscopía electrónica, no sólo se complementan, sino que
se confirman recíprocamente. Análogas consideraciones valen para otras formaciones lipoproteicas similares (en conos y bastones
de la retina, cloroplastos, etc.). Parece posible concluir que el mieroscopio electrónico
da una imagen fidedigna de estos sistemas de
son
membranas lipoproteicas.
No son éstos sin embargo los únicos siste-
mas donde otros métodos hayan venido a
confirmar y a complementar las imágenes que
entrega el microscopio electrónico. Las miofibrillas del músculo estriado son un buen
ejemplo de estructuras formadas principalmente por proteínas, donde la microscopía
electrónica y otras técnicas de estudio se han
confirmado y complementado mutuamente.
Podría argüirse que, en los ejemplos presentados, he seleccionado estructuras altamente "ordenadas", y eu€ no son por lo mismo representativas de la generalidad de las
Y BIOLAGIA.
-
J.
Viat
443
estructuras biológicas. Esto es sin duda verdad. Pero es preciso recordar que sólo en estructuras de esta naturaleza, es posible controlar con rigor la imagen que presenta el
microscopio electrónico, por medio de métodos indirectos (luz polarizada, difracción de
rayos X). El hecho que esta imagen se haya
demostrado válida en estos casos, es sin duda
un importante argumento para darle crédito
en otros en los que tal cotejo es imposible.
Sería empero un gran error el de identificar la imagen electrónica de la célula con
la estructura misma del protoplasma vivo.
Cada vez nos aparece más claro que la vieja
idea de que 1a fijación perfecta debería entregarnos una "instantánea" del proceso vital, envuelve una contradicción en los térmi-
nos. La máxima aspiración de un método
morfológico es la de entregar una imagen
reproducible de algún aspecto de la realidad,
que pueda ser integrada en eI conjunto de1
saber, que sea sostenida por los hallazgos gue
logran otros métodos, y que abra a su vez
nuevos caminos experimentales.
Lo dicho permite entrever un rasgo importante de esta nueva morfología ce1ular,
cuál es su estrecha relación con la composición química, propiedades físico-químicas y
bioquímicas y con la función de las estructuras estudiadas.
El microscopio electrónico nos introduce
en el orden de dimensiones de las grandes
moléculas, y la aspiración inmediata, aunque
raras veces alcanzada, es la de expresar las
estructuras en términos físico-químicos. Así
se explica que la nueva morfologla celular no
haya traído la floración exuberante de detaIles inconexos que habrlan sido de temer.
Gracias a ella, nuestros conceptos sobre estructuras celulares se han integrado más racional e íntimamente dentro del conjunto de
los conocimientos biológicos.
La microscopía electrónica aparece así como una disciplina situada en la frontera, a
la que concurren muchas especialidades que
habían parecido estar muy separadas. Es estimulante y aleccionador ver que debemos a
fisiólogos, bioquímicos y físicos, muchos hallazgos importantes en la Morfología Celular
contémporánea.
NOTA. No corresponde ,agregar a este artÍculo uro.¿
BibliografÍa propiamente ta1. A1 médico qu,e ae int€rese por profundizar algo en estos aspectos y remozar
sus conoclmientos de CitologÍa ,e HistologÍa, pueden
recom,endárs€le las últimas ediciones de los conocldos
textos .d.e Citologí¿ General cle De Robertis, Nowinskl
y Eéüez (4c ed.); de HistologÍa de Maximow y BIooE.
(7a edición €n ingles) o d€ Bai.ley (144 edición en lng1és
).