CONFIGURACIÓN DE LOS SERES VIVOS GUIÓN DE PRÁCTICAS
configuración de los seres vivos guión de prácticas - Universidad ...
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Prácticas - Configuración de los Seres Vivos<br />
1<br />
Universidad Miguel Hernández de Elche<br />
Facultad de Ciencias.<br />
Licenciatura en Ciencias Ambientales<br />
<strong>CONFIGURACIÓN</strong> <strong>DE</strong> <strong>LOS</strong> <strong>SERES</strong> <strong>VIVOS</strong><br />
<strong>GUIÓN</strong> <strong>DE</strong> <strong>PRÁCTICAS</strong><br />
Curso 2005-2006<br />
Alumno<br />
Apellidos:<br />
Nombre:<br />
Grupo:<br />
Ciencias Ambientales Curso 2005-2006
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos<br />
2<br />
Práctica 1. El microscopio óptico.<br />
1. Objetivo<br />
Aprender a usar correctamente el microscopio óptico compuesto, familiarizándose con<br />
sus componentes y con diferentes métodos de medición, mediante el estudio cualitativo y<br />
cuantitativo de distintas preparaciones microscópicas.<br />
2. Introducción<br />
Desde su invención, el microscopio ha sido una herramienta útil en el desarrollo<br />
científico. Aunque las lentes de aumento han sido conocidas a lo largo de la historia, no fue<br />
hasta la llegada del moderno microscopio compuesto (s. XVII-XVIII) cuando este instrumento<br />
comenzó a ser aplicado al estudio biológico. Si para la mayoría de biólogos, el microscopio es<br />
una herramienta de trabajo importante, para los biólogos celulares es indispensable.<br />
El microscopio compuesto está formado por dos elementos; un sistema primario de<br />
lentes de aumento y un segundo sistema de lentes, similar a un telescopio. La luz es forzada a<br />
pasar a través de la muestra y es enfocada con los sistemas de lentes primarias y secundarias.<br />
Si reemplazados la fuente de luz por una fuente de electrones, el microscopio se convierte en<br />
un microscopio electrónico de transmisión. Si la luz es proyectada sobre la muestra y los<br />
sistemas de lentes captan la luz rebotada por la muestra el microscopio se convierte en un<br />
microscopio quirúrgico. Si son electrones los que son proyectados sobre la muestra, barriendo<br />
su superficie hablamos de un microscopio electrónico de barrido.<br />
La función de un microscopio es mejorar la resolución del ojo humano. El microscopio<br />
se usa para ampliar una imagen de un objeto de forma que podamos observar detalles que<br />
serían imposibles de observar a simple vista por el ojo humano. A causa de esta ampliación, la<br />
resolución se confunde a menudo con la magnificación o aumento que se refiere al tamaño de<br />
la imagen. En general, a mayor magnificación mayor resolución; aunque ésto no siempre es<br />
cierto. Hay limitaciones de carácter práctico en el diseño de las lentes que pueden resultar en<br />
un incremento de la magnificación sin incrementar la resolución.<br />
Considerando la figura 1.1, si una imagen de una célula es aumentada desde 10x a<br />
45x, la imagen es más grande; pero no necesariamente más nítida. La imagen de la izquierda<br />
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Prácticas - Configuración de los Seres Vivos<br />
3<br />
está aumentada sin mejorar la resolución, mientras que la imagen de la derecha tiene los<br />
mismos aumentos, pero la resolución ha mejorado. Cuando la imagen es aumentada 10 veces<br />
(desde 10x a 100x) es imposible usar la imagen de la izquierda; sin embargo, la imagen de la<br />
derecha nos da una información más detallada. Sin resolución la cantidad de detalles<br />
observables es fija y, a pesar de incrementar el tamaño de la imagen, no se observan más<br />
detalles. En este punto se alcanza el límite de resolución o poder de resolución del<br />
objetivo. Esta propiedad de los objetivos viene fijada por su diseño y construcción. Para<br />
cambiar la resolución, la única solución a menudo es usar objetivos diferentes.<br />
La razón de la dicotomía entre magnificación y poder de resolución es la capacidad<br />
del ojo humano para diferenciar entre dos objetos próximos. Es necesario que dos objetos<br />
estén separados 0,1 mm, aproximadamente, cuando los mantenemos a 25 cm de los ojos para<br />
poder detectarlos como objetos diferentes. Si están a menos de 0,1 mm los percibimos como<br />
un único objeto. Si los dos objetos están separados 0,01 mm no podremos discriminarlos como<br />
dos objetos; a menos que aumentemos su imagen por 10x, con lo que hemos alterado<br />
eficazmente nuestra capacidad de resolución desde 0,1 mm a 0,01 mm o, inversamente,<br />
nuestro poder de resolución a aumentado en un factor de 10.<br />
Figura 1.1. Magnificación frente a resolución.<br />
Sólo magnificación<br />
Magnificación y resolución<br />
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4<br />
Así pues, una lente puede aumentar una imagen sin incrementar la resolución. Varios<br />
artefactos pueden ser inherentes al diseño de las lentes, provocando que el objeto aparezca<br />
con los límites desdibujados. Por lo que, incluso si aparecen separados 0,1 mm, los límites<br />
están tan desdibujados que perdemos la capacidad de diferenciar ambos objetos. Al igual que<br />
nos sucede al observar los optotipos oftalmológicos; podemos intuir las letras al incrementar el<br />
tamaño pero somos incapaces de identificarlas correctamente.<br />
Generalmente, se habla de la idoneidad de los objetivos microscópicos en términos de<br />
su magnificación o aumentos; mientras que el valor más importante es su resolución.<br />
Todos los microscopios poseen un objetivo que puede aumentar por 40x el tamaño normal de<br />
una muestra; pero sólo un objetivo de buena calidad permite observar correctamente una<br />
muestra.<br />
Como se ha mencionado el valor de la resolución puede ser determinado de dos formas:<br />
1. La distancia más pequeña entre dos puntos, que permite observarlos como<br />
distintos. Con esta medida, conforme disminuye la distancia aumenta la resolución.<br />
Hay una correlación inversa entre el límite de resolución (Fórmula de Abbe) y lo<br />
que de hecho se resuelve:<br />
Límite de resolución = (0,61·λ)/AN<br />
2. Para cambiar esta fórmula a una correlación directa, se necesita sólo el reciproco del<br />
límite de resolución. El poder de resolución es inversamente reciproca al límite<br />
de resolución. Así, la resolución aumenta conforme aumenta la distancia.<br />
Consecuentemente, en la mayoría de microscopios hoy en día usan la resolución, en<br />
lugar del límite de resolución, para indicar la calidad de sus objetivos.<br />
Poder de resolución = AN/(0,61·λ)<br />
El poder de resolución de los objetivos es una característica de sus propiedades físicas y<br />
de la longitud de onda de la luz que pasa a través de sus lentes. Las propiedades físicas se<br />
resumen en un valor conocido como apertura numérica (AN), mientras que la longitud de<br />
onda es determinada por el color de la luz utilizada.<br />
Apertura numérica (AN) = n·sen θ<br />
Figura 1.2. Apertura numérica e índice de refracción.<br />
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5<br />
La apertura numérica de una lente depende de dos parámetros. Del ángulo de<br />
incidencia de la luz en la lente y del índice de refracción del material óptico de fabricación<br />
de la lente. La mitad del ángulo del cono de luz incidente se designa por el símbolo θ. La mitad<br />
del ángulo de incidencia de la luz se usa para calcular el ángulo de luz subtendida relativa al<br />
eje óptico del microscopio. El ángulo de incidencia de la luz y, por tanto, θ pueden ser<br />
modificado por el condensador situado debajo de la platina. Si el condensador es móvil, el<br />
ángulo de incidencia puede variarse; así, conforme el condensador está más cerca del objeto<br />
más grande es el ángulo de incidencia de la luz. Traduciéndose en una mejora de la resolución<br />
del microscopio.<br />
Figura 1.3. Apertura numérica y ángulo de incidencia de la luz.<br />
Las propiedades refractivas de un objetivo se resumen en un valor conocido como<br />
índice de refracción (IR ó n). El índice de refracción está en función de la distorsión de la<br />
luz al pasar del aire a la lente y viceversa. En un microscopio, el material de fabricación de la<br />
lente está especialmente formulado para incrementar su índice de refracción; sin embargo,<br />
una vez fabricada esta propiedad no puede ser cambiada. Aunque el medio alrededor del<br />
objetivo si puede ser modificado; sustituyendo el aire entre el objetivo y el portaobjetos por<br />
aceite de inmersión, de índice de refracción superior al del aire.<br />
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6<br />
Considerando todo lo anterior, en la práctica la máxima resolución se puede optimizar<br />
de tres formas:<br />
a) El método más fácil es aumentar el ángulo de la luz incidente, alterando la posición<br />
y/o diseño del condensador, situado debajo de la platina.<br />
b) El índice de refracción puede ser mejorado mediante el uso de lentes especialmente<br />
fabricadas y/o mediante el control del medio a través del cual pasa la luz, usando<br />
aceite de inmersión en objetivos diseñados para este propósito.<br />
c) Disminuir la longitud de onda de la luz usada. Por razones prácticas, la modificación<br />
de la longitud de onda tiene mayor efecto sobre la resolución del microscopio que<br />
cambios en el ángulo de incidencia de la luz (θ) o el índice de refracción (n).<br />
En microscopía óptica de campo claro es conveniente trabajar en el rango de luz visible<br />
y la longitud de onda más corta del espectro de luz visible es el azul. Por lo que, los<br />
microscopios incorporan un filtro azul en su diseño; que se conoce como filtro de luz día,<br />
generalmente.<br />
Aberraciones<br />
Las distorsiones o aberraciones cromáticas y esféricas son inherentes al diseño de las<br />
lentes; debido a que las lentes son esféricas y proyectan una imagen esférica. Sin embargo, la<br />
teoría óptica se basa en imágenes planas. Además, las diferentes longitudes de onda de luz<br />
son refractadas distintamente; la imagen esférica se distorsiona incluso en múltiples imágenes,<br />
debido a que cada longitud de onda forma una imagen separada.<br />
Una lente que está corregida para producir campos planos en vez de curvos se conoce<br />
como lente “plan” (plana), mientras que una lente corregida para campo plano y aberración<br />
cromática se denomina lente “plan achromat” (plana acromática). Si la lente está corregida<br />
para aberraciones cromáticas para el rojo y azul, mientras que la corrección esférica es sólo<br />
para el verde, es una lente “achromat” (acromática).<br />
Angulo de incidencia<br />
Aunque el ángulo θ puede ser alterado, existe un límite teórico (180º) a este ángulo<br />
para el paso de luz a la lente. Para cada objetivo hay una posición idónea del condensador en<br />
la que se presenta la luz al objetivo con un ángulo apropiado, permitiendo un máximo de<br />
intensidad de luz; mientras mantiene θ tan grande como sea posible. En los microscopios<br />
buenos se puede ver el diafragma del condensador en el campo de luz y permiten un ajuste<br />
preciso (vertical y horizontal) del condensador a su posición ideal. El diafragma de iris se usa<br />
para corregir las aberraciones esféricas de las lentes y debe ser ajustado para cada objetivo.<br />
No deben ser usados para controlar la intensidad de luz a menos que la resolución no sea<br />
importante para el observador.<br />
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7<br />
Alineación<br />
Un uso correcto de un microscopio requiere que la óptica y la fuente de luz estén<br />
correctamente alineadas en el eje óptico. Todas las correcciones de aberraciones dependen de<br />
una adecuada alineación del microscopio. Generalmente, se usan dos técnicas para alinear el<br />
microscopio:<br />
a) La primera se conoce como iluminación crítica. En<br />
este proceso una imagen de la fuente de luz<br />
(filamento de la lámpara) es proyectada en el plano<br />
del objeto, superponiéndose la imagen de la fuente<br />
de luz en el objeto. Sin embargo, tiene la desventaja<br />
de que exige el uso de una fuente de luz uniforme<br />
plana; lo que realmente no es posible con el<br />
filamento de una lámpara de tungsteno.<br />
b) El segundo procedimiento de alineación es conocido<br />
como iluminación Koehler y es el más común. En<br />
este procedimiento, una imagen del diafragma de<br />
campo se proyecta en el plano del objeto. Este<br />
procedimiento requiere un condensador de campo<br />
equipado con un diafragma de iris móvil (o<br />
centrable).<br />
Figura 1.4. Iluminación Koehler (August Koehler, 1893).<br />
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8<br />
Ejercicio 1. El microscopio óptico de campo claro.<br />
1. Introducción<br />
El microscopio óptico compuesto es un instrumento que permite observar objetos no<br />
visibles a simple vista mediante un sistema óptico de lentes, que al ser atravesadas por la<br />
imagen de un objeto la amplifican.<br />
- Partes del microscopio<br />
En un microscopio óptico se distinguen una parte mecánica y otra óptica:<br />
a) La parte mecánica consta de las siguientes piezas:<br />
• Pie de soporte o estativo: alberga la fuente de iluminación.<br />
• Brazo: continuación del pie donde están insertadas el resto de piezas.<br />
• Tubo: cilindro hueco por donde circulan los rayos luminosos. En la parte inferior<br />
tiene un revolver con los sistemas de lentes, llamados objetivos, y en la superior<br />
porta la lente llamada ocular.<br />
• Platina: superficie horizontal para colocar la preparación microscópica. Esta se<br />
sujeta mediante una pinza, y puede moverse sobre la platina mediante un carro<br />
accionado por tornillos, en un plano inferior. Cualquier punto de la preparación<br />
puede ser fijado por el observador, tomando sus coordenadas con los nonios que<br />
porta el carro. La platina puede desplazarse en sentido vertical gracias a dos pares<br />
de tornillos situados a derecha e izquierda sobre el brazo: los tornillos<br />
macrométricos, que provocan desplazamientos rápidos, y los micrométricos, que<br />
mueven la platina muy lentamente. Mediante el desplazamiento de la platina se<br />
consigue el enfoque de la preparación.<br />
b) La parte óptica del microscopio óptico se compone de:<br />
• Ocular: sistema de lentes convergentes situado en la parte superior del tubo.<br />
• Objetivos: son tubos que albergan sistemas de lentes convergentes que<br />
proporcionan aumentos hasta 100x. Los objetivos están montados sobre una pieza<br />
base, llamada revolver, que permite intercambiarlos sobre la preparación. Cada<br />
objetivo lleva impresas sus características ópticas (aumentos, apertura numérica,<br />
etc.).<br />
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9<br />
• Condensador: es un sistema de lentes convergentes situado inmediatamente por<br />
debajo de la platina (en nuestro caso, es fijo y se desplaza junto con la platina). Su<br />
función es concentrar los rayos luminosos sobre la preparación.<br />
• Diafragma: palanca montada en la misma pieza del condensador, que regula la<br />
entrada de luz a éste y a la preparación. Al igual que en las cámaras fotográficas, un<br />
diafragma abierto proporciona más luz, pero menor profundidad de campo (nitidez<br />
del enfoque a diferentes niveles horizontales de la preparación).<br />
• Fuente luminosa: es una lámpara de tungsteno, montada en el interior del pie.<br />
Figura 1.1.1. Componentes del microscopio óptico.<br />
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10<br />
- Principios de magnificación<br />
El principio de magnificación de un microscopio consiste en dos sistemas de lentes<br />
convexas que se combinan apropiadamente para magnificar las muestras.<br />
Junto a la muestra AB, un sistema de lentes convexas (Lo), llamado objetivo, se usa<br />
para magnificar de 1 a 100 veces y crear una imagen real A’B’. Junto al ojo un sistema de<br />
lentes llamado ocular es usado para magnificar de 5 a 20 veces y crear una imagen virtual<br />
A’’B’’ a una distancia de visión nítida (aproximadamente a 250 mm del ojo). Es esta imagen<br />
aumentada A’’B’’ la que vemos durante la observación microscópica (Figura 1.1.2).<br />
Figura 1.1.2. Esquema óptico del microscopio.<br />
- Características ópticas del microscopio<br />
• Aumento total (M): Es el producto de los aumentos del objetivo por los del ocular. Puede<br />
obtenerse un rango de aumentos variable. Se calcula como:<br />
M = M objetivo x M ocular (x M i )<br />
Donde:<br />
M objetivo = aumento del objetivo.<br />
M ocular = aumento de los oculares (indicado en los oculares).<br />
M i = aumentos intermedios si corresponden (por defectos es 1)<br />
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Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 11<br />
• Apertura numérica (AN): Determina la eficiencia del condensador y el objetivo. Cuanto<br />
mayor es la AN, las imágenes resultan de mayor calidad. Se calcula como:<br />
Apertura numérica (AN) = n·sen θ<br />
Donde:<br />
n = índice de refracción del medio entre el objetivo y la preparación.<br />
θ = la mitad del ángulo máximo con el que penetra en el objetivo el cono de luz,<br />
desde un punto enfocado en el eje óptico.<br />
• Límite de resolución: Es la distancia mínima real que tiene que haber entre dos puntos<br />
para que el microscopio pueda mostrar dichos puntos como distintos y separados. Se<br />
calcula mediante la fórmula de Abbe:<br />
Límite de resolución = (0,61·λ)/AN<br />
Donde:<br />
λ = longitud de onda de la luz incidente (400 nm para la luz azul).<br />
AN = apertura numérica.<br />
El poder de resolución del ojo humano es aproximadamente 70 µm.<br />
• Distancia de trabajo: es el espacio entre el objetivo y la cara superior de la preparación,<br />
cuando la imagen está enfocada. Cuando mayor es el aumento del objetivo menor es la<br />
distancia de trabajo.<br />
• Profundidad de campo: es el espesor de muestra de la preparación microscópica que<br />
aparece nítido por encima y por debajo del plano de enfoque. Cuanto mayor es la AN del<br />
objetivo (ó mayor es su aumento) menor es la profundidad de campo.<br />
2. Material<br />
• Microscopio binocular.<br />
• Portaobjetos con preparaciones microscópicas.<br />
3. Procedimiento
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 12<br />
1. Comprobar la magnificación y la apertura numérica de los objetivos que están en el<br />
revolver del microscopio y la magnificación de las lentes oculares. Estos valores están<br />
impresos en cada uno de los objetivos (Figura 1.1.3) y de los oculares. En la tabla 1.1.1<br />
anotar los valores de magnificación para cada objetivo y ocular y la AN para cada objetivo<br />
y el condensador. Calcular la magnificación total y el límite de resolución para cada<br />
objetivo y el límite de resolución máximo del microscopio usando aceite de inmersión (AN<br />
= 1,5). Asumir que la luz que atraviesa la muestra tiene una longitud de onda de 400 nm.<br />
Figura 1.1.3. Características de los objetivos.<br />
Tabla 1.1.1.<br />
Magnificación Apertura Numérica Aumento Total Límite de Resolución<br />
Magnificación de los oculares:<br />
Apertura numérica del condensador:<br />
Indica el objetivo de mayor AN:<br />
A.N. para una interfase de aire: 1,0<br />
A.N para una interfase de aceite 1,5<br />
Límite de resolución máximo del microscopio:<br />
(0,61xλ)/AN<br />
(µm)
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 13<br />
2. Girar el revolver porta objetivos hasta que el objetivo de menor aumento esté en posición<br />
de observación. Coger una preparación microscópica, colocarla en la platina asegurándose<br />
que queda correctamente fijada, y con el cubreobjetos hacia arriba. Encender el<br />
microscopio ajustar la intensidad de luz con el potenciómetro a un nivel confortable para el<br />
observador. Nunca controlar la intensidad de luz con el condensador, asegurarse que el<br />
condensador esté abierto y en posición correcta.<br />
3. Ajustar los oculares a la posición neutra de dioptrías (“0”). Ajustar los oculares a la<br />
distancia interpupilar y dioptrías del observador. La mayoría de microscopios están<br />
equipados con un tirador entre los oculares para su ajuste y sólo se requiere empujar o<br />
tirar directamente de los oculares juntos o individualmente. Mover los oculares (derecha e<br />
izquierda) hasta ver un campo de visión uniforme.<br />
4. Enfocar el microscopio sobre cualquier objeto dentro del campo de visión:<br />
• Localizar un punto suficientemente contrastable en el centro del campo de visión y<br />
cerrar el ojo izquierdo. Usando los tornillos macro- y micrométrico enfocar hasta<br />
obtener una imagen nítida con el ojo derecho solamente.<br />
• Ahora cerrar el ojo derecho y ajustar el foco del ocular izquierdo girando el dioptrio<br />
situado en él. No reajustar el foco del ojo izquierdo con los enfoques macrométrico y<br />
micrométrico, usar el anillo de ajuste del ocular.<br />
5. Seguidamente todos los usos del microscopio sólo requerirán los ajustes de enfoque<br />
macrométrico y micrométrico. Por supuesto, será necesario y se deberá comprobar y<br />
reajustar el microscopio al inicio de cada sesión.<br />
6. Comenzar siempre enfocando la preparación por el objetivo de menor aumento (4x).<br />
Incluso si se va a usar el objetivo de mayor aumento (40x ó 100x). Es más eficaz<br />
comenzar con el objetivo de menor aumento e ir aumentando gradualmente la<br />
magnificación del objetivo, afinando el enfoque de la muestra con cada uno de ellos. Si los<br />
objetivos son parafocales, una preparación microscópica enfocada con un objetivo también<br />
estará, prácticamente, enfocada con el resto de objetivos y sólo se tendrá que corregir<br />
levemente el enfoque micrométrico.<br />
7. Manipular el control macrométrico de enfoque hasta ver la preparación enfocada. Mover los<br />
tornillos de desplazamiento horizontal (XY) de la platina, hasta situar la preparación en la<br />
región de estudio deseada. Entonces, centrar la preparación y enfocar cuidadosamente,<br />
usando los tornillos de enfoque macrométrico y micrométrico, partiendo del objetivo de<br />
menor aumento hasta el de mayor aumento, realizando el estudio de la muestra con cada
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 14<br />
una de las magnificaciones. Usar el micrométrico para el ajuste fino y enfocar al máximo la<br />
imagen.<br />
8. Durante el uso del microscopio, una mano debe de permanecer sobre el micrométrico<br />
reajustando el enfoque constantemente y la otra mano se usa para dirigir los movimientos<br />
de la platina.<br />
9. Dibujar las imágenes que se observan con diferentes aumentos del microscopio, para cada<br />
preparación microscópica.
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 15<br />
Práctica 2. Microanálisis estereológico: Estudio de suspensiones<br />
celulares<br />
Habitualmente los tejidos de organismos se pueden disociar en sus componentes<br />
celulares, a partir de los cuales pueden purificarse diferentes tipos celulares individuales, los<br />
cuales pueden utilizarse para su análisis bioquímico o para establecer cultivos celulares.<br />
Frecuentemente, es necesario conocer el número exacto de células en suspensión que hay en<br />
un medio biológico, para lo que se emplean técnicas de recuento celular.<br />
Ejercicio 1. Preparación de extensiones celulares y recuento celular<br />
1. Introducción<br />
Se entiende por extensión o frotis celular, a la formación de una fina película de células<br />
sobre un portaobjetos, de tal manera que las células no se superpongan entre sí. Se utilizan<br />
para la visualización de células en suspensión (p. ej., células sanguíneas, células en<br />
suspensión, etc.), para lo cual tras la extensión de la muestra procederemos a su tinción;<br />
entendiendo por tal, la coloración diferencial de las distintas células presentes en la suspensión<br />
celular. Un diagnóstico válido no puede ser establecido más que sobre frotis perfectamente<br />
extendidos y teñidos.<br />
Las preparaciones de extensiones celulares se utilizan fundamentalmente para el<br />
estudio morfológico de las células y la obtención de fórmulas de recuento celular.<br />
2. Fundamento<br />
El uso de suspensiones celulares de sangre entera permite observar de forma rápida,<br />
fácil, económica y nítida diferentes tipos celulares con características morfológicas peculiares y<br />
con una notable heterogeneidad nuclear y citoplásmica. Estos tipos celulares se ponen<br />
fácilmente de manifiesto con técnicas histológicas de microscopía óptica, que por su<br />
metodología y sistemática suponen un entrenamiento ideal para el estudio de suspensiones
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 16<br />
celulares de cualquier tipo; ya que raramente se trabaja con suspensiones celulares con una<br />
diversidad celular tan elevada.<br />
Para teñir las extensiones de sangre se emplean compuestos derivados de anilina, por<br />
los que tienen una gran afinidad los distintos orgánulos de las células sanguíneas. Según la<br />
naturaleza química de estos colorantes, distinguimos tres tipos: ácidos, básicos y neutros.<br />
Los colorantes ácidos tiñen estructuras celulares básicas, tales como la hemoglobina,<br />
los gránulos de los eosinófilos, etc.; los elementos celulares que se tiñen se denominan<br />
acidófilos o eosinófilos (un colorante ácido típico es la eosina). Los colorantes básicos por el<br />
contrario, tiñen estructuras celulares ácidas, tales como el ADN nuclear y el ARN;<br />
denominándose las estructuras asi teñidas basófilas (entre los más utilizados está el azul de<br />
metileno).<br />
Finalmente, los colorantes neutros son los más utilizados en hematología, están<br />
formados por la combinación de un colorante ácido y otro básico y su afinidad tintorial es el<br />
resultado de la combinación de los anteriores.<br />
La sangre es un tejido que posee diversas células suspendidas en un medio fluido<br />
denominado plasma. Las células sanguíneas son fundamentalmente de tres tipos: Células<br />
rojas, eritrocitos o hematíes, células blancas o leucocitos y plaquetas o trombocitos. Que con<br />
microscopía óptica muestran la siguiente apariencia:<br />
• Eritrocitos: Esta célula anucleada (en la mayoría de mamíferos) se tiñen de color rosado<br />
debido a su alto contenido en hemoglobina. La zona central pálida, escasamente teñida, es<br />
el resultado de su forma de disco biconcavo, poco corriente. Es el componente celular<br />
mayoritario de la sangre, 4-6 millones/ml.<br />
• Neutrófilos: Son el tipo de leucocito más frecuente en sangre. El detalle más<br />
característico es su núcleo multilobulado. En los neutrófilos maduros existen generalmente<br />
5 lóbulos conectados por finas bandas de materia nuclear, pero en los neutrófilos<br />
inmaduros el núcleo generalmente es poco lobulado. En los neutrófilos de las hembras, el<br />
cromosoma X inactivo o cuerpo de Barr aparece formando un pequeño apéndice en forma<br />
de palillo de tambor, condensado, en uno de los lóbulos del núcleo. Se ve en el 3% de los<br />
neutrófilos de las hembras. El citoplasma de los neutrófilos está ligeramente punteado con<br />
gránulos de color púrpura que se denominan gránulos azurófilos, que se corresponden con<br />
lisosomas primarios grandes.
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 17<br />
• Eosinófilos: Son menos frecuentes que los neutrófilos. Los eosinófilos poseen, como dato<br />
morfológico característico, un núcleo bilobulado y un citoplasma repleto de granos grandes,<br />
eosinófilos (de color rosado oscuro) y de tamaño uniforme.<br />
• Monocitos: Son los elementos mayores de todas las células de la serie blanca. Se<br />
caracterizan porque poseen un gran núcleo, situado excéntricamente, que se tiñe menos<br />
intensamente que los otros leucocitos. El núcleo generalmente es dentado haciéndose más<br />
dentado a medida que la célula madura y adopta finalmente una morfología de herradura o<br />
aspecto bilobulado. El amplio citoplasma está ocupado por pequeños lisosomas que con<br />
microscopía óptica, le dan el típico aspecto de “vidrio mate”.<br />
• Basófilos: Son los leucocitos menos frecuentes. En general el núcleo bilobulado está<br />
eclipsado por numerosos gránulos grandes, intensamente basófilos (azul oscuro).<br />
• Linfocitos: Son las células más pequeñas de la serie blanca, presentando un tamaño<br />
ligeramente mayor que los hematíes. Se caracterizan porque tienen un núcleo redondeado,<br />
muy teñido, y un pequeño anillo de citoplasma agranular, ligeramente basófilo. La cantidad<br />
de citoplasma varía según el estado de actividad de la célula; así, se observan linfocitos<br />
pequeños, medianos y grandes.<br />
• Plaquetas: Son pequeñas células anucleadas (en el hombre), que se forman en la médula<br />
ósea a partir de los megacariocitos, su número varía de 150.000-400.000/ml. Son discos<br />
biconvexos redondos u ovales. En los frotis sanguíneos suelen aparecer agrupadas y el<br />
citoplasma teñido de púrpura, tiene aspecto granular debido a la gran cantidad de<br />
orgánulos que se disponen en el centro de la célula, el citoplasma periférico se tiñe muy<br />
poco y por eso es apenas visible.<br />
3. Material<br />
• Microscopio.<br />
• Suspensión celular de sangre entera con anticoagulante.<br />
• Portaobjetos.<br />
• Extensor o portaobjetos esmerilado.<br />
• Cubreobjetos.<br />
• Cubetas de tinción.<br />
• Capilares.<br />
• Metanol.<br />
• Colorante de tinción.
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 18<br />
• Medio de montaje.<br />
• Papel de filtro.<br />
4. Procedimiento<br />
Se distinguen tres etapas:<br />
A. Preparación de los portaobjetos<br />
Antes de su empleo, los portaobjetos deben ser tratados para eliminar posibles<br />
impurezas de su proceso de fabricación y manipulación (desengrasado) aplicando el siguiente<br />
tratamiento:<br />
1. Lavar con agua y detergente.<br />
2. Una vez aclarado con agua corriente, se depositará en un recipiente que contenga una<br />
de las tres soluciones:<br />
- Mezcla sulfocrómica.<br />
- Etanol.<br />
- Etanol-eter (1:1).<br />
3. Se mantienen 10-15 minutos, tras lo cual, si hemos usado mezcla sulfocrómica los<br />
aclararemos con agua destilada, mientras que con las otras simplemente dejaremos<br />
evaporar el disolvente.<br />
4. Finalmente, los secaremos con papel de filtro o en estufa.<br />
B. Confección de las extensiones<br />
1. Colocamos los portaobjetos sobre una superficie plana y con ayuda de un capilar<br />
depositamos una gota de suspensión celular en un extremo (aproximadamente a 0,5<br />
cm).<br />
2. Con los dedos pulgar e índice de la mano izquierda, se sostiene los dos ángulos de la<br />
parte izquierda del portaobjetos. Con la mano derecha, se coge el portaobjetos<br />
esmerilado, colocamos el pulgar en uno de los bordes y el índice sobre el otro. Situar<br />
este último portaobjetos esmerilado delante de la gota de sangre, de forma que ambos<br />
portaobjetos formen un ángulo de 45º aproximadamente. El grosor de la preparación<br />
depende del ángulo (a menor ángulo menor espesor, y viceversa). El portaobjetos<br />
esmerilado nunca debe pasar por encima de la muestra al hacer la extensión.
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 19<br />
Figura 2.1. Esquema de la realización de un frotis sanguíneo por el método de los dos<br />
portaobjetos. La flecha indica la dirección en la que debe deslizarse el portaobjetos<br />
esmerilado.<br />
Punto de colocación<br />
de la muestra.<br />
3. Se hace retroceder el portaobjetos esmerilado en dirección a la gota de la suspensión<br />
celular. Tan pronto como ambos entren en contacto, la sangre comenzará a extenderse<br />
sobre el borde del portaobjetos esmerilado.<br />
4. Cuando la sangre, por capilaridad, llega hasta aproximadamente 2 mm de los bordes<br />
del portaobjetos esmerilado, efectuar un movimiento suave y rápido de éste sobre toda<br />
la longitud del portaobjetos horizontal.<br />
5. Dejar el frotis secar a temperatura ambiente y en posición horizontal durante un<br />
mínimo de 10 minutos.<br />
6. Fijar las extensiones introduciendo el portaobjetos en alcohol metílico durante 5<br />
minutos y dejar secar a temperatura ambiente.<br />
7. Teñir durante 30 minutos con una solución de Giemsa al 10% en agua destilada<br />
(preservar de la luz).<br />
8. Lavar las extensiones celulares con abundante agua destilada.<br />
9. Dejar secar a temperatura ambiente y montar con medio de montaje.<br />
C. Examen de la extensión celular<br />
Como es lógico el examen microscópico variará dependiendo de la muestra procesada.<br />
Seguidamente, describiremos el examen de una extensión sanguínea, por ser un tipo de<br />
muestra que con frecuencia se tiene que realizar y de gran aplicación en diferentes áreas
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 20<br />
científicas. Además, sirve de referencia para el estudio microscópico de otros tipos de<br />
suspensiones celulares; por estar normalizada su realización y examen microscópico.<br />
1. En primer lugar examinaremos la preparación mediante el objetivo de 4x ó 10x. Las<br />
células deben estar homogéneamente distribuidas en el frotis, de lo contrario lo<br />
desecharemos.<br />
2. Seguidamente pasamos a examinar la muestra a 40x. Realizaremos un recorrido por la<br />
preparación tal y como se indica en la figura 2.2 dentro de las zonas ideales de la<br />
extensión; identificando correctamente los distintos tipos celulares que aparecen en la<br />
preparación, con ayuda de la descripción morfológica (ver introducción). Estudiando con<br />
detalle su morfología.<br />
Figura 2.2. Esquema de un frotis sanguíneo de las diferentes áreas que lo componen y la<br />
distribución celular de las mismas. La líneas punteada indica la dirección a seguir en el<br />
recuento diferencial de leucocitos (n=100).<br />
Origen<br />
Zona de linfocitos<br />
Zona de neutrófilos y<br />
monocitos<br />
Sentido de la extensión<br />
Zona ideal de recuento<br />
3. Una vez identificados los distintos tipos celulares proceder a realizar la fórmula leucocitaria<br />
de la muestra. Esta fórmula consiste en un recuento diferencial de los leucocitos o células<br />
de la serie blanca de la sangre. Para ello realizar un recuento de 100 leucocitos,<br />
moviéndonos por la preparación, buscar en la región ideal del frotis (tal y como se indica<br />
en la figura 2.2), identificar cada uno de los tipos y anotar su número. Para poder<br />
determinar el porcentaje de cada tipo de leucocito en el total de la muestra. Indicando su<br />
porcentaje en la tabla 2.1.<br />
Suponiendo que la población total de leucocitos de la muestra analizada es de 9.170<br />
leucocitos/ml. ¿Cuántas células/ml de cada unos de los tipos de leucocitos hay en la muestra?.<br />
Indicar los resultados en la tabla 2.1.
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 21<br />
4. Responder a las siguientes preguntas:<br />
a. ¿Qué función tiene el baño previo de metanol a la tinción con Giemsa en las<br />
extensiones de sangre?<br />
b. ¿Las estructuras basófilas son de naturaleza ácida o básica?<br />
c. ¿Qué función tiene el mantener los portaobjetos en un baño de etanol-éter antes de<br />
usarlos para realizar extensiones celulares?<br />
d. ¿Qué es el cuerpo o corpúsculo de Barr?<br />
e. ¿A que orgánulo corresponde la ligera granulación púrpura citoplásmica de los<br />
neutrófilos?<br />
f. Ordena de menor a mayor espesor los siguientes frotis según el ángulo de inclinación<br />
aplicado al portaobjetos esmerilado con el que se hizo la extensión: a) 45º; b) 30º; c)<br />
55º; d) 35º; e) 60º.<br />
g. En la raza humana en estado de salud normal los eritrocitos son anucleados. ¿Existen<br />
especies con eritrocitos nucleados, en caso afirmativo enunciarlas?. ¿Si existen, que<br />
significados funcional y/o evolutivo puede tener la presencia de núcleo en los<br />
eritrocitos?
Prácticas - Configuración de los Seres Vivos 22<br />
Tabla 2.1. Esquema de los distintos tipos celulares característicos de sangre humana.<br />
Tipos celulares<br />
Tamaño<br />
(µm)<br />
Recuento<br />
leucocitario<br />
Célula<br />
s/ml<br />
Plaquetas<br />
2-3<br />
Monocitos<br />
14-17<br />
Linfocitos<br />
7-8<br />
Basófilos<br />
9-10<br />
Eosinófilos<br />
10-12<br />
Neutrófilos<br />
10-12<br />
Eritrocitos<br />
6-8