patologie

Examenul histologic studiază anatomia microscopică (microanatomia) celulelor și țesuturilor plantelor, animalelor și oamenilor. De obicei, se efectuează examinând celulele și țesuturile la microscopul cu lumină sau microscopul electronic, proba fiind tăiată (tăiată într-o secțiune transversală subțire cu un microtom), colorată și montată pe o sticlă de microscop. Examinările histologice pot fi efectuate folosind cultura țesutului, în care celulele umane sau animale vii sunt izolate și menținute într-un mediu artificial pentru diverse proiecte de cercetare. Capacitatea de a vizualiza sau identifica diferit structurile microscopice este adesea îmbunătățită prin utilizarea unor pete histologice. Histologia este un instrument major în biologie și medicină.

Histopatologia, examinarea microscopică a țesuturilor deteriorate, este un instrument important în patologia anatomică, deoarece diagnosticul precis al cancerului și al altor boli necesită, de obicei, examinarea histopatologică a probelor. Medicii instruiți, adesea patologi autorizați, sunt personalul care efectuează examinarea histopatologică și oferă informații de diagnostic pe baza observațiilor lor. Persoanele instruite care pregătesc probe histologice pentru examinare sunt histotehnicieni, tehnologi heterologi, specialiști medicali, laboratoare medicale sau specialiști biomedici și lucrători din domeniul științelor biomedicale. Domeniul lor de studiu se numește histenologie.

În secolul al XVII-lea, italianul Marcello Malpighi a inventat unul dintre primele microscopuri pentru a studia formațiuni biologice mici. El a analizat mai multe părți ale organelor liliecilor, broaștelor și ale altor animale la microscop. Malpighi, în timp ce studia structura plămânului, a observat alveolele sale de membrană și conexiunile dintre vene și artere, pe care le-a numit capilare. Descoperirea sa stabilește modul în care oxigenul pe care îl respirăm intră în sânge și servește corpului.

În secolul al XIX-lea, histologia era deja o disciplină academică independentă. Anatomistul francez Bichat a introdus conceptul de țesut în anatomie în 1801, iar termenul „histologie” a apărut pentru prima dată în cartea lui Carl Meyer în 1819.

Premiul Nobel pentru fiziologie sau medicină din 1906 a fost acordat histologilor Camillo Golgi și Santiago Ramon Cajal. Au interpretări dualiste ale structurii neuronale a creierului bazate pe interpretări diferite ale acelorași imagini.

La examen histologic includ necropsie și biopsie.

Necropsia este o examinare histologică sau microscopică electronică a unei bucăți de țesut sau organ a unei persoane decedate. O bucată de țesut (necropsie) este prelevată în timpul autopsiei din acele organe și țesuturi care sunt examinate. Acestea sunt de cele mai multe ori zone patologic modificate în care este necesar să se facă un diagnostic patologic. Piesa de necropsie are de obicei 1,5 pe 1,5 centimetri și este tăiată în formă de cub. Uneori necropsia poate fi mai mare, ceea ce necesită condiții speciale pentru prelucrarea histologică. Materialul de necropsie este plasat într-un fixativ pentru a conserva țesutul, precum și pentru a crea condiții optime pentru prelucrarea histologică.

O biopsie este un examen medical, efectuat de obicei de un chirurg, radiolog intervențional sau cardiolog intervențional, care implică extragerea probelor din celule sau țesuturi pentru examinare pentru a determina prezența sau amploarea bolii. Țesutul este examinat de obicei la microscop de către un patolog și poate fi analizat chimic. Atunci când este îndepărtat un întreg nodul sau o zonă suspectă, procedura se numește biopsie. Când se elimină doar un eșantion de țesut, menținându-se integritatea histologică a celulelor țesutului, procedura se numește biopsie incizională.

Există mai multe tipuri de biopsii, în funcție de tehnica de luare a acestora:

Fixații chimici sunt utilizați pentru a menține țesutul de la degradare și pentru a menține structura celulară. Cea mai obișnuită fixare pentru microscopia ușoară este 10% formalină tamponată neutră (4% formaldehidă în soluție salină tamponată cu fosfat). Pentru microscopia electronică, cel mai frecvent fixativ este glutaraldehida, de obicei ca soluție de 2,5% în soluție salină tamponată cu fosfat. Acești fixativi păstrează țesuturile sau celulele în principal prin proteine ​​de reticulare ireversibile.

Acțiunea principală a acestor fixatori aldehidici este de a lega grupurile amino în proteine ​​prin formarea punților de metilen (-CH2-), în cazul formaldehidei sau prin legături încrucișate C5H10 în cazul glutaraldehidei. Acest proces, în timp ce păstrează integritatea structurală a celulelor și țesuturilor, poate afecta funcționalitatea biologică a proteinelor, în special a enzimelor, și le poate denatura într-o oarecare măsură. Acest lucru poate fi în detrimentul anumitor tehnici histologice. Fixatorii suplimentari sunt adesea utilizați pentru microscopia electronică, cum ar fi tetraoxidul de osmiu sau acetat de uranil.

Scopul tratamentului țesuturilor este de a elimina apa din țesuturi și de a o înlocui cu un mediu care se întărește pentru a fi tăiat în felii subțiri. Țesutul biologic trebuie transformat într-o matrice solidă pentru a putea tăia straturi suficient de subțiri, de obicei 5 μm grosime (micrometri, 1000 micrometri grosime = 1 mm) pentru microscopie ușoară și 80-100 nm (nanometru, 1.000.000 nanometri = 1 mm) pentru microscopie electronică. Parafina este cea mai frecvent utilizată pentru microscopia cu lumină. Deoarece este nemiscibil cu apa, componenta principală a țesutului biologic, apa trebuie mai întâi îndepărtată în procesul de deshidratare. Probele au fost transferate prin băi cu etanol progresiv mai concentrat pentru a îndepărta apa. Acesta este urmat de un detergent hidrofob (cum ar fi xilenul) pentru a îndepărta alcoolul și ceara de parafină topită, agentul infiltrant care înlocuiește xilenul. Ceara de parafină nu oferă o matrice suficient de rigidă pentru a tăia straturi foarte subțiri pentru un microscop electronic. În schimb se folosesc rășini.

Rășinile epoxidice sunt mediul de întărire cel mai frecvent utilizat, dar se folosesc și rășini acrilice, mai ales atunci când este necesară imunohistochimia. Secțiuni mai groase (0,35 până la 5 μm) de țesătură cu rășină pot fi, de asemenea, tăiate pentru microscopie cu lumină. Din nou, imiscibilitatea majorității rășinilor epoxidice și acrilice cu apă necesită utilizarea deshidratării, de obicei cu etanol.

Odată ce țesuturile sunt deshidratate, curățate și infiltrate cu materialul implantului, acestea sunt gata pentru implantarea externă. În timpul acestui proces, probele de țesut sunt plasate în forme împreună cu un material de întărire (cum ar fi agar, gelatină sau ceară), care este apoi vindecat. Acest lucru se realizează prin răcire în cazul parafinei și încălzirea (întărirea) cu rășini epoxidice. Rășinile acrilice sunt polimerizate prin căldură, lumină ultravioletă sau catalizatori chimici. Blocurile întărite care conțin probele de țesut sunt gata de tăiat.

Deoarece țesuturile conținând parafină fixate în formalină pot fi depozitate la nesfârșit la temperatura camerei și acizii nucleici pot fi recuperați din ele decenii după fixare, țesuturile reprezintă o resursă importantă pentru cercetarea medicală istorică.

Incorporarea poate fi realizată, de asemenea, folosind țesuturi înghețate, nefixate, într-un mediu pe bază de apă. Țesuturile pre-congelate sunt plasate împreună cu materialul de întărire lichid, de obicei glicol sau rășină apoasă, care este apoi înghețat pentru a forma blocuri întărite.

Pentru microscopia cu lumină, un cuțit de oțel montat într-un microtom este folosit pentru a tăia secțiuni de țesut de 4 micrometri grosime care sunt montate pe un glisor de microscop de sticlă. Pentru microscopia electronică de transmisie, un cuțit diamantat montat într-un microtom ultra este folosit pentru a tăia secțiuni de țesut groase de 50 nanometri montate pe o rețea de cupru cu diametrul de 3 mm. Secțiunile montate sunt apoi tratate cu colorare adecvată.

Secțiunile pot fi tăiate prin țesătură în mai multe direcții. Pentru evaluarea patologică a țesuturilor, metoda obișnuită este secțiunea verticală (tăiată perpendicular pe suprafața țesutului pentru a obține o secțiune transversală). O secțiune orizontală (cunoscută și sub numele de secțiune transversală sau longitudinală), tăiată de-a lungul axelor lungi ale țesutului, este adesea utilizată în evaluarea foliculilor de păr și a particulelor de păr.

Țesutul biologic are un contrast intern mic, fie la microscopul luminos, fie la cel electronic. Colorarea este utilizată pentru a obține atât un contrast al țesăturii, cât și pentru a sublinia caracteristicile de interes. Când se înțelege chimia mecanică de bază a colorării, se folosește termenul histochimie. Hematoxilina și eozina sunt cele mai frecvent utilizate pete microscopice cu lumină examen histologic și histopatologie. Hematoxilina, un colorant major, colorează nucleul celulei datorită afinității sale pentru acizii nucleici din nucleul celulei. Eozina, un colorant acid, transformă citoplasma în roz. Acetat de uraniu și citrat de plumb sunt utilizate în mod obișnuit pentru a contrasta țesutul la microscopul electronic.

Există multe alte tehnici de colorare care au fost utilizate pentru colorarea selectivă a celulelor și a componentelor celulare. Una dintre aceste tehnici implică marcarea tumorilor periferice sau a chenarelor chirurgicale în care o anumită culoare de colorant este aplicată la marginea posterioară a probei, alta la marginea anterioară și așa mai departe, astfel încât să poată fi identificată localizarea unei tumori sau a altei patologii. într-o singură instanță. Alți compuși utilizați pentru vopsirea secțiunilor de țesut includ safranina, roșu ulei, roșu Congo, săruri de argint și numeroși coloranți naturali și artificiali, care rezultă în mod obișnuit din dezvoltarea coloranților pentru industria textilă.

Histochimia se referă la știința utilizării reacțiilor chimice între substanțele chimice de laborator și componentele din țesuturi. Cea mai frecventă tehnică histochimică efectuată este reacția albastră prusiană Perls, utilizată pentru a demonstra depozitele de fier în boli precum hemocromatoza.
Probele histologice au fost deseori examinate prin tehnici radioactive. Mai frecvent, autoradiografia este utilizată pentru a vizualiza locațiile în care materialul radioactiv a fost transportat în corp, cum ar fi celulele din faza S (supuse replicării ADN) care includ timidină tratată sau situri de care se leagă sondele de acid nucleic marcate radio. Hibridizare in situ. Pentru autoradiografia microscopică, glisorul este de obicei scufundat într-o emulsie a unui tract nuclear lichid care se usucă pentru a forma folia de expunere. Boabele de argint individuale din film sunt vizualizate prin microscopie cu câmp întunecat.

Recent, anticorpii au fost folosiți pentru imagistica specifică a proteinelor, carbohidraților și lipidelor. Acest proces se numește imunohistochimie sau atunci când petele sunt o moleculă fluorescentă, imunofluorescența. Această tehnică crește semnificativ capacitatea de a identifica categoriile de celule la microscop. Alte tehnici avansate, cum ar fi hibridizarea non-radioactivă in situ, pot fi combinate cu imunochimie pentru a identifica molecule specifice de ADN sau ARN cu sonde fluorescente sau etichete care pot fi utilizate pentru imunofluorescență și amplificare fluorescentă legată de enzime (în special). Microscopia fluorescentă și microscopia confocală sunt utilizate pentru a detecta semnale fluorescente cu detalii intracelulare bune. Camerele digitale sunt din ce în ce mai utilizate pentru a captura imagistica histologică și histopatologică.