citologìa

sf. [sec. XIX; cito-+-logia]. Disciplina biologica che studia la struttura e le proprietà delle cellule animali e vegetali. Sorta nella seconda metà del secolo scorso come branca dell'istologia e dell'anatomia, la citologia ha conservato per molto tempo l'indirizzo morfologico proprio di tali scienze, basandosi, cioè, sull'osservazione microscopica di tessuti opportunamente fissati e colorati. Questo fatto ha portato a importanti acquisizioni sulle caratteristiche differenziali delle cellule, sulla dinamica della riproduzione e della differenziazione, sulla validità e sui limiti della teoria cellulare. L'avvento della microscopia elettronica ha rappresentato una svolta essenziale nella citologia, non solo per aver portato l'indagine morfologica ai limiti dimensionali delle macromolecole, ma anche per avere posto nuovi problemi di interpretazione, da cui è parso necessario impostare lo studio della cellula anche su basi biochimiche e funzionali. Di questo orientamento sono espressione i moderni settori della ricerca citologica, quali la citochimica, che studia la natura e la reattività chimica dei componenti protoplasmatici, estratti dalle cellule e isolati in forma pura; la biofisica citologica, che esamina le proprietà chimico-fisiche della materia vivente per definire le leggi che ne regolano le attività; la citofisiologia, che alla luce delle acquisizioni morfologiche e biochimiche studia i fenomeni meccanici ed energetici della cellula; la citopatologia, che si propone di spiegare le cause e le modalità dei turbamenti cellulari. Tra le tecniche di indagine che più significativamente hanno contribuito all'avanzamento della citologia sono da ricordare: la coltura delle cellule in vitro, che ha permesso di analizzare elementi cellulari “puri” e di esaminare i processi citoevolutivi in condizioni sperimentali controllate; l'ultracentrifugazione differenziale, con cui è stata operata la separazione del nucleo e degli organelli citoplasmatici in frazioni quasi pure, utilizzabili per la ricerca citochimica ed enzimologica; la diffrattometria dei raggi X e all'infrarosso, che ha fornito dati preziosi sullo stato chimico-fisico della materia vivente e sull'organizzazione macromolecolare del protoplasma; va infine sottolineata l'importanza dell'autoradiografia nello studio in vitro e in vivo della cinetica intracellulare di un gran numero di sostanze biologiche e per l'interpretazione dei fenomeni metabolici ed energetici. Queste e altre non meno preziose tecniche di indagine hanno consentito l'approfondimento delle conoscenze sulla cellula animale e vegetale fino a livelli che il solo metodo morfologico non avrebbe probabilmente permesso di raggiungere; a ciò si deve anche il fatto che nella citologia moderna trovano il principale punto di convergenza quasi tutte le discipline biologiche, dalla zoologia alla medicina, dalla botanica alla genetica. Gli interessi della citologia si sono progressivamente rivolti allo studio delle macromolecole cellulari e alle modalità della loro organizzazione. Com'è noto, le grosse molecole su cui si fonda l'architettura del protoplasma vengono sintetizzate dalla cellula, secondo modalità definite dal codice genetico, con l'intervento degli enzimi, catalizzatori anch'essi di natura macromolecolare. I costituenti del protoplasma vivente sono molecole non vitali, strutture che, individualmente, seguono le normali leggi chimiche e fisiche del mondo inanimato. Ciò suggerisce che i caratteri peculiari della cellula sono da ricercare non tanto nella struttura formale, quanto nell'organizzazione complessiva, la quale è espressa sostanzialmente dalla capacità della cellula di produrre e trasformare energia, di riprodursi e di mantenere inalterata la composizione del protoplasma attraverso i processi del metabolismo. Gli obiettivi della ricerca citologica si sono progressivamente concentrati sulle macromolecole cellulari (proteine, polisaccaridi, lipidi, complessi lipoproteici, glicoproteine, ecc.) che, non potendo essere studiate direttamente per le loro dimensioni sub-microscopiche, devono essere “ricostruite” per via indiretta, attraverso il confronto dei dati ottenuti con metodi diversi. Si può in sostanza affermare che i caratteri informatori della citologia moderna sono basati sul modellamento delle strutture cellulari sub-microscopiche non nei termini statici della morfologia tradizionale, ma in rapporto agli eventi dinamici che più propriamente caratterizzano la fisionomia della cellula. È opinione diffusa tra gli studiosi che la citologia, divenendo con il passare degli anni biologia molecolare, saprà trovare modelli adeguati per esprimere in modo accettabile sia l'aspetto formale sia il continuo modificarsi della materia vivente.

G. E. Palade, Frontiers in Cytology, New Haven, 1958; G. H. Bourne, Division and Labor in Cells, New York, 1962; E. J. Ambrose, D. M. Easty, Cell Biology, Londra, 1970; G. Goglia, Citologia e istologia, Padova, 1988.