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Santiago Ramón y Cajal a cien años del premio Nobel
Biografía del gran histólogo español Santiago Ramón y Cajal, premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1906, en la que se resalta la trascendencia de su obra y sus contribuciones en neurohistología. Descubrió que las neuronas son entidades separadas e independientes que se articulan por contactos y propuso la teoría neuronal.
María Genoveva González
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Al finalizar el siglo xix, las investigacio­nes sobre el sistema nervioso recibieron un fuerte impulso con los descubrimientos de Santiago Ramón y Cajal. Hombre de ciencia que creyó en ella y amó el estudio, compartió el premio Nobel de Fisiología y Medicina de 1906 con Camilo Golgi, en reconocimiento por sus trabajos en la anatomía del sis­tema nervioso. La teo­ría neuronal es la base central de sus descubrimientos, su concepción permitió el conoci­miento detallado que tenemos hoy del sistema nervioso. La trascendencia de su obra, que se adelanto a su época, es notable en diversos campos. Su idea del neurotropismo aparece nuevamen­te en una serie creciente de factores tró­ficos, como el factor de crecimiento nervioso. La influencia de sus descrip­ciones sobre la degeneración y re­­ge­neración es bien visible en las investi­gaciones actuales en torno a la muerte y la plasticidad celular programada.

Nació el primero de mayo de 1852 en el pueblecito español de Ayerbe, en la provincia aragonesa de Huesca. Cuen­tan que fue un muchacho muy tra­vieso, el terror de sus vecinos. Una vez lo condenaron a tres días de cárcel por demoler el portal de un vecino, to­dos lo consideraban un pequeño ván­dalo que seguramente tendría un triste final.

Desde pequeño tenía una curiosidad ilimitada por los fenómenos natu­ra­les y una sensibilidad innata por la be­lleza de la naturaleza. En esa época tres acontecimientos dejaron huella in­deleble en su joven mente: la victoria de los ejércitos españoles en África, la caída de un rayo en la escuela y en la iglesia, y el eclipse del año 1860.

Sus primeros estudios fueron muy accidentados. En Jaca, internado en el colegio de los Escolapios, se rebeló con­tra el aprendizaje del latín de memoria, por lo que fue castigado y encerra­do. Tiempo después, en el Instituto de Huesca, donde en lugar de latín de­bía aprender matemáticas y ciencia, la que secretamente cambio por un curso de física, el informe escolar fue tan malo como era de esperar. Su padre lo sacó de la escuela y lo colocó como aprendiz de barbero. Entre cortes de pelos y afeitadas, Santiago continuaba sus co­rrerías. Desesperado, Don Justo, su pa­dre, decidió trasladarlo a un taller de zapatería.
 
A los 16 años inició, junto con Don Justo, estudios de anatomía, revelando un notable talento para dibujar. A partir de entonces, abandonó sus corre­rías y comenzó a estudiar medicina en la Universidad de Zaragoza, donde su pa­dre era profesor de anatomía. Por su pericia en el arte de disecar, al final del segundo año, Santiago logró una pla­za de ayudante de disección, además de impartir clases particulares de anatomía. Por ese tiempo apareció un libro revolucionario, La patología ce­lu­lar de Virchow. Prosiguiendo los pasos del alemán Teodor Schawnn, para quien la célula era la unidad estructu­ral básica de todos los organismos vi­vien­tes —idea por aquel entonces com­pletamente nueva—, Virchow aplicó este concepto al estudio de la célula en condiciones patológicas. Santiago esta­ba intrigado por la tesis de Virchow, en la que la célula es una unidad inde­pendiente y el principal protagonista de los trastornos patológicos. La escue­la opuesta, la de los vitalistas y animis­tas, sostenía lo contrario, que la célula no era la unidad básica del organismo sino como un sitio de defensa que pro­tegía el cuerpo contra los ataques del mundo exterior.

En el verano de 1873, apenas alcan­zada la mayoría de edad, Santiago se gradúo de Médico y fue declarado soldado. La situación política de España era grave, la nueva Republica bajo la presidencia de Emilio Castelar, ordenó el reclutamiento de todos los hombres útiles para las armas. Santiago tu­vo que dormir en el cuartel, comer rancho y hacer la instrucción militar. Ocho meses después fue enviado a Cu­ba, donde crecían las revueltas contra la dominación española. Se le asignó un puesto sanitario en la Región de Vis­ta Hermosa, arrasada por la guerra. Allí debió luchar en las peores condicio­nes contra toda clase de pestilencias y el peligro de muerte. Agotado por la di­sentería y el paludismo, fue dado de baja y enviado de vuelta a España.

De regreso a casa retomó el es­tudio de anatomía e histología en Zarago­za, donde lo nombraron ayudante in­te­ri­no de anatomía y, dos años después, pro­fesor auxiliar temporal.

El microscopio

Mientras cursaba las asignaturas del doctorado en medicina, seducido por la contemplación de las preparaciones microscópicas que el Maestre de San Juan le muestra, Ramón y Cajal decide consagrarse a la investigación histo­lógica. A pesar de que nunca antes vio preparar, ni era capaz de efectuar el más sencillo trabajo micrográfico. En el laboratorio de fisiología de la universidad de Zaragoza había un viejo mi­croscopio con el que admiró por pri­mera vez el sorprendente espectáculo de la circulación de la sangre. Más tarde, compró a plazos un microscopio Verick, con el que observó todo lo que pudo.

Con los años, se crearon en histología diversos métodos para tratar los tejidos con reactivos químicos, con el fin de estudiarlos en el microscopio. La innovación de Cajal consistió en tratar las fibras nerviosas con cloruro de oro, antes de impregnarlas con nitrato de plata según la técnica corriente. También por entonces, descubrió la ventaja de emplear el nitrato de plata amoniacal en lugar del simple, sin previo ba­ño amoniacal. Con ello, y sin saberlo, preparaba el terreno para el trabajo que le ocuparía toda la vida. Sus descubrimientos pasaron inadvertidos, pues pu­blicaba sus trabajos en español, lengua que no se utilizaba en el mundo científico.

Una hemoptisis interrumpió súbitamente sus investigaciones, y después de otra, tuvo que reposar en la estación balnearia de Panticosa. Cuando regresó a Zaragoza, nuevamente se consagró a su trabajo en la sala de disección y a sus investigaciones.

En 1879, después de reñidas oposi­ciones, Ramón y Cajal fue nombrado director de museos anatómicos de la Fa­cultad de Medicina de Zaragoza. Ani­mado por ello, decide casarse con doña Siveria Fañanás García en 1880, pese a las dificultades económicas con las que tendría que luchar durante tantos años. Pero la insuperable abnegación y la bondadosa cordura de su esposa fueron para él ayuda y consuelo inestimables. Esto era tan cierto que sus amis­tadas decían: “la mitad de Cajal es su mujer”.

Cuando tenía treinta y dos años, en 1884, se trasladó a Valencia para ocupar su cátedra e impartir clases fuera de la Facultad, con el fin de obtener in­gresos adicionales que asegurarán la marcha financiera de su laboratorio. Incluso logró comprar un micrótomo automático. Para sus estudios utiliza ra­tones, que por su tamaño le per­mi­ten seguir las estructuras encefálicas por medio de un número relativa­men­te pe­queño de cortes, y como los núcleos de las células se hallan muy ­cer­ca entre sí, puede seguir las prolongacio­nes ce­lulares a lo largo de todo su tra­yecto hasta alcanzar su destino.

El progreso científico de Cajal nue­vamente se interrumpió en 1885, esta vez por la epidemia de cólera que aso­ló Valencia y más tarde invadió toda España. Realizó estudios sobre el baci­lo colérico e ideó un método sencillo de teñirlo para su observación en el mi­croscopio; también propuso la vacu­nación de hombres y animales con cul­tivos muertos del bacilo para producir inmunidad. Las autoridades zaragone­sas, agradecidas por sus contribuciones científicas, le regalaron un micros­copio Zeiss.

De regreso a Valencia, en el otoño de 1885, Cajal volvió al estudio de los te­jidos vivos, publicó una serie de artículos sobre la estructura del cartí­lago, la lente del cristalino y las fibras musculares de los insectos y de algunos vertebrados. Pero su mayor empre­sa era la publicación de una obra ex­ten­sa, el Manual de histología normal y técnica micrográfica, con 203 grabados y 692 páginas. El libro fue un éxito: la primera edición se agotó y la segun­da tuvo que imprimirse en 1893.

Coloración argéntica y sistema nervioso

Cajal empezó a experimentar con la téc­nica de tinción del sistema nervioso creada por el histólogo italiano Camilo Golgi en 1888. Gracias a ella es po­si­ble observar las más finas estructuras nerviosas de color castaño sobre un fon­do amarillento, pero el método te­nía imperfecciones; correspondió a Ca­jal perfeccionarlo, y con tal éxito, que le mereció la hostilidad de su inventor para toda la vida.

Su triunfo dependió de la idea de que el método podía usarse con mayor provecho empleando el cerebro de em­briones en lugar del de adultos, mucho más complejo. Cuando lo intentó, em­pleando embriones de pájaros y de pe­queños mamíferos, comprobó que las células destacaban íntegras den­tro de cada corte microscópico, y logró los re­sultados deseados con mucha mayor claridad que utilizando el tejido adulto. El método de cromato de plata, apli­ca­do al embrión en esta fase de desarrollo, proporcionaba una coloración per­fecta y neta de los elementos componentes de la sustancia gris del cerebro.

Sobre la base de sus investigaciones descubrió que las células nerviosas no se comunican entre sí por conti­nuidad, como afirmaba el reticularismo de Golgi (figura 1), sino por contigüidad, es decir, por contacto de las ter­mi­naciones axónicas o dendríticas de cada célula con el cuerpo o las terminaciones de otras (figura 2). Cajal resumió sus aportaciones sobre la morfología y las conexiones de las células nerviosas en la sustancia gris en cuatro puntos: primero, las ramificaciones colaterales y terminales de todo cilindroeje acaban en la sustancia gris, no me­diante una red difusa, según defen­dían Gerlach y Golgi, sino por medio de arborizaciones libres, dispuestas en variedad de formas; segundo, estas ra­mificaciones se aplican íntimamente al cuerpo y dendritas de las células ner­viosas, estableciéndose un contacto en­tre el protoplasma receptor y los últimos ramúsculos axónicos; tercero, el soma y las expansiones protoplásmicas de las neuronas participan en la ca­de­na de conducción, es decir, reciben y propagan el impulso nervioso, contra­riamente a la opinión de Golgi, para quien dichos segmentos celulares de­sem­peñarían un papel meramente nu­tritivo; y cuarto, excluida la continuidad sustancial entre célula y célula, se impone la opinión de que el impulso nervioso se transmite por contacto.

Reconocimiento internacional

Animado por sus observaciones, invir­tió sus pequeños ahorros en la publicación de esas aportaciones en la Revista trimestral de histología normal y patológica, fundada por él. Inmediatamente buscó ampliar su círculo de lec­tores y difundir internacionalmente los resultados de sus investigaciones. Al inicio de 1889, publicó traducciones francesas de tres trabajos, donde expo­nía los hallazgos más importantes que consiguió acerca de la estructura del cerebelo, la retina y la médula espinal, pero fueron recibidos con desconfianza.

Para superar eso, Ramón y Cajal, lle­no de esperanzas, con sus pocos aho­rros y sus principales preparaciones en la maleta, decidió acudir a la reu­nión de la Sociedad Anatómica Alema­na, rea­lizada en Berlín en el otoño de ese año. Allí mostró las preparaciones que demostraban mejor sus des­cu­bri­mien­tos y triunfó ante sus oyentes; el más en­tusiasta fue Kölliker, quien le dijo: “ce­lebro que el primer histólogo que ha producido España sea un hom­bre tan distinguido como usted y de tan­ta talla científica”. Kölliker era firme par­ti­dario de la teoría reticular, pero los trabajos de Cajal lo persuadieron de aban­donarla y proclamar el nuevo concepto: la teoría del contacto y de las neuronas como entidades separadas e independientes.

Al término de su fructífero viaje, Cajal regreso a Barcelona para reintegrarse en su trabajo. Poco después de Kölliker, casi todas las grandes figuras de la neurohistología europea, pese a la oposición de Golgi, reconocieron su teoría neuronal y consideraron definitivamente demostrado el error de la hipótesis reticular; asimilaron los hallazgos de Cajal y aceptaron su nueva concepción de la estructura del sistema nervioso. Durante 1890 publicó na­da menos que diecinueve artículos, seis de los cuales aparecieron en francés en diferentes revistas morfológicas europeas.

En 1891 y los primeros meses del año de 1892 continuó realizando traba­jos de ca­rácter analítico, principalmen­te sobre la retina, el cerebro y los gan­glios simpáticos. También formuló la ley de la polarización dinámica de las neuro­nas, una de las aportaciones per­durables, y ofreció una síntesis de su concepción de la estructura del sistema ner­vioso, la cual alcanzó una gran difusión internacional.

En su trayectoria científica, Cajal le concedió gran relieve al problema de la dirección del impulso nervioso den­tro de la neurona, define su teoría de la polarización dinámica de la siguien­te forma: “La transmisión del movimien­to nervioso tiene lugar desde las ramas protoplasmáticas hasta el cuerpo celu­lar, y de éste a la expansión nerviosa. El soma y las dendritas representan, pues, un aparato de recepción, mientras que el axón constituye el órgano de emisión y repartición”.

Al final de 1891 decidió reunir en un volumen todos sus estudios acerca de la estructura del sistema nervioso de los vertebrados. Este proyecto, que durante diez años le obligó a un arduo trabajo, cristalizó en el clásico libro El sistema nervioso del hombre y los vertebrados.

Nuevas investigaciones y publicaciones

Tras el fallecimiento de Aureliano Maes­tre de San Juan, en 1890, quedó vacan­te la cátedra de histología y anatomía patológica en Madrid; Cajal concursó por la plaza y la ganó. Así, en abril de 1892, con cuarenta años de edad y pa­dre de seis hijos, Santiago Ramón y Ca­jal llegó a Madrid con la carpeta re­pleta de proyectos para nuevas investigaciones.

En sus primeros cinco años de es­tan­cia en la capital, prosiguió sus in­ves­tigaciones, empleando con el método de Golgi, sobre la estructura de otras zonas del sistema nervioso: el as­ta de Ammon, la corteza occipital del cerebro, el gran simpático visceral, el bulbo raquídeo, etcétera. En todas ellas, el resultado general fue comprobar la teoría de la neurona, es decir, el con­tac­to entre somas y arborizaciones ner­vio­sas, así como la ley de la polarización dinámica. En 1896 comenzó a utilizar el método de Ehrlich, técnica que per­mi­te teñir las fibras y las células nervio­sas. Al aplicarlo, obtuvo imágenes cla­rí­simas de color azul intenso con las que consiguió contrarrestar la descon­fianza de algunos histólogos escépticos que habían insinuado que algunas tinciones con el cromato de plata eran artefactos.

En 1894, cuando la obra de Cajal ya había alcanzado amplia difusión y pres­tigio en los ambientes científicos del continente europeo, fue invitado a pro­nunciar la Croonian Lecture ante la Real Sociedad de Londres. Allí resumió sus hallazgos e ideas en francés con el título La fine structure des centres nerveux. Se le nombró doctor honoris cau­sa por la Universidad de Cambridge.

En el mismo año, Cajal envió un tra­bajo al Congreso Internacional de Medicina en Roma, sobre la morfología de la célula nerviosa, en el que por primera vez ponía de manifiesto el he­cho de que la capacidad intelectual no depende del número y de las dimensiones de las neuronas cerebrales, si­no de la riqueza de sus terminaciones y de la complejidad de las áreas de aso­ciación, hecho que actualmente constituye un principio fundamental en psicología.

La Textura del sistema nervioso del hom­bre y de los vertebrados, publicado en Madrid entre 1897 y 1904, fue el li­bro más importante de Cajal, según su propio autor. También publicó otros tex­tos científicos, como el Manual de His­tología. Cinco años después se impri­mió en Paris la traducción francesa de la gran obra de Cajal, Histologie du systéme nerveux de l’homme et des vertebrés (1909-1911).

Distinciones científicas

Entre 1899 y 1906, el extraordinario pres­tigio alcanzado por su obra ge­ne­ró que Cajal recibiera una serie de distin­ciones científicas internacionales del máximo nivel. En junio de 1899 fue in­vitado por la Clark University para pro­nunciar una serie de conferencias en el ciclo que dicha institución nor­teame­ricana organizó con motivo del décimo aniversario de su fundación. A pe­sar de que no se encontraba bien de sa­lud, Cajal impartió tres conferen­cias sobre la estructura histológica del cerebro humano y de los mamíferos superiores.

En 1900, el Congreso Internacional de Medicina, por voto unánime de su comité directivo, le concedió el premio internacional instituido en la ciudad de Moscú para el trabajo médico o bio­ló­gico más importante publicado durante el trienio transcurrido desde la ce­lebración del congreso anterior.

Cuatro años y medio después, en los albores de 1905, recibió otra distin­ción de la máxima categoría, la Acade­mia de Ciencias de Berlín le concedió la medalla de oro Helmholtz, la cual se otorga cada dos años al investigador que realizó la aportación de mayor re­lieve en cualquier rama de la ciencia.

Por último, en octubre de 1906, el Real Instituto Carolino de Estocolmo le comunico que había sido galardona­do, junto con Camilo Golgi, con el pre­mio Nobel de Fisiología y Medicina. De acuerdo con el reglamento de la Ins­titución Nobel, se trasladó a Estocol­mo para recibir el diploma y la medalla de manos del monarca sueco, y pro­nunciar una conferencia acerca de sus investigaciones, cuyo título fue La es­tructura y conexiones de las neuronas. Allí conoció personalmente a Golgi, cu­yas contribuciones citó y elogió duran­te su conferencia.

Le llovieron las felicitaciones, co­men­zando por la de la Reina María Cris­tina y la del presidente del conse­jo de ministros, Francisco Sivela. Se le concedió la Gran Cruz de Isabel la Ca­tólica y, poco más tarde, la de Alfonso XII y el nombramiento de consejero de instrucción pública. También fueron numerosos los homenajes privados y públicos.

Entre 1903 y 1913, Cajal no abando­nó el empleo de la impregnación cro­mo­argéntica, pero el hallazgo de una nueva técnica de tinción, la del nitrato de plata reducido, le permitió discernir con nitidez las neurofibrillas que com­ponen el protoplasma de la neurona y que se extienden hacia las prolongaciones del cuerpo celular. Con ello, pu­do defender la teoría neuronal frente al neorreticularismo que surgió al inicio del siglo XX.

La invención de dos nuevas técnicas marcan el inicio de la última etapa de Cajal: los métodos del nitrato de ura­no en 1912 y del oro-sublimado un año después. Con la primera consiguió pre­cisar numerosos detalles acerca de la disposición, fases evolutivas y cone­xio­nes del aparato de Golgi, retículo endo­neuronal que el histólogo italiano ha­bía observado por vez primera a finales del siglo xix. Con la segunda resolvió el problema de la impregnación de un ti­po de neuroglia. Esta innovación re­sul­taría decisiva para las investigaciones que sobre la glioarquitectura desa­rro­lla­ron después Nicolás Achúcarro y Pío del Río Hortega, otras dos grandes fi­gu­ras de la neurohistología espa­ñola.

Después de treinta años de ininterrumpida labor, Ramón y Cajal continuó el trabajo en el laboratorio, pero acu­saba la honda depresión moral que le produjo la guerra europea de 1914. La redacción de Degeneración y regene­ra­ción del sistema nervioso, entre 1912 y 1914, lo dejó completamente ago­ta­do. En esos mismos años publicó su es­plén­dida monografía La fotografía de los colores. No obstante, prosiguió su la­bor por sí mismo y con la colaboración de sus discípulos. A pesar de su es­ta­do de salud y de sus desánimos, es­cri­bió y publicó de manera incansable durante las dos últimas décadas de su vida. Desde 1914 hasta su muerte, pro­dujo medio centenar de artículos de tema neurohistológico. La gran ilusión científica de Cajal durante la fase final de su vida fue la publicación de una ter­cera edición, ampliada y actualizada, de su gran libro Textura del sistema nervioso.

Su último libro fue escrito desde una perspectiva biográfica, El mundo vis­to a los ochenta años, donde re­gistró, con la calma de médico, las sensaciones resultantes de su arteriosclerosis cerebral. Terminó de redactarlo a fina­les de mayo de 1934 y apareció cuatro meses después, casi coincidiendo con su muerte. El 17 de octubre de 1934, con­servando su lucidez hasta el último momento, murió en Madrid.

Consideraciones finales

Puede decirse que estamos en deuda con Cajal; sus investigaciones revo­lu­cio­naron la neurología, al señalar que la unidad básica del sistema nervioso no era, como hasta entonces se creía, la fibra nerviosa sino la célula. En sus es­tudios de las estructuras nerviosas más complejas siempre trató de comprender su significado funcional y, por consiguiente, fue un biólogo en el sen­tido más amplio. Demostró que el sis­te­ma nervioso está constituido por ca­denas de neuronas que se articulan por contactos, los que hoy llamamos sinap­sis, y determinó la dirección de propa­gación de los impulsos en las diversas cadenas.

Resulta admirable la gran cantidad de resultados que obtuvo con técnicas clásicas, los cuales se han confirmado al ser examinados con los métodos y conocimientos actuales. Es asombroso comprobar el elevado número de sus hallazgos que permanecen. Su concep­ción del sistema nervioso permitió el co­nocimiento detallado que hoy tene­mos del mismo.

Me gustaría finalizar este trabajo, con lo dicho por el Doctor Wilder Pen­field con motivo de la muerte de Cajal: “Ahora que el fin ha llegado, su vida y sus realizaciones brillan intensamente en la historia de la neurología. Era un genio polifacético, impulsado por ese misterioso ‘susurro’ que llega a los pocos elegidos por Dios, que los em-pu­ja siempre adelante para explorar más allá de los conocimientos existentes, sin reposo y sin más recompensa que sa­ber que han penetrado en la tierra pro­metida de los descubrimientos”. No podría haber epitafio más justo.
María Genoveva González Morán
Facultad de Ciencias,
Universidad Nacional Autónoma de México.
Referencias bibliográficas

Juarros, C. 1835. Vida y milagros de un sabio. Nuestra Raza, Madrid.
Lían Entralgo, P. 1949. Dos biólogos: Claudio Ber­nard y Ramón y Cajal. Espasa Calpe, Buenos Aires.
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López Piñero, J. M. 1985. Cajal. Salvat Editores, Barcelona.
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Peláez Cebrian, M. 1999. Vivencias de Don Santiago Ramón y Cajal. Sociedad Médica Hispano Me­xicana, México.
Baratas, A. 2001. Nobeles españoles: Cajal, Ochoa: de la neurona al adn. Nivola, Madrid.
María Genoveva González Morán realizó la licenciatura, la maestría y el doctorado en Biología en la Facultad de Ciencias, unam. Actualmente es profesora de carrera titular B de tiempo completo y profesora de asignatura B en la Facultad de Ciencias de la unam.
 
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como citar este artículo

González Morán, María Genoveva. (2006). Santiago Ramón y Cajal a cien años del premio Nobel. Ciencias 84, octubre-diciembre, 68-75. [En línea]
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