HISTOĶĪMIJA: PAMATOJUMS, APSTRĀDE, KRĀSOŠANA - BIOLOĢIJA - 2025

Histochemical ir noderīgs instruments pētījumā morfoloģijas dažādu bioloģisko audu (augu un dzīvnieku), jo tā reakcijas principu audu sastāvdaļas, piemēram, ogļhidrātu, lipīdu un proteīnu, cita starpā, ķīmiskās krāsvielas.

Šis vērtīgais rīks ļauj ne tikai identificēt audu un šūnu sastāvu un struktūru, bet arī dažādas reakcijas, kas tajās notiek. Tāpat var pierādīt iespējamo audu bojājumu, ko izraisa mikroorganismu klātbūtne vai citas patoloģijas.

Histoķīmiskie traipi. Nīlas vīruss, grampozitīvas un gramnegatīvas baktērijas (Gram), Histoplasma capsulatum (Grocott), Mycobacterium tuberculosis (Ziehl Neelsen). Avots: Pixinio.com/Wikipedia.org/Nephron / CDC / Dr. Džordžs P. Kubica

Histoķīmija no pagājušajiem gadsimtiem ir devusi nozīmīgu ieguldījumu, piemēram, Pāvila Ehrlica pierādījums par hematoencefālisko barjeru. Tas bija iespējams, jo Ehrlica izmantotā eksperimentālā dzīvnieka smadzenes nebija iekrāsotas ar anilīnu, kas ir pamata krāsviela.

Rezultātā tika izmantotas dažādas krāsvielas, piemēram, metilēnzilā un indofenols, lai krāsotu dažāda veida šūnas. Šis atradums ļāva šūnas klasificēt par acidofilām, bazofilām un neitrofilām atbilstoši to īpašajai krāsošanai.

Jaunākie pētījumi ir izmantojuši šo paņēmienu, lai parādītu dažādu savienojumu, tostarp fenolu, kā arī ogļhidrātu un nestrukturālo lipīdu klātbūtni Litsea glaucescens sugas audos, labāk pazīstamus kā lauru. Atrodot tos gan lapās, gan kokā.

Tāpat Colares et al, 2016, izmantojot histoķīmiskos paņēmienus, identificēja medicīniski nozīmīgu augu Tarenaya hassleriana. Šai sugai tika pierādīta cietes, mirozīna, kā arī fenola un lipofīlo savienojumu klātbūtne.

Pamats

Histoķīmijas pamatā ir audu šūnu struktūru vai molekulu krāsošana, pateicoties to radniecībai ar specifiskām krāsvielām. Šo struktūru vai molekulu krāsošanas reakcija to sākotnējā formātā vēlāk tiek vizualizēta optiskajā mikroskopā vai elektronu mikroskopā.

Krāsošanas specifika ir saistīta ar joniem pieņemamu grupu klātbūtni šūnās vai audu molekulās.

Visbeidzot, histoķīmisko reakciju mērķis ir spēt to parādīt, iekrāsojot. No lielākajām bioloģiskajām struktūrām līdz mazākajiem audiem un šūnām. To var panākt, pateicoties tam, ka krāsvielas ķīmiski reaģē ar audu, šūnu vai organellu molekulām.

Kriminālvajāšana

Histoķīmiskajā reakcijā varētu ietilpt tādas darbības pirms tehnikas veikšanas, piemēram, audu fiksēšana, iestrādāšana un sagriešana. Tāpēc jāņem vērā, ka šajos posmos var tikt sabojāta identificējamā struktūra, dodot maldīgus negatīvus rezultātus, pat ja tāda ir.

Neskatoties uz to, ir svarīgi pareizi veikt iepriekšēju audu fiksāciju, jo tas novērš autolīzi vai šūnu iznīcināšanu. Šajā nolūkā cita starpā izmanto ķīmiskās reakcijas ar organiskiem šķīdinātājiem, piemēram, formaldehīdu vai glutaraldehīdu.

Auduma iekļaušana tiek veikta tā, lai to sagriežot saglabātu stingrību, tādējādi novēršot tā deformāciju. Visbeidzot, griezumu veic ar mikrotomu paraugu izpētei ar optisko mikroskopiju.

Turklāt pirms histoķīmisko traipu apstrādes ieteicams katrā testa partijā iekļaut ārējās vai iekšējās pozitīvās kontroles. Kā arī īpašu krāsvielu izmantošana pētāmajām struktūrām.

Histoķīmiskie traipi

No histoķīmisko paņēmienu parādīšanās līdz mūsdienām ir izmantots plašs traipu klāsts, ieskaitot tos, kurus visbiežāk izmanto, piemēram: Periodic acid Schiff (PAS), Grocott, Ziehl-Neelsen un Gram.

Tāpat arī citas krāsvielas, piemēram, Indijas tinte, orceīns vai Massona trihroma traips, ir izmantotas retāk.

Periodiski skābā šifra (PAS)

Ar šo krāsojumu var novērot molekulas ar augstu ogļhidrātu saturu, piemēram: glikogēnu un mucīnu. Tomēr tas ir noderīgi arī tādu mikroorganismu kā sēnīšu un parazītu identificēšanai. Papildus noteiktām struktūrām (pagraba membrāna) ādā un citos audos.

Šīs krāsošanas pamats ir tas, ka krāsviela oksidē oglekļa saites starp divām tuvumā esošām hidroksilgrupām. Tas rada aldehīdu grupas izdalīšanos, un to nosaka ar Šifa reaģentu, iegūstot purpursarkanu krāsu.

Šifa reaģents sastāv no pamata fuksīna, nātrija metabisulfīta un sālsskābes, šie komponenti ir atbildīgi par purpursarkanu krāsu, ja ir aldehīdu grupas. Pretējā gadījumā rodas bezkrāsaina skābe.

Krāsas intensitāte būs atkarīga no monosaharīdos esošo hidroksilgrupu daudzuma. Piemēram, sēnītēs, pagraba membrānās, mucīnos un glikogēnā krāsa var mainīties no sarkanas līdz purpursarkanai, bet kodoli iekrāsojas zilā krāsā.

Grocott

Tas ir viens no traipiem ar visaugstāko jutīgumu, identificējot sēnītes parafīnā iestrādātos audos. Tas ļauj identificēt dažādas sēnīšu struktūras: cita starpā hyfae, sporas, endosporas. Tāpēc tiek uzskatīts par ikdienas traipu mikozes diagnozei.

Īpaši to izmanto plaušu mikožu, piemēram, pneimocistozes un aspergilozes, diagnostikā, kuras attiecīgi izraisa dažas Pneumocystis un Aspergillus ģints sēnītes.

Šis šķīdums satur sudraba nitrātu un hromskābi, pēdējais ir fiksācijas līdzeklis un krāsviela. Pamatojums ir tāds, ka šī skābe ar sēņu struktūrās, piemēram, sēnīšu šūnās, esošajiem mukopolisaharīdiem oksidē hidroksilgrupas uz aldehīdiem.

Visbeidzot, sudrabs, kas atrodas šķīdumā, oksidējas ar aldehīdiem, izraisot melnu krāsu, ko sauc par argentafīna reakciju. Var izmantot arī kontrastvielas, piemēram, gaiši zaļu, un tādējādi sēnīšu struktūras tiks novērotas melnā krāsā ar gaiši zaļu fonu.

Ziehl-Neelsen

Šīs krāsošanas pamatā ir daļēja vai pilnīga izturība pret skābju un spirtu dažos mikroorganismos, piemēram, Nocardia, Legionella un Mycobacterium ģintīs.

Ieteicams lietot šo traipu, jo iepriekš minēto mikroorganismu šūnu sieniņās ir sarežģīti lipīdi, kas kavē krāsvielu iekļūšanu. Īpaši paraugos no elpceļiem.

Tajā tiek izmantotas stipras krāsvielas, piemēram, karbola fuksīns (pamata krāsviela), un tiek uzklāts siltums, lai mikroorganisms varētu saglabāt krāsvielu un neizkrāsojas ar skābēm un spirtiem. Visbeidzot, metilēnzilā krāsa tiek uzklāta, lai krāsotu struktūras, kas ir mainījušās.

Skābes un spirta pretestības klātbūtne tiek novērota sarkanā krāsā esošajās struktūrās, bet struktūras, kas neiztur pret izbalēšanu, ir iekrāsotas zilā krāsā.

Gram un ķīniešu tinte

Grams ir ļoti noderīgs traips, cita starpā, bakteriālu un sēnīšu infekciju diagnosticēšanā. Šī iekrāsošana ļauj atšķirt grampozitīvos un gramnegatīvos mikroorganismus, skaidri parādot atšķirības, kas pastāv šūnas sienas sastāvā.

Kamēr Indijas tinte ir traips, ko izmanto, lai kontrastētu struktūras, kas satur polisaharīdus (kapsulu). Tas notiek tāpēc, ka vidē veidojas gredzens, kas ir iespējams Cryptococcus neoformans.

Orceīns

Ar šo krāsošanu tiek krāsotas dažādu šūnu elastīgās šķiedras un hromosomas, kas ļauj novērtēt pēdējo nogatavināšanas procesu. Šī iemesla dēļ tas ir bijis ļoti noderīgs citoģenētiskos pētījumos.

Tas ir pamatots ar krāsvielas uzņemšanu ar tādu molekulu kā DNS negatīvu lādiņu, kas atrodas plaša spektra šūnu kodolos. Tātad tie ir iekrāsoti no zila līdz tumši purpursarkanai.

Masson trihroms

Šo traipu izmanto, lai identificētu dažus mikroorganismus vai materiālus, kas satur melaniskos pigmentus. Tas attiecas uz mikozēm, ko izraisa sēnīšu sēnītes, feohifomikoze un melno graudu eumecetoma.

Noslēguma domas

Pēdējos gados ir daudz sasniegts jaunu diagnostikas metožu izveidē, kurās ir iesaistīta histoķīmija, bet tā ir saistīta ar citiem pamatiem vai principiem. Šīm metodēm ir atšķirīgs mērķis, piemēram, imūnhistoķīmijas vai enzimohistoķīmijas gadījumā.

Atsauces

1. Acuña U, Elguero J. Histoquímica. Chem. 2012; 108 (2): 114–118. Pieejams vietnē: are.iqm.csic.es
2. Mestanza R. PAS, Grocott un Ziehl-Neelsen histoķīmisko traipu biežums, ko izmanto mikroorganismu identificēšanai un kas 2015. gadā tika veikts Eugenio Espejo speciālās slimnīcas Patoloģiskās anatomijas dienestā .. Ekvadoras Centrālā universitāte, Kito; 2016.Pieejams vietnē: 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. Histoķīmija, kopējais fenola saturs un licejas lapu un koka antioksidanta aktivitāte glaucescens Kunth (Lauraceae). Koksne un meži. 2014. gads; 20 (3): 125–137. Pieejams: redalyc.org
4. Colares, MN, Martínez-Alonso, S, Arambarri, AM. Tarenaya hassleriana (Cleomaceae) - medicīniski nozīmīgas sugas - anatomija un histoķīmija. Latīņamerikas un Karību jūras reģiona zāļu un aromātisko augu biļetens 2016; 15 (3): 182-191. Pieejams: redalyc.org
5. Bonifaz A. Medicīniskā pamata mikoloģija. 4. izdevums. Meksika: McGraw-Hill Interamericana editores, 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. Mēles vārpstas plakanšūnu karcinomas klīniskā patoloģiskā un imūnhistoķīmiskā analīze: rets gadījums. Einšteins (Sanpaulu) 2019. gads; 17 (1): eRC4610. Pieejams no: scielo.br