Orceína y fibras elásticas

   Hay técnicas micrográficas resistentes a la extinción, aptas para sobrevivir por económicas, sencillas, fáciles y de invariables resultados. Algunas de las técnicas para teñir células y tejidos utilizaron colorantes naturales con historia que se remonta a cuando el hombre se decoró con pinturas y al nacimiento de las manufacturas. Colorantes obtenidos de plantas: amarillo del azafrán (Crocus sativus), azul o índigo del añil (Indigofera tinctoria), o del glasto (Isatis tinctoria), rojo de la rubia (Rubia tinctorum), azul, violeta o negro de la hematoxilina o de la brazilina del palo de Campeche o del palo Brasil (Haematoxylon campechianum, Caesalpina crista). Extraídos de líquenes: marrón, violácea o purpúrea orceína, orcina u orcaína y su pariente el tornasol, (Roccella tinctoria y Lecanora tartarea). Producidos por insectos o moluscos: rojo carmín ( por la hembra del Coccus cacti, una cochinilla) y púrpura (secreción de una glándula del Murex brandaris, un molusco gastrópodo)¹.
   Casi no quedó colorante natural sin probar para teñir células y tejidos. A ellos se sumaron, en 1856, los sintéticos derivados de la destilación del carbón, de la anilina. La proliferación de coloraciones produjo críticas. Dice, en 1884/85, H. Gierke: "De imperfectos y modestos comienzos [la tinción de tejidos] ha crecido gradualmente en favor, y durante la última década con inmensa rapidez, de manera que quizás estaría bien detener la epidémica ambición de aquellos, especialmente los investigadores más jóvenes, que buscan las copiosas listas de colorantes que, puros o modificados, pueden recomendar calurosamente para coloraciones y por ello convertirse en autoridad"². Otra de G. Mann, de 1902, dice: "Durante esta pródiga y liberal producción de nuevos métodos de coloración, las ventajas agregadas a la histología por el uso de colorantes fueron pocas, porque la mayoría de los descubrimientos atribuidos al uso de coloraciones especiales podrían haber sido hechas por un microscopista experto en secciones perfectamente sin teñir con casi, si no igual facilidad"². Mann exagera y es injusto. Hasta el microscopio de contraste de fase de Zernike, en 1934, era difícil apreciar con claridad las estructuras celulares y tisulares sin teñirlas para aumentar el contraste, porque tienen densidades ópticas similares, absorben poca luz del espectro visible y son casi transparentes con el microscopio de luz común. La microscopía de fase probó, por otra parte, que no eran meros artificios los que se coloreaban en tejidos y células fijadas sino estructuras existentes in vivo³. La microscopía de fase, de interferencia y de Nomarski, son de uso excepcional y en la rutina de un laboratorio de histopatología y citología se sigue con las coloraciones de hematoxilina-eosina, Papanicolaou y Giemsa; y las consideradas especiales⁴. Juan Rosai ha hecho la apología de la hematoxilina-eosina, combinación tradicional de hematoxilina, colorante natural, introducida en la técnica histológica en 1848 por Quekett, según los británicos, o en 1863 por Waldeyer, según los alemanes, y uno derivado de la anilina, la eosina, introducida por Fischer en 1875^5-2.
   La coloración con orceína, como la hematoxilina, mantiene su utilidad. La orceína, dijimos, es un producto de líquenes, esa curiosa simbiosis entre un alga unicelular y un hongo, donde el alga provee hidratos de carbono, vitaminas y nitrógeno y el hongo aporta protección estructural, vapor de agua y fabrica pigmentos. Se extrae de la orchilla o urchilla (del latín auricilla, orejita), liquen fruticoso, la Roccella tinctoria, cuyo cuerpo carece de raíz, tallo y hojas y crece como un manojo de ramas afiladas, ramificadas, que brotan de una estrecha base; tienen color gris amarillento con excrecencias negras a intervalos y miden de 5 a 15 cm de largo. Crece en las rocas de los acantilados de las islas de Madera, Azores, Canarias, de Cabo Verde, Madagascar y en las costas de África y América. La Roccella tinctoria puede ser reemplazada por otras orchillas de mar (Roccella fuciformes, R. montagnei), o de tierra (Lecanora tartarea y Umbilicaria pustulata) del norte de Europa⁶. En la Argentina se encuentran líquenes de especies que son potenciales fuentes de orceína (Lecanora, Parmelia, Umbilicaria)⁷. Sin embargo, Marzocca, en su exhaustivo índice de plantas colorantes, tintóreas y curtientes de Argentina, no menciona líquenes nativos utilizados con esos propósitos⁸.
   El primer gran productor de orchilla fueron las Islas Canarias. Lo recuerda la Punta de Orchilla, el punto más occidental de la más occidental de ellas, la Isla de El Hierro. Hasta los viajes de  Colón era un confín del mundo conocido y se creía que más allá el mar se precipitaba en un abismo. La orchilla fue una de las fuentes principales de ingresos de las Canarias desde mediados del siglo XV, y los produjo durante siglos. La orchilla –y la caza de esclavos– parece haber sido el primer estímulo de la conquista de las islas. Se exportaba a Génova, luego a Inglaterra; Holanda monopolizó por mucho tiempo la elaboración del tornasol. A principios del siglo XIX, las orchillas están casi agotadas, la exportación se reduce drásticamente, otras plantas tintóreas las reemplazan, las mejores comunicaciones hacen que se consiga orchillas más baratas de Perú, Chile o Madagascar. Los colorantes sintéticos dieron fin al gran comercio de la orchilla⁹.
   La orceína siguió utilizándose para elaborar el tornasol, en farmacia y en la técnica histológica. Ranvier, en 1889, indica la orceína para teñir cilindro-ejes, neuronas y neuroglía; tiñe la elástica con el picrocarminato amoniacal, mezcla de ácido pícrico, carmín y amoníaco, el ácido pícrico tiñe de amarillo la elástica¹⁰. Paul Gerson Unna (1850-1929) y Paul Rudolf Tänzer (1859-1919) introdujeron la orceína para teñir la elástica en 1890¹¹. Otras técnicas fueron ideadas después por Weigert (1898), Verhoeff (1908), Gomori (1950); tiñen de otro color a la elástica. La orceína es tan buena como ellas, más barata y sencilla.
   LaCour, en 1941, encontró un nuevo uso para la orceína, la técnica de la aceto-orceína para fijar y colorear los cromosomas y estudiar el cariotipo: número, forma, defectos y deformidades de los cromosomas. La técnica se sigue usando en citogenética animal y vegetal y se prefiere la orceína natural a la sintética^12..
   Otro entusiasmo por la orceína despertaron Shikata et al. cuando, en 1974, demostraron que teñía el antígeno de superficie de la hepatitis B (HbsAg). La orceína también tiñe la proteína asociada al cobre y, aunque hay técnicas más específicas y sensibles, está incorporada a la rutina del estudio de las biopsias hepáticas¹³.
   Todas estas técnicas son empíricas; la exacta composición química de la orceína es desconocida, ha sido sintetizada a partir del orcinol, un compuesto fenólico¹².
   Las fibras elásticas se tiñen para cerciorarse si faltan, están disminuidas, aumentadas, cómo están dispuestas y si están alteradas. Es una ayuda para diagnosticar una arteritis, aguda o reparada, identificar un aneurisma, apreciar los efectos de la presión y el flujo en arterias, arteriolas y venas, confirmar la invasión vascular por un tumor, encontrar restos de elástica en un granuloma. La tinción no nos lleva más allá, aun cuando: "El estudio de las cosas causadas precede (o debe preceder) al estudio de la causa de las cosas". Así dijo Rudolf Virchow (1821-1902); la cita es de memoria.
   Detengámonos en las fibras elásticas. Producto de fibroblastos y células musculares lisas son macromoléculas esenciales de la matriz extracelular con un núcleo de elastina, polímero con moléculas unidas por enlaces transversales de desmosina, y un manto de microfibrillas rico en fibrilinas y proteínas asociadas a su formación. Las microfibrillas forman el armazón donde se deposita la elastina. La glicoproteína asociada a las microfibrillas (MAGP-1) parece ser molécula esencial en la estructura de éstas. MAGP-1 podría ser también un enlace de fibras elásticas, porque se une a la tropoelastina, precursora de la elastina, y a las microfibrillas. Las fibras elásticas pueden estirarse y recuperar la extensión original sin gasto de energía, atributo necesario para la función de vasos sanguíneos, pulmones y piel¹⁴.
   Las fibras elásticas están diseñadas para mantener su elasticidad de por vida. Sin embargo, enzimas endógenas y exógenas pueden degradarlas. Los años y el sol nos arrugan, en las arterias se forman aneurismas y los espacios aéreos se dilatan y se destruyen las paredes alveolares en el enfisema. Las enfermedades hereditarias del tejido conectivo por mutaciones de genes afectan a los componentes de las fibras elásticas. Mutación del gen de la fibrilina-1 en el síndrome de Marfan. Mutación del gen de la fibrilina-2 en la aracnodactilia contractural congénita (CCA). Deficiencia del gen de la elastina en el síndrome de Williams-Beuren, síndrome congénito con facies de elfo (fina y delicada), retardo mental, crecimiento deficiente, estenosis aórtica supraventricular (SVAS) e hipercalcemia infantil idiopática, y en el cutis laxa congénita, que no sólo afecta la piel. Mutación ligada a una proteína de un canal iónico en el pseudoxantoma elástico (PXE), enfermedad autosómica, dominante o recesiva, también sistémica^14-15.
   La biología de las fibras elásticas es compleja y aún poco conocida. Son, hasta ahora, treinta y tres las moléculas asociadas a fibras y microfibrillas. Las fibras se ensamblan en etapas reguladas, nada se sabe de cómo se regeneran o reparan, tampoco su influencia en el comportamiento celular. La bioquímica, la ultraestructura y los modelos de ratones carentes de determinados genes gradualmente identifican componentes y interacciones entre sus moléculas y ayudan a conocer las causas de enfermedades congénitas y adquiridas¹⁴.
   El mito del retorno a la naturaleza ha traído de vuelta artesanías y colorantes naturales. Conocerlos y usarlos con habilidad y refinamiento llevó siglos y, cuando los sintéticos los reemplazaron, parte del arte se perdió porque se trasmitía oralmente. Artistas, hilanderos y tejedores los redescubren. Sostienen que son colores que hacen más suyas sus obras, más cercanos a la madre tierra y que tienen una sutileza de matices, armonía y profundidad de la que carecen los sintéticos. Los amigos y los necesitados de la naturaleza son muchos, ávidos, pueden causar estragos y agotar las fuentes. Así pasó con las orchillas proveedoras de orceína, así pasó con el Taxus brevifolia, de cuya corteza se extrajo el paclitaxel, droga eficaz (ahora semi-sintetizada) para tratar el cáncer de ovario y el de mama; el árbol debió ser protegido por la Pacific Yew Act de 1992. Sucedió con el Pygeum (Prunus) africanum, de cuya corteza se extraen sustancias eficaces para tratar la hipertrofia prostática; Camerún, en 1991, impuso restricciones sobre la extracción de corteza¹⁶.
   Tal vez la búsqueda de variedad de colores para teñir telas, células y tejidos, más que una necesidad satisface un deseo, un universal impulso estético de creación individual, de embellecer el trabajo y nuestra vida. La satisfacción es mayor cuando el impulso descubre, reproduce o entiende el orden, o el porqué del desorden, en las estructuras de la naturaleza.

Juan Antonio Barcat

Instituto de Investigaciones Médicas Alfredo Lanari, Facultad de Medicina, Universidad de Buenos Aires, 1427 Combatientes de Malvinas, Buenos Aires
e-mail: jabarcat@topmail.com.ar

Agradecimiento: A la Licenciada Alejandra Plaza, bibliotecaria del Instituto de Botánica Darwinion, por su ayuda.

1. Mayer F, Cook AH. The Chemistry of Natural Coloring Matters. New York: Reinhold, 1943.
2. Bracegirdle, BA. History of Microtechnique. 2^nd ed, Lincolnwood IL: Science Heritage, 1986. Chapter 4, p  65-77.
3. De Robertis EDP, Nowinski WW, Sáez, FA. Citología General. 4^ta ed. Buenos Aires: Ateneo, 1960. Capítulo 3, p 54-63, p 72-77.
4. Underwood JCE. Introduction to Biopsy Interpretation and Surgical Pathology 2^nd ed. Berlin: Springer, 1987. Chapter 3, pp 38-54.
5. Rosai J. Apología de la hematoxilina eosina. Obst Ginec Lat Americ 2000; 58: 112-8.
6. Richardson DHS. The Vanishing Lichens. Their History, Biology and Importance. Newton Abbot: David & Charles, 1975.
7. Grassi, MM. Contribución al catálogo de líquenes argentinos, I. Lilloa 1950; 24: 5-294.
8. Marzocca, A. Index de plantas colorantes, tintóreas y curtientes. Manual de las Especies de Argentina. Buenos Aires: Academia Nacional de Agronomía y Veterinaria, 1993.
9. Sánchez Pinto L. Las orchillas de Canarias. Publicado en la revista Aguayro nº 12. www.educa.rcanaria.es/usr/iesmencey/departam/naturale; 9-3-03
10. Ranvier L. Traité Technique D'Histologie. Paris: F. Savy, 1889. p 85 (orcéine); p 277 (fibres elastiques).
11. Who Named It? Taenzer-Unna stain. www.whonamedit.com;  9-3-03.
12. Lillie RD. H.J.Conn's Biological Stains. 8^th ed. Baltimore: Williams & Wilkins, 1969.
13. Scheuer P, Lefkowitch JH. Liver Biopsy Interpretation, 6^th ed. London: Saunders, 2000.Chapter 2, p 12-8.
14. Cay M, Kieltyl CM, Sherratt MJ, Shuttleworth CA. Elastic fibers. J Cell Sci 2002;115: 2817-28. www.highwire.com; 9-3-03.
15. Majno G, Joris I. Cells, Tissues and Disease: Principles of General Pathology. Cambridge MA: Blackwell, 1996; p 256-71.
16. Bown D. The Royal Horticultural Society. Enciclopedia de las Hierbas y sus usos. Traducción castellana de Encyclopedia of Herbs & their Uses, London: Dorling Kindersley, 1995, por Irene Saslavsky. Barcelona: Grijalbo Mondadori, 1996.