HISTOKEMI: BEGRÄNSNING, BEARBETNING, FÄRGNING - BIOLOGI - 2025

Den histokemiska är ett användbart verktyg i studien av morfologin hos olika biologiska vävnader (växter och djur) på grund av dess reaktionsprincip för vävnadskomponenter såsom kolhydrater, lipider och proteiner, bland annat kemiska färgämnen.

Detta värdefulla verktyg tillåter inte bara att identifiera sammansättningen och strukturen hos vävnader och celler, utan också de olika reaktionerna som förekommer i dem. På samma sätt kan möjlig vävnadsskada orsakad av närvaron av mikroorganismer eller andra patologier bevisas.

Histokemiska fläckar. Nylvirus, Gram-positiva och Gram-negativa bakterier (Gram), Histoplasma capsulatum (Grocott), Mycobacterium tuberculosis (Ziehl Neelsen). Källa: Pixinio.com/Wikipedia.org/Nephron / CDC / Dr. George P. Kubica

Histokemi, från tidigare århundraden har gett viktiga bidrag, såsom demonstrationen av förekomsten av blod-hjärnbarriären av Paul Ehrlich. Detta var möjligt eftersom hjärnan från det experimentella djuret som användes av Ehrlich inte färgades med anilin, vilket är ett grundläggande färgämne.

Detta ledde till användning av olika färgämnen, såsom metylenblått och indofenol, för att färga de olika typerna av celler. Denna upptäckt ledde till klassificering av celler till acidofil, basofil och neutrofil, enligt deras specifika färgning.

Nyligen genomförda studier har använt denna teknik för att visa närvaron av olika föreningar, inklusive fenoler, såväl som kolhydrater och icke-strukturella lipider, i vävnaderna i Litsea glaucescens-arterna, bättre känd som laurel. Hitta dessa, både i bladet och i träet.

Likaså identifierade Colares et al, 2016 växten av medicinskt intresse Tarenaya hassleriana med histokemiska tekniker. I denna art bevisades närvaron av stärkelse, myrosin, såväl som fenoliska och lipofila föreningar.

Grund

Histokemi baseras på färgning av cellstrukturer eller molekyler som finns i vävnaderna tack vare deras affinitet med specifika färgämnen. Färgningsreaktionen hos dessa strukturer eller molekyler i deras ursprungliga format visualiseras senare i det optiska mikroskopet eller elektronmikroskopet.

Färgningens specificitet beror på närvaron av jonacceptanta grupper närvarande i celler eller vävnadsmolekyler.

Slutligen är syftet med histokemiska reaktioner att kunna visa det genom färgning. Från de största biologiska strukturerna till den minsta av vävnader och celler. Detta kan uppnås tack vare att färgämnena reagerar kemiskt med vävnader, celler eller organeller molekyler.

Åtal

Den histokemiska reaktionen kan involvera steg innan tekniken utförs, såsom fixering, inbäddning och skärning av vävnaden. Därför måste det beaktas att i dessa steg kan strukturen som ska identifieras skadas, vilket ger falska negativa resultat, även om den är närvarande.

Trots detta är den tidigare fixeringen av vävnaden som utförs korrekt, eftersom den förhindrar autolys eller cellförstörelse. För detta används kemiska reaktioner med organiska lösningsmedel såsom: formaldehyd eller glutaraldehyd, bland andra.

Införandet av tyget görs så att det bibehåller sin fasthet när den skärs och därmed förhindrar att den deformeras. Slutligen görs skärningen med en mikrotom för att studera prover med optisk mikroskopi.

Innan du fortsätter med den histokemiska färgningen rekommenderas det dessutom att integrera externa eller interna positiva kontroller i varje testprov. Samt användning av specifika färgämnen för strukturer som ska studeras.

Histokemiska fläckar

Från uppkomsten av histokemiska tekniker till nutid har ett brett spektrum av fläckar använts, inklusive de som oftast används, såsom: Periodic acid Schiff (PAS), Grocott, Ziehl-Neelsen och Gram.

På samma sätt har andra färgämnen använts mindre ofta såsom bläck i Indien, orcein eller Massons trikromfärg, bland andra.

Periodic Acid Schiff (PAS)

Med denna färgning kan molekyler med högt kolhydratinnehåll observeras, till exempel: glykogen och mucin. Det är emellertid också användbart för identifiering av mikroorganismer såsom svampar och parasiter. Förutom vissa strukturer (källarmembran) i huden och andra vävnader.

Grunden för denna färgning är att färgämnet oxiderar kolbindningarna mellan två närliggande hydroxylgrupper. Detta ger frisättningen av aldehydgruppen, och detta upptäcks av Schiffs reagens, vilket ger en lila färg.

Schiff-reagenset består av basisk fuchsin, natriummetabisulfit och saltsyra, varvid dessa komponenter är ansvariga för den lila färgningen, när aldehydgrupper är närvarande. Annars genereras en färglös syra.

Färgens intensitet beror på mängden hydroxylgrupper närvarande i monosackariderna. Till exempel i svampar, källarmembran, muciner och glykogen kan färgen gå från röd till lila, medan kärnorna fläckar blå.

Grocott

Det är en av fläckarna med den högsta känsligheten vid identifiering av svampar i paraffininbäddade vävnader. Detta möjliggör identifiering av de olika svampstrukturerna: hyfer, sporer, endosporer, bland andra. Därför anses det som en rutinfläck för diagnos av mykos.

Det används särskilt vid diagnos av lungmykoser såsom pneumocystos och aspergillos orsakad av vissa svampar i släkten Pneumocystis respektive Aspergillus.

Denna lösning innehåller silvernitrat och kromsyra, den senare är en fixativ och färgämne. Skälet är att denna syra producerar oxidation av hydroxylgrupper till aldehyder av mukopolyacharider närvarande i svampstrukturer, till exempel i cellväggen hos svampar.

Slutligen oxideras det silver som finns i lösningen av aldehyder och orsakar en svart färg, som kallas argentafin-reaktionen. Kontrastfärgämnen som ljusgrön kan också användas och svampstrukturerna kan således observeras i svart med en ljusgrön bakgrund.

Ziehl-Neelsen

Denna färgning är baserad på närvaron av syra-alkoholresistens, delvis eller helt, i vissa mikroorganismer såsom Nocardia, Legionella och Mycobacterium släkten.

Användning av denna fläck rekommenderas, eftersom cellväggen i de tidigare nämnda mikroorganismerna innehåller komplexa lipider som hindrar färgämnets penetration. Speciellt i prover från andningsvägarna.

I den används starka färgämnen som karbolfuchsin (basfärgämne) och värme appliceras så att mikroorganismen kan behålla färgämnet och inte missfärgas med syror och alkoholer. Slutligen appliceras en metylenblå lösning för att färga strukturerna som har missfärgats.

Närvaron av syra-alkoholresistens observeras i strukturer färgade röda, medan strukturer som inte motstår blekning är färgade blått.

Gram och kinesiskt bläck

Gram är en mycket användbar fläck vid bland annat diagnos av bakterie- och svampinfektioner. Denna färgning gör det möjligt att skilja mellan Gram-positiva och Gram-negativa mikroorganismer, vilket tydligt visar skillnaderna som finns i cellväggens sammansättning.

Medan Indien bläck är en fläck som används för att kontrastera strukturer som innehåller polysackarider (kapsel). Detta beror på att en ring bildas i miljön, vilket är möjligt i Cryptococcus neoformans.

orcein

Med denna färgning färgas de elastiska fibrerna och kromosomerna i olika celler, vilket möjliggör utvärdering av mognadsprocessen för den senare. Av denna anledning har det varit mycket användbart i cytogenetiska studier.

Detta är baserat på upptag av färgämnet genom den negativa laddningen av molekyler såsom DNA, som finns i kärnorna i en mängd olika celler. Så dessa är färgade blå till mörk lila.

Massons trikrom

Denna fläck används för att identifiera vissa mikroorganismer eller material som innehåller melaniska pigment. Detta är fallet med mykoser, orsakade av dematiaceous svampar, pheohifomycosis och i svartkorn eumycetoma.

Slutgiltiga tankar

Under de senaste åren har det gjorts många framsteg i skapandet av nya diagnostiska tekniker, där histokemi är involverad men kopplad till andra grundläggande eller principer. Dessa tekniker har ett annat syfte, som i fallet med immunohistokemi eller enzymohistokemi.

referenser

1. Acuña U, Elguero J. Histoquímica. An. Chem. 2012; 108 (2): 114-118. Finns på: are.iqm.csic.es
2. Mestanza R. Frekvens av histokemiska fläckar av PAS, Grocott och Ziehl-Neelsen som användes för identifiering av mikroorganismer, utförda i Pathological Anatomy Service vid Eugenio Espejo Special Hospital 2015. Central University of Ecuador, Quito; 2016. Finns på: dspace.uce.edu
3. Tapia-Torres N, de la Paz-Pérez-Olvera C, Román-Guerrero A, Quintanar-Isaías A, García-Márquez E, Cruz-Sosa F. Histokemi, total fenolinnehåll och antioxidantaktivitet hos litseasblad och trä glaucescens Kunth (Lauraceae). Trä och skogar. 2014; 20 (3): 125-137. Finns på: redalyc.org
4. Colares, MN, Martínez-Alonso, S, Arambarri, AM. Anatomi och histokemi av Tarenaya hassleriana (Cleomaceae), en art av medicinskt intresse. Latinamerikanska och Karibien Bulletin av medicinska och aromatiska växter 2016; 15 (3): 182-191. Finns på: redalyc.org
5. Bonifaz A. Grundläggande medicinsk mykologi. 4: e upplagan. Mexiko: McGraw-Hill Interamericana-redaktörer, SA de CV 2012.
6. Silva Diego Filipe Bezerra, Santos Hellen Bandeira de Pontes, León Jorge Esquiche, Gomes Daliana Queiroga de Castro, Alves Pollianna Muniz, Nonaka Cassiano Francisco Weege. Clinico patologisk och immunohistokemisk analys av spindelcellens skivepitelcancer i tungan: ett sällsynt fall. Einstein (São Paulo) 2019; 17 (1): eRC4610. Tillgängligt från: scielo.br