Camillo Golgi

ricerca scolastica

Istologo (1843-1926)Premio Nobel per la medicina 1906

“... La giungla che mi si presentava davanti in quel momento era più affascinante di una foresta vergine: si trattava del sistema nervoso con i suoi miliardi di cellule aggregate in popolazionile une differenti dalle altre e rinserrate nel viluppo apparentemente inestricabile dei circuiti nervosiche s’intersecano in tutte le direzioni nell’asse cerebro-spinale...”.
Rita Levi Moltalcini Premio Nobel per la Medicina 1986
( da “ Elogio dell’imperfezione” Garzanti)

Il 28 marzo del 1993, l’Università di Pavia commemorava solennemente il 150° anniversario della nascita di Camillo Golgi, professore di istologia (dal 1875) e di patologia generale (dal 1881). Oltre ad essere stato Rettore di quella Università, Camillo Golgi fu senatore del Regno, socio onorario di varie e prestigiose Associazioni culturali,nazionali ed internazionali e per i suoi studi sul sistema nervoso fu insignito,insieme all’istologo spagnolo S. Ramon y Cajal, Santiago(1852-1934) del premio Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1906. Nello stesso anno il Presidente dell’Istituto Lombardo di Scienze e Lettere, prof. Luigi Amelio, apriva il Convegno di commemorazione di Golgi ricordando che lo stesso era stato socio dell’Istituto dal 1879 al 1897 e che nel corso di quegli anni aveva dato numerosi contributi scientifici ai Rendiconti pubblicati da quella Istituzione, tutti di massimo pregio. Il Presidente Amerio citava, in quell’occasione, la prima e l’ultima delle Note dell’istologo di Corteno. La prima, relativa all’eziologia delle malattie mentali in rapporto alla prognosi e alla cura, che Golgi aveva pubblicato all’età di 26 anni nel 1869; l’ultima avente come oggetto la struttura e la biologia dei cosiddetti globuli o piastrine del tuorlo pubblicata nel 1923, tre anni prima della morte. I lavori del periodo 1870-1880, riguardavano essenzialmente la reazione nera, il metodo d’impregnazione argentea che lo rese famoso e che fece fare grandi progressi allo studio del sistema nervoso. Altri contributi che si trovano nei rendiconti dell’Istituto riguardano l’istologia del rene, studi sull’infezione malarica, sulla neuropatologia della Corea di Huntington

Da questi dati iniziali emerge l’importanza che gli studi di Camillo Golgi hanno avuto per il progresso delle scienze biologiche e della medicina.
Camillo Golgi era nato a Còrteno, un piccolo paese in provincia di Brescia situata in Valcamonica famosa per le sue iscrizioni rupestri (arte camuna). In onore del suo concittadino più illustre, il comune ha aggiunto, all’antico nome quello di Golgi. Dopo gli studi liceali, il futuro premio Nobel si iscrisse alla facoltà di medicina dell’Università di Pavia e conseguì la laurea nel 1865. Per alcuni anni si dedicò allo studio delle malattie mentali, avendo preso contatti con la Clinica diretta da Cesare Lombroso, psichiatra e antropologo (Verona 1835- Torino 1909). Nel 1872 si era trasferito, in qualità di medico chirurgo, nell’Ospizio di Abbiategrasso. Nella cucina del piccolo appartamento che gli era stato assegnato, Golgi aveva allestito un piccolo ma efficiente laboratorio di Istologia.. Proprio in quei modesti locali egli mise a punto quella tecnica particolare delle colorazioni delle cellule nervose che sarà poi indicata come la reazione nera. La tecnica, come ricorda il prof. Ennio Pannese dell’istituto di Istologia, Embriologia e Neurocitologia dell’Università di Milano, consisteva nell’indurimento delle sezioni di tessuto in una soluzione di bicromato di potassio al 2,5% per un periodo di tempo che variava da 1 a 45 giorni e nella successiva immersione dei preparati in una soluzione di nitrato di argento (0,5-1%). Gli stessi venivano poi disidratati e ridotti in sezioni spesse (100 micron ed anche più) e rese trasparenti (diafanizzate) in trementina. Infine erano deposte su un vetrino e ricoperte di uno strato di resina. Per poterle osservare da entrambi i lati, Golgi montava le sezioni su un vetrino coprioggetto che poi era fissato su di un supporto di legno forato al centro.La visione che si presentò all’istologo di Pavia, era costituita da singoli neuroni, e dai loro prolungamenti, impregnati di nero risaltanti su un fondo giallo.
Con tale tecnica s’impregnavano solo pochi neuroni,dall’1%, al 5%, ma tutti in maniera molto efficace. Da quest’aspetto che come ricorda il prof. Pannese, potrebbe sembrare una limitazione, deriva la formidabile utilità della reazione nera. Considerando, infatti, che per seguire il decorso di un lungo assone occorre preparare sezioni molto spesse, se l’impregnazione riguardasse l’intero assetto delle fibre presenti, non sarebbe possibile distinguere un neurone dalla fitta rete in cui esso è compreso. A questo proposito, Santiago Ramòn y Cajal (1852-1934), definì nel 1909,la reazione nera di Golgi come una dissezione di alcuni dei tanti neuroni che formano un organo nervoso. Utilizzando il microscopio elettronico, in tempi più recenti si è potuto comprendere il meccanismo dell’impregnazione argentica a livello cellulare. Il precipitato si deposita all’interno della matrice citoplasmatica ma lascia inalterati i mitocondri ed il nucleo.. Successive osservazioni, del 1972 hanno evidenziato che la reazione avviene progressivamente. Nelle prime fasi si forma un reticolato endocellulare di fibrille, ognuna delle quali ha uno spessore di circa 40nm che presenta dei piccoli granuli densi di 25-60nm. Con il progredire della reazione, i granuli aumentano di volume e cominciano a rendersi evidenti anche sulla superficie del neurone.Con il passare del tempo, essi tendono a formare un’incrostazione continua che ricopre tutto il corpo del neurone e i suoi prolungamenti. Dall’esame chimico delle incrostazioni è risultato che esse sono costituite da cromato di argento. Sul motivo per il quale solo alcuni neuroni assorbono il colore, sono state
formulate numerose ipotesi. Una di queste prevede che la colorazione, ed il grado d’impregnazione, dipenderebbero dallo stato metabolico del neurone e dalla particolare funzione che esso esplica nel momento in cui il tessuto è sezionato.
Golgi comunicò la sua scoperta il 2 agosto 1873 sulla Gazzetta Medica Italiana-Lombarda. Come spesso accade, la notizia passò quasi inosservata nonostante che nello stesso anno un autore tedesco, Franz Boll (1849-1879) avesse pubblicato su una rivista di medicina un ampio resoconto del lavoro dell’istologo italiano. Non ebbero fortuna neanche i lavori dello stesso Golgi, sul cervelletto, pubblicati nel 1874, o quelli sui bulbi olfattivi del 1875, e sul midollo spinale del 1881. I primi riconoscimenti arrivarono con la pubblicazione della Fine anatomia degli organi centrali del sistema nervoso che fu stampato a Reggio Emilia dalla tipografia Calderini e la cui diffusione fu affidata all’editore Ulrico Hoepli di Milano.Nel 1880, Golgi aveva presentato gli stessi lavori al Regio Istituto Lombardo di Scienze e Lettere; quale tangibile riconoscimento gli era stato assegnato il premio della Fondazione Fossati. Negli anni 1883 e 1886 egli decise, come ricorda il prof. Pannese, di dare maggiore diffusione alle sue ricerche pubblicando la sintesi dei suoi studi sui tessuti nervosi sulle Archives Italiennes de Biologie rivista fondata nel 1882 per assicurare la diffusione all’estero dei lavori italiani più rilevanti. Come si apprende da una comunicazione di Luigi Belloni, socio dell’Istituto Lombardo, i lavori di Golgi furono diffusi ed apprezzati solo a partire dal 1885, ben 12 anni dopo l’invenzione delle tecnica della reazione nera. Nel 1887, il medico ed istologo tedesco Rudolf Albert Koelliker (1817-1905), personalità autorevole nel suo campo, mostrò alla Società fisico-medica di Wurzburg alcuni preparati che Golgi gli aveva inviato dall’Italia, ed altri allestiti da lui stesso utilizzando le istruzioni dell’istologo italiano. Nella relazione che seguì, Koelliker elogiò in modo incondizionato il lavoro del suo collega italiano affermando tra l’altro: Fino ad oggi non si conosce nessun procedimento che mostri con tanta perfezione le cellule nervose degli organi centrali ed anche gli elementi della nevroglia.
E’ interessante soffermarsi sulle cause del ritardato riconoscimento dei meriti sperimentali di Golgi. Molto sinteticamente, seguendo l’analisi del prof. Pannese, si può dire che in quel tempo venivano proposte numerose tecniche istologiche e quella di Golgi venne considerata, quindi, una delle tante. In secondo luogo è da considerare una certa incostanza della reazione che non sempre presentava risultati chiari, se lo sperimentatore non era sufficientemente esperto; infine il fatto che Golgi non pubblicò i suoi risultati su riviste di grande diffusione internazionale.

Uno dei risultati più importanti della tecnica di Golgi fu di poter osservare in modo chiaro e distinto il neurone nella sua interezza. Fu così possibile stabilire che le cellule nervose avevano forme diverse ed, in rapporto al numero dei prolungamenti, esse poterono essere divise in multipolari, bipolari, a T, monopolari, amacrini (provvisti di soli dendridi). Inoltre un risultato importante fu quello di definire i dendridi come terminazioni libere, al contrario di quello che sosteneva la maggioranza dei ricercatori del tempo.La nuova tecnica messa a punto da Golgi, permise di capire che le cellule nervose non erano immerse in una sostanza amorfa, bensì accompagnata da una serie di cellule dalle forme e funzioni diverse .Questo aprì la strada ad ulteriori approfondimenti e permise uno sviluppo vertiginoso della anatomia microscopica. Dopo qualche decennio di applicazione di questa tecnica fu possibile studiare la morfologia degli astrociti (cellule della nevroglia,o glia, che è rappresentata dagli elementi trofici o di sostegno dei neuroni) e i rapporti che essi contraggono con i vasi sanguigni (Golgi 1885); furono scoperti i canalicoli di secrezione delle cellule parietali presenti nelle cellule gastriche (Golgi1893); fu descritta, negli anni 1895 e 1902, da Romeo Fusari (1857-1919) e Emilio Verrati (1872-1967) una struttura reticolare situata nel sarcoplasma delle fibre muscolari striate, oggi definita reticolo sarcoplasmatico. Per finire, la tecnica della reazione nera permise allo stesso Golgi di scoprire quell’apparato citoplasmatico che prende il nome appunto di apparato del Golgi.
Messo in evidenza per la prima volta nelle cellule nervose, nel 1898, questa struttura è stata poi, com’è noto, ritrovata in tutte le cellule dei vertebrati. E’ il caso di ricordare che molte discussioni nacquero sulla reale esistenza di questa struttura. Secondo alcuni ricercatori essa doveva essere considerata un artefatto della tecnica di colorazione( si colora anche con il tetrossido d’osmio). Come ricordava il prof. Alberto Stefanelli, nel suo libro di Istologia ed Embriologia edito dall’Ateneo di Roma 1962, le numerose osservazioni fatte da vari autori dimostrarono la reale esistenza di questo complesso sistema di cisterne e canali, le cui funzioni di secrezione all’interno delle diverse cellule erano già state confermate dallo stesso Golgi in cellule di mucosa gastrica. L’avvento della microscopia elettronica ha poi permesso di chiarire la precisa ultrastruttura di detto apparato.
Nel periodo tra la prima e la seconda guerra mondiale, la tecnica della reazione nera, come ricorda il prof. Pannese, fu quasi del tutto dimenticata. Essa ritornò in auge dagli anni cinquanta del secolo scorso in concomitanza con l’introduzione, nello studio della neurocitologia, della microscopia elettronica.
Una delle prime applicazioni in questo campo fu lo studio dettagliato delle sinapsi, le strutture nervose che servono da giunzioni tra un neurone ed un altro e che prevedono la presenza di numerose sostanze neurotrasmettitrici. La tecnica in questione permise di identificare, per ciascuna sinapsi, a quali tipi di neuroni apparteneva l’elemento presinaptico e quello postsinaptico, contribuendo così alla completa comprensione del meccanismo di trasmissione dello stimolo nervoso. Le applicazioni moderne della tecnica sono ancora innumerevoli e non necessariamente legate alla microscopia elettronica. Basti pensare agli studi sull’evoluzione e sull’ontogenesi del sistema nervoso nei vertebrati e nell’uomo, o alla determinazione quantitativa delle ramificazioni dell’albero dendridico che è effettuata con l’ausilio del microscopio ottico. Così il prof. Pannese
conclude il suo intervento a proposito del metodo di colorazione di Golgi: Si può tranquillamente affermare che la reazione messa a punto da Golgi è ancora una tecnica pienamente valida e di grande utilità; di pochissime tecniche si può affermare la stessa cosa.

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