Histologie

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Die Histologie ist die Wissenschaft von den biologischen Geweben und somit Teilgebiet der Medizin und Biologie, genauer der Anatomie und der Pathologie.

Der Histologe/Pathologe untersucht Gewebeproben. Dazu werden mikrometerdünne, gefärbte Gewebsschnitte hergestellt und am Mikroskop beurteilt. Man spricht von morphologischer Diagnostik, da anhand des Erscheinungsbildes und färberischen Verhaltens der Gewebestrukturen der Befund erstellt wird. Zum Probengut im histologischen Institut gehören Operationspräparate (z.B. Magen, Darm, Niere), Probeexcisionen (z.B. Muttermal, Sehnen, Zystchen) und Biopsien (z.B. Magen-, Darm-, Brustgewebe-Biopsien). Mit Hilfe der modernen Technik lassen sich nun an winzigen Gewebestückchen (1-2 mm) bereits feingewebliche Diagnosen erstellen. Diese mikroinvasiven Methoden sind für die Patienten schonend und werden oft bei Vorsorgeuntersuchungen durchgeführt. Die elektronenmikroskopische Untersuchung von Gewebe fällt vorwiegend in den Forschungsbereich. Hier werden 0,5 - 0,01 µm dicke Schnitte hergestellt und mit einem hoch auflösenden Elektronenmikroskop begutachtet.

Histologischer Schnitt einer Lunge, Lungenpest

Zu den Aufgaben der Histologie gehört die Frühdiagnose von Tumoren (z.B. Magenbiopsie), Klassifizierung von Tumoren (gut- / bösartig), Nachweis von Stoffwechselerkrankungen, parasitären, bakteriellen, entzündlichen Erkrankungen, Hilfestellung zur Therapiewahl u.v.m.

Als Begründer der Histologie gilt Marie François Xavier Bichat (1771-1802), der ohne Mikroskop 21 Gewebetypen im menschlichen Körper beschrieb. Die Entstehung der Histopathologie schreibt man Johannes Peter Müller (1801-1858) zu, der 1838 ein Buch über die Natur und Struktureigenschaften von Krebs veröffentlichte. Als Vater der Histopathologie wird Rudolf Virchow (1821-1902) bezeichnet.

Inhaltsverzeichnis

1 Histotechnik
- 1.1 Schnellschnittuntersuchung
- 1.2 Färbemethoden der Histologie
2 Gewebearten
3 Literatur
4 Weblinks

[Bearbeiten] Histotechnik

Bevor ein Pathologe/Biologe die feingeweblichen Details einer Patientenprobe/eines Experimentes begutachten kann, muss das Gewebe einer ausführlichen Verarbeitung unterzogen werden. Diese Methoden fasst man als Histotechnik zusammen und werden im histologischen Labor von biomedizinischen AnalytikerInnen bzw. MTAs durchgeführt.

Die Gewebeverarbeitung im histodiagnostischen Labor umfasst die Begriffe:

Fixierung zur Stabilisierung des Gewebes (Hauptfixans: 4% neutral gepufferte Formaldehydlösung)
makroskopische Begutachtung, Zuschnitt der aussagekräftigen Gewebebezirke
Entwässerung und Imprägnierung des Gewebes mit flüssigem Paraffin
Einblocken des Gewebes in Paraffin; Paraffinquader wird hergestellt, der das Gewebe beinhaltet.
Herstellung von 2µm dicken Schnitten am Mikrotom
histologische Färbetechniken

Die Verarbeitung von FFPE-Gewebe (formalin-fixiertes paraffin-eingebettetes Gewebe) inklusive der Hämatoxylin-Eosin-Färbung stellt die weltweite "Routine"-Methode der Pathologie dar und dauert durchschnittlich 1-2 Tage von der Probenannahme bis zur Befundung. Im Gegensatz zum klinisch-chemischen Labor sind viele Arbeitsschritte von Hand durchzuführen. Besonders die Schnittherstellung am Mikrotom bedarf großen Geschicks.

[Bearbeiten] Schnellschnittuntersuchung

Bei manchen Operationen benötigt der Chirurg noch während der Operation Informationen über das entnommene Gewebe für seine weitere Vorgehensweise. In diesem Fall wird ein Teil der Probe innerhalb von 7 min als Schnellschnitt verarbeitet.

Gewebestabilisierung durch Gefrieren (-20°C)
Herstellung eines 5-10µm dicken Schnittes am Kryostat
Schnell-HE-Färbung
Befundung

[Bearbeiten] Färbemethoden der Histologie

Es gibt eine Unzahl verschiedener histologischer Färbungen, die im Laufe der letzten 120 Jahre entwickelt wurden. Der Großteil stammt aus den ersten 30 Jahren des vorigen Jahrhunderts. Im modernen Histolabor hat sich eine überschaubare Anzahl an Färbungen durchgesetzt. An erster Stelle steht die Hämatoxylin-Eosin-Färbung als Routine- und Übersichtsfärbung. Dafür werden meist computergesteuerte Färbeautomaten eingesetzt. Daneben werden für bestimmte Fragestellungen sogenannte Spezialfärbungen (meist von Hand) durchgeführt. Die Färbetheorie der biologischen Färbungen begründet sich meist in der Affinität bestimmter Gewebestrukturen zu bestimmten Farbstoffen. Die Hauptbindungskraft ist die Ionenbindung (saure Farbstoffe werden an basische Proteine gebunden). Bei histochemischen Methoden entwickelt sich eine färbige Substanz erst durch die Reaktion mit einem Gewebeinhaltsstoff (z.B. Berliner-Blau-Reaktion, Perjodacid-Schiff'sche Reaktion). Des weiteren gibt es noch enzymhistochemische Methoden, wo zelleigene Enzyme eine Farbentwicklung bewirken.

Diese klassische Histotechnik wird seit den 80er Jahren durch die Immunhistochemie ergänzt. Hier beruht der Nachweis von "Zelleigenschaften" auf einer Antigen-Antikörper-Reaktion. In einer Mehr-Schritt-Technik erfolgt die Sichtbarmachung der Reaktion durch eine Chromogenentwicklung (z.B. Diaminobenzidin) am Ort des Antigens (Proteins). Seit den 90er Jahren findet die in-situ-Hybridisierung Eingang in die histologische Diagnostik. Hier beruht der Nachweis auf der Aufschmelzung und spontanen Anlagerung von DNA-Doppel- bzw. Einzel-Strängen. Es werden Nukleinsäure-Sequenzen mithilfe sogenannter "Sonden" dargestellt. Sind diese Sonden mit Fluorchromen markiert, spricht man von Fluorochrom-in-situ-Hybridisierung FISH.

Mit dieser morphologischen Molekularpathologie beginnt ein neuer Abschnitt der Histodiagnostik.

Übliche Färbemethoden sind:

Hämatoxylin-Eosin-Färbung: Zellkerne, Bakterien, Kalk >> blau; Zytoplasma, Kollagen >> rot
PAS-Färbung: (Perjodsäure-Schiffsches Reagenz): neutrale Glykokonjugate (Schleimstoffe) >> magentarot
Berlinerblau-Reaktion: Nachweis von dreiwertigen Eisenionen im Gewebe
Reticulinfärbung nach Gomori: Versilberung, reticuläre Fasern >> schwarz
von Kossa Färbung: Versilberung; Verkalkungen >> schwarz
Giemsa-Färbung: Blutzellenfärbung
Gramfärbung: Bakteriendifferenzierung in gram-positiv (blau) und negativ (rot)
Ziehl-Neelsen: säurefeste Stäbchen (Tuberkulose) >> rot
Azan (Azokarmin-Anilinblau)
Elastica (Resorcin-Fuchsin / Orcein): elastische Fasern schwarz-violett
van Gieson (Eisenhämatoxylin / Pikrinsäure / Säurefuchsin): Kerne braun-schwarz, Bindegewebe rot, Muskulatur gelb
LFB (Luxol Fast Blue / Kresylviolett): Markscheiden türkisblau, Kerne blauviolett
Trichom nach Masson-Goldner (Eisenhämatoxilin / Lichtgrün): differenzierte Anfärbung der Bindegewebskomponenten
Eisenhämatoxylin nach Heidenhain (EH)
Neu-Metyhlenblau-Färbung, NMB-Färbung:
Golgi-Färbung: Versilberung einzelner Neurone

[Bearbeiten] Gewebearten

Epithelgewebe
Binde- & Stützgewebe
- Bindegewebe
- Knorpelgewebe
- Knochengewebe
- Blut (Bindegewebe mit flüssigem Stroma)
Muskelgewebe
Nervengewebe

[Bearbeiten] Literatur

Lüllmann-Rauch, Renate: Taschenlehrbuch Histologie, 2. Auflage, Thieme Verlag, ISBN 3131292423
Schiebler: Histologie, Springer-Verlag
Leonhardt, H.: Histologie, Zytologie und Mikroanatomie des Menschen, Thieme-Verlag
Kühnel, W.: Taschenatlas der Zytologie, Histologie und mikroskopischen Anatomie, Thieme-Verlag
Welsch, U.: Lehrbuch Histologie
Welsch, U.: Atlas Histologie
Dr. Werner Tackmann: Repetitorium der Histologie : Teil 1 Zell- und Gewebelehre, 1999, ISBN 3932723007 , "Teil 2 Organe und Systeme', 1999 ISBN 3932723015
Kiernan, J.A.: histological and histochemical Methods, 1999, Arnold, ISBN 0750649364
Lang, Gudrun: Histotechnik, 2006, Springer-Wien-New York, ISBN 3211331417