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THE CELL
A VISUAL TOUR OF THE BUILDING BLOCK OF LIFE
Jack Challonier
University of Chicago Press, 2015

Los avances en técnicas de formación de imágenes registrados en los últimos quince años han revolucionado el campo de la biología celular. La microscopía de fluorescencia de superresolución nos permite observar la dinámica molecular y organular de la célula in vivo con una elevada resolución temporal y espacial. Gracias a la microscopía de fluorescencia sabemos que la actina propicia el desarrollo y la migración celular. Con esa herramienta, podemos abordar el estudio de los procesos con un detalle y una precisión sin precedentes. En el camino, este desarrollo ha dejado en evidencia el dogma de la biología molecular: que el ADN se transcribe en ARN que se traduce en proteína. De hecho, el conocimiento de la célula ha ido siempre de la mano de la técnica, de la microscopía, como recoge Challonier en este espléndido álbum de fotografías y diagramas espectaculares, con un texto nítido y completo y con recuadros que son compendios de la situación actual de nuestro conocimiento sobre la célula y su profunda transformación desde hace un par de décadas.

La teoría celular dotó de sentido al mundo de la vida, su desarrollo, reproducción y herencia. Pero la mayoría de las células son demasiado pequeñas para poder observarlas a simple vista; las más pequeñas, los micoplasmas, apenas miden una milésima de milímetro (una micra) de diámetro; la mayoría abarcan de 5 a 10 micras de diámetro. La microscopía óptica empezó en el siglo XVII con una sencilla disposición de lentes de aumento. El microscopista más influyente de ese momento fue Robert Hooke, encargado de realizar los experimentos en la Real Sociedad de Londres. En su Micrographia, publicada en 1665, aparecen dibujos puntillosos de estructuras hasta entonces desconocidas. Llamó «células» a unos espacios cerrados por paredes de células vacías, muertas. Con su microscopio de una sola lente, Antoni van Leeuwenhoek observó protozoos, algas unicelulares y bacterias.

En los años veinte del siglo XIX, Henri Dutrochet hirvió tejido vegetal en ácido nítrico para disolver el material que mantenía unida la célula: las células se separaban en numerosos glóbulos autocontenidos, idea confirmada en 1830 por Franz Meyer. En 1831, Robert Brown llamó «núcleo» a la mancha negra que aparecía en las células vegetales. Por su lado, Mathias Schleiden sugirió que los núcleos constituían la fuente de la que brotaban nuevas células. En 1839, Theodor Schwann establecía la primera teoría celular, basada en tres principios: toda parte de todo ser vivo consta de células, la vida de un organismo se debe a sus células vivas, y cada célula nace en otra célula. Este último principio quedó descartado muy pronto cuando se observó la fisión binaria o división en dos hijas.

Se disipó toda duda remanente sobre la presencia ineludible del núcleo cuando Joseph Jackson Lister introdujo, en esos años treinta del siglo XIX, lentes que corregían la aberración esférica (distorsión de la imagen) y la aberración cromática (enojosas líneas coloreadas en torno a la imagen). Cuarenta años más tarde, Ernst Abbe llevó el microscopio óptico hasta el límite de sus posibilidades sumergiendo lentes en aceite para maximizar aumentos, resolución, brillo y contraste. Entre uno y otro momento se registró un avance importante en la técnica de la tinción de los cortes histológicos: el uso de colorantes que eran absorbidos solo por determinadas estructuras de la célula, que de ese modo quedaban resaltadas. En 1858, Joseph von Gerlach advirtió que el pigmento carmín (cochinilla) era absorbido por el núcleo, pero no por el resto de la célula. La introducción de nuevos pigmentos sintéticos en el decenio siguiente expandió la técnica y propició el descubrimiento de otros orgánulos.

Así, Julius von Sachs descubrió los cloroplastos (una estructura esencial en la fotosíntesis) en esos años sesenta. En los noventa se identificaron las mitocondrias; el aparato de Golgi en 1897; en 1902, el retículo endoplasmático. Santiago Ramón y Cajal observó la delicada arborización de las dendritas. Pero ya en 1855, Rudolf Virchow realizó sus propias observaciones y publicó la teoría celular moderna omnis cellula e cellula (toda célula procede de otra célula).

Pese a la mejora de la técnica microscópica, ciertas características de la célula resultaban opacas a la observación óptica. En 1931, Ernst Ruska y Max Knoll inventaron un nuevo tipo de microscopio que empleaba electrones para producir imágenes. Muy pronto, la microscopía electrónica resolvía objetos de 10 nanómetros de diámetro; a mediados de los cuarenta se resolvían ya los de 2 nanómetros. Uno de los primeros triunfos del nuevo útil fue el descubrimiento de los ribosomas, las máquinas moleculares de síntesis de proteínas. En 1959, la microscopía electrónica reveló la ramificación de las espinas de las dendritas; Edward George Gray estableció que las conexiones entre neuronas (sinapsis) acontecían en esos sitios.

La teoría celular establece que todos los seres vivos constan de células, unidades básicas de la vida. Declara también que las células proceden de otras células. Distingue entre células procariotas (bacterias y arqueobacterias), que carecen de membrana nuclear, y células eucariotas, con núcleo y orgánulos encerrados dentro de membranas. Todas las especies del dominio de las eucariotas (protistas, hongos, plantas y animales) poseen células eucariotas. Los organismos complejos, como los humanos, poseen células especiales para funciones especiales, como el transporte de oxígeno por el cuerpo, la digestión de los alimentos o la síntesis de huesos. En sus 3500 millones de años de existencia sobre el planeta, la célula ha demostrado ser una central energética que ha difundido la vida primero en el mar y luego en tierra firme para desarrollar la rica y compleja diversidad biológica que contemplamos.

La técnica que sirvió para su gradual descubrimiento se encamina ahora hacia su manipulación y creación ex novo. Lógicamente, del futuro no hay fotografías. Ni apenas texto.

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