La neurona: Su descubrimiento y el polémico Nobel de 1906

El Premio Nobel 1906 en Fisiología o Medicina, en reconocimiento a su trabajo sobre la estructura del sistema nervioso, fue compartido entre dos cientificos. Santiago Ramón y Cajal, nacido en España y Camillo Golgi, italiano, fueron laureados ese año. Lo sorprendente es que ambos sostenían una teoría opuesta sobre el mismo principio. La doctrina reticular defendida por Golgi era incompatible con la doctrina neuronal propuesta por Ramón y Cajal. En su discurso de aceptación del premio, Golgi, no hizo más que intentar desacreditar la teoría de su acérrimo rival español. ¿Cómo es que fueron seleccionados ambos por el comité para compartir el premio? ¿De qué hablaba cada doctrina?

Fue en 1665 que Ribert Hooke, diseñador de lentes de aumento, observó por primera vez a las células. En 1831, el botánico Robert Brown observando tejidos vegetales descubrió el núcleo de la célula, una estructura circular interior. Para 1838 nacía de la mano de Matthias Jacob Schleiden la teoría celular: Todas las plantas están formadas por células, la unidad estructural. Theodor Schwann extiende la teoría a todo ser vivo.

Célula nerviosa por Gabriel Gustav Valentin

La primera imagen microscópica de una célula nerviosa, con su núcleo y su nucleolo, fue publicada en 1836, por Gabriel Gustav Valentin. Un año después, Jan Evangelista Purkinje - en el congreso de Médicos e Investigadores de la Naturaleza desarrollado en Praga - presenta por primera vez la citoarquitectura por capas de una región del sistema nervioso.

Células de Purkinje

Para ese entonces se establece una creencia general de que el cerebro y el sistema nervioso en su conjunto están conformado por células nerviosas que en su conjunto se ocupan del procesamiento de la información y de la toma de decisiones.

Hoy sabemos que la neurona es una célula autosuficiente especializada en el intercambio de señales nerviosas y su procesamiento. Está conformada por un núcleo y un cuerpo. Este ultimo tiene un conjunto de ramificaciones conocidas como dendritas que utiliza para recibir señales de otras neuronas y a su vez tiene una única salida denominada axón que le permite enviar un mensaje a otras células a larga distancia.

Las neuronas se organizan en redes y sistemas. No hay contacto entre neuronas sino que la transmisión de impulsos nerviosos se realizar mediante un proceso conocido como sinapsis. La mayor de parte de las sinapsis son de tipo químico, es decir, utilizan moléculas llamadas neurotransmisores para comunicarse entre sí.  El impulso nervioso que ha recorrido la longitud de la neurona se detiene en sus terminales axónicos. Entre este lugar y la dendrita de la neurona receptora se encuentra la hendidura sináptica (el espacio de separación entre las neuronas). Los neurotransimores parten del axón y viajan a la dendrita que tiene receptores especializados en esas moléculas. La unión de los neurotransmisores con sus receptores se comporta como un nuevo estímulo nerviosos en la célula receptora.

En la época de Colgi y Cajal la teoría reticular era la más aceptada.  Propuesta por Joseph von Gerlach (1820-1896), sostenía que los elementos del sistema nervioso formaban un continuum, a modo de red, a través de sus prolongaciones (dendritas y axones). Es decir que a diferencia de las células del resto del cuerpo, que son independientes, estaban totalmente conectadas y realizaban su función en su conjunto. De esa forma la transmisión de impulsos nerviosos se podía explicar en forma sencilla.

Camillo Golgi

En 1873, Camillo Golgi desarrolló el método que dió a conocer como la reazione nera (reacción negra). La técnica se basa en la utilización de bicromato de potasio y nitrato de plata que reacciona formando depósitos opacos intracelulares de cromatato de plata. Aplicado sobre preparaciones histológicas permite la visualización en color negro de conjuntos de células nerviosas, sus componentes y ramificaciones en tres dimensiones. Mediante una misma preparación se podían teñir varias células a la vez  de tal forma que permitía examinar las células nerviosas individualmente y estudiar sus posibles conexiones.

Como tantos otros descubrimientos esta teñido de suerte y un golpe de iluminación. En la época en que Golgi descubrió su método, el bicromato de potasio era utilizado como un fijador y endurecedor de cerebros completos. También eran ya conocidas las tinciones con nitrato de plata: Gustav Retzius las venía utilizando para realizar observaciones en diferentes tejidos. Es a través de la autobiografía de este último que nos enteramos que Golgi ensayó la tinción de plata de Retzius en muestras de cerebros previamente colocadas en bicromato de potasio. Perseguía estudiar la membrana encefálica. Al observar la muestra descubrió en las adyacencias la reacción y postuló que lo observado eran las células del sistema nervioso.

Entre 1883 y 1886, Golgi publicó varios trabajos, utilizando su método de tinción. En ellos apoyaba la teoría reticular. Observaba las ramificaciones de los axones y dendritas, pero les daba el carácter de funciones tróficas o nutritivas. Veía el funcionamiento del cerebro desde una aproximación holística.
Propuso que las dendritas terminaban libremente, mientras que los axones se mantenían intercomunicaban entre si formando una red muy extendida formando una "red nerviosa difusa". 

Ramón y Cajal

Cajal se entusiasmó con el método de Golgi y trabajando con él, ideó varias mejoras para obtener imágenes menos difusas. En su primer artículo publicado en 1888, confirmó que las dendritas terminan libremente, pero añadió que ésto también ocurría con los axones. Afirmó categoricamente que cada célula nerviosa es una unidad fisiológica absolutamente autónoma.

En 1889 se dirigió al Congreso de la Sociedad Anatómica Alemana celebrado en Berlín y compartió sus resultados e ideas con Albert von Kölliker uno de los científicos más renombrados de la época. Tanto Kölliker como otros investigadores comienzan a constatar los experimentos de Cajal y se convierten en defensores de la teoría neuronal. Es a instancia de Heinrich Wilhelm Gottfried Waldeyer, que resume en un escrito de 1891 la teoría de Cajal, que nace el término "neurona".

En 1906 la teoría neuronal era la más aceptada dentro de los círculos académicos. Sin embargo no estaba zanjada la discusión y no había aun una demostración tan fuerte que diera por tierra a la de sus detractores. Es así que, cuando hubo que elegir al ganador del premio nobel, no hubo acuerdo en un claro vencedor. Colgi había sido nominado ininterrumpidamente desde el año 1901 - año de la creación del galardón. Ese año también tuvo varias nominaciones. Ramón y Cajal asimismo se hizo acreedor de varios votos. Se realizó una investigación para intentar zanjar la cuestión y aunque en la misma se favorecía al español, la decisión final fue otorgar un premio compartido. Esta fue la primera vez que la distinción no fue solo a una persona.

Ramón y Cajal en su libro "Recuerdos de mi vida: historia de mi labor científica", de 1923, recordaba del evento "Qué cruel ironía del destino la de juntar, como hermanos siameses unidos por la espalda, a adversarios científicos de carácter tan contrastante…". Golgi había sido es creador del método que el español había utilizado. Sin embargo viendo exactamente lo mismo, llegaron a conclusiones contrarias. En sus discursos de aceptación cada uno intentó sostener su teoría en detrimento de la otra.

Fue recién en 1955 que la cuestión pudo ser zanjada. La creación del microscopio electrónico y las mejoras en los procesos para preparar los tejidos para su estudio permitieron a Palay y Palade tomar  una microfotografia electrónica donde se podía observar la sinapsis de una neurona. La distancia entre neuronas era de tan solo 20 nanómetros. La teoría neuronal era la correcta.

Hoy día, la teoría de las neuronas, aunque con algunos cambios por posteriores descubrimientos, es la teoría aceptada.


Para leer más:

• La técnica de impregnación argéntica de Golgi. Conmemoración del centenario del premio nobel de Medicina (1906) compartido por Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal Biomédica, vol. 26, núm. 4, diciembre, 2006, pp. 498-50
• Santiago Ramón y Cajal y la teoría de la neurona. Departamento de anatomía patológica, FLENI
  
  
• Cajal y sus dibujos: ciencia y arte. Arte y neurologia, Editorial Saned, Madrid, 2005 cap. 18
• Relevancia histórica de la teoría neuronal un siglo después del Nobel de Cajal: implicaciones psiquiátricas y psicofarmacológicas. Psiquiatría Biológica. Vol. 13. Núm. 5. Septiembre 2006