Histopatologia - Histopathology
Histopatologia (złożona z trzech greckich słów: ἱστός histos „tkanka”, πάθος pathos „cierpienie” i -λογία -logia „badanie”) odnosi się do mikroskopowego badania tkanki w celu zbadania objawów choroby . W szczególności w medycynie klinicznej histopatologia odnosi się do badania biopsji lub próbki chirurgicznej przez patologa , po przetworzeniu próbki i umieszczeniu skrawków histologicznych na szkiełkach. Natomiast cytopatologia bada wolne komórki lub mikrofragmenty tkanek (jako „bloki komórkowe”).
Pobieranie tkanek
Badanie histopatologiczne tkanek rozpoczyna się od operacji , biopsji lub autopsji . Tkanka jest usuwana z ciała lub rośliny , a następnie, często po fachowym preparowaniu w stanie świeżym, umieszczana jest w utrwalaczu, który stabilizuje tkanki zapobiegając próchnicy . Najpopularniejszym utrwalaczem jest formalina (10% obojętnego buforowanego formaldehydu w wodzie).
Przygotowanie do histologii
Tkanka jest następnie przygotowywana do oglądania pod mikroskopem za pomocą chemicznego utrwalenia lub zamrożonego skrawka.
Jeśli dostarczana jest duża próbka, np. z zabiegu chirurgicznego, wówczas patolog patrzy na próbkę tkanki i wybiera część, która najprawdopodobniej da użyteczną i dokładną diagnozę - ta część jest usuwana do badania w procesie powszechnie znanym jako obcinanie lub cięcie. Większe próbki są cięte w celu prawidłowego umiejscowienia ich struktur anatomicznych w kasecie. Niektóre próbki (zwłaszcza biopsje) można wstępnie zatopić w agarze, aby zapewnić prawidłową orientację tkanki w kasecie, a następnie w bloku, a następnie na szkiełku mikroskopowym. Jest on następnie umieszczany w plastikowej kasecie na większość pozostałej części procesu.
Utrwalanie chemiczne
Oprócz formaliny stosowano inne chemiczne środki utrwalające. Jednak wraz z pojawieniem się barwienia immunohistochemicznego (IHC) i diagnostyki molekularnej patologii tych próbek, formalina stała się standardowym utrwalaczem chemicznym w ludzkiej histopatologii diagnostycznej. Czasy utrwalania bardzo małych próbek są krótsze, a w histopatologii diagnostycznej u ludzi istnieją standardy.
Przetwarzanie
Woda jest usuwana z próbki w kolejnych etapach poprzez zastosowanie rosnących stężeń alkoholu . Ksylen jest używany w ostatniej fazie odwadniania zamiast alkoholu - jest tak dlatego, że wosk użyty w następnym etapie jest rozpuszczalny w ksylenie, gdzie nie znajduje się w alkoholu, co pozwala woskowi przeniknąć (infiltrować) próbkę. Ten proces jest zazwyczaj zautomatyzowany i wykonywany z dnia na dzień. Próbka nasączona woskiem jest następnie przenoszona do indywidualnego pojemnika na próbkę (zwykle metalowego). Na koniec, wokół próbki w pojemniku wprowadzany jest stopiony wosk i schładzany do zestalenia w celu osadzenia go w bloku woskowym. Proces ten jest potrzebny, aby zapewnić odpowiednio zorientowaną próbkę, wystarczająco mocną, aby uzyskać cienkie skrawki mikrotomu na szkiełko.
Gdy blok zatopiony w wosku jest gotowy, odcina się z niego sekcje i zwykle umieszcza się je tak, aby unosiły się na powierzchni kąpieli wodnej, która rozprowadza sekcję. Zwykle odbywa się to ręcznie i jest to praca wykwalifikowana (histotechnolog), a personel laboratorium dokonuje wyboru, które części taśmy woskowej do mikrotomu należy umieścić na szkiełkach. Kilka slajdów będzie zwykle przygotowywanych z różnych poziomów w całym bloku. Następnie szkiełko osadzone na cienkim przekroju jest barwione i montuje się na nim ochronne szkiełko nakrywkowe. W przypadku typowych plam zwykle stosuje się proces automatyczny; ale rzadko używane plamy są często wykonywane ręcznie.
Przetwarzanie sekcji mrożonych
Druga metoda przetwarzania histologicznego nazywana jest przetwarzaniem skrawków zamrożonych . Jest to wysoce techniczna metoda naukowa wykonywana przez wyszkolonego histologa. W tej metodzie tkanka jest zamrażana i cienko krojona za pomocą mikrotomu zamontowanego w urządzeniu chłodzącym poniżej zamrażarki zwanym kriostatem . Cienkie zamrożone skrawki montuje się na szklanym szkiełku, utrwala natychmiast i na krótko w płynnym utrwalaczu i barwi przy użyciu podobnych technik barwienia, jak tradycyjne skrawki zatopione w wosku. Zaletami tej metody jest szybki czas przetwarzania, mniejsze wymagania sprzętowe i mniejsza potrzeba wentylacji w laboratorium. Wadą jest słaba jakość końcowego slajdu. Jest on stosowany w patologii śródoperacyjnej do oznaczeń, które mogą pomóc w wyborze kolejnego etapu operacji podczas tej sesji chirurgicznej (na przykład do wstępnego określenia jasności marginesu resekcji guza podczas operacji).
Barwienie przetworzonych preparatów histologicznych
Można to zrobić w przypadku preparatów poddanych obróbce chemicznej lub preparatów z zamrożonymi skrawkami. Aby zobaczyć tkankę pod mikroskopem, skrawki są barwione jednym lub kilkoma pigmentami . Celem barwienia jest ujawnienie składników komórkowych; barwniki kontrastowe są stosowane w celu zapewnienia kontrastu.
Najczęściej stosowanym barwnikiem w histologii jest połączenie hematoksyliny i eozyny (często w skrócie H&E). Hematoksylina jest używana do barwienia jąder na niebiesko , podczas gdy eozyna barwi na różowo cytoplazmę i macierz zewnątrzkomórkowej tkanki łącznej . Istnieją setki różnych innych technik stosowanych do selektywnego barwienia komórek. Inne związki używane do barwienia skrawków tkanek obejmują safraninę , czerwień olejową O , czerwień kongo , sole srebra i sztuczne barwniki. Histochemia odnosi się do nauki o wykorzystywaniu reakcji chemicznych między chemikaliami laboratoryjnymi a składnikami w tkance. Powszechnie stosowaną techniką histochemiczną jest reakcja błękitu pruskiego Perlsa , stosowana do wykazania złogów żelaza w chorobach takich jak hemochromatoza .
Ostatnio do barwienia poszczególnych białek , lipidów i węglowodanów stosuje się przeciwciała . Ta technika, nazywana immunohistochemią , znacznie zwiększyła zdolność do specyficznej identyfikacji kategorii komórek pod mikroskopem. Inne zaawansowane techniki obejmują hybrydyzację in situ w celu identyfikacji określonych cząsteczek DNA lub RNA . Te metody barwienia przeciwciał często wymagają zastosowania histologii zamrożonych skrawków. Powyższe procedury są również wykonywane w laboratorium pod kontrolą i precyzją przez przeszkolonego specjalisty laboratorium medycznego (histonaukowca). Do rejestrowania obrazów histopatologicznych coraz częściej stosuje się aparaty cyfrowe.
Interpretacja
Preparaty histologiczne są badane pod mikroskopem przez patologa , specjalistę posiadającego kwalifikacje medyczne, który ukończył uznany program szkoleniowy. Ta diagnoza medyczna jest sformułowana jako raport patologiczny opisujący wyniki histologiczne i opinię patologa. W przypadku raka jest to diagnostyka tkanek wymagana dla większości protokołów leczenia. W usuwaniu nowotworu patolog wskaże, czy margines chirurgiczny jest usunięty, czy też jest zajęty (resztkowy rak pozostaje w tyle). Odbywa się to za pomocą metody przetwarzania chleba lub CCPDMA . Mikroskopowe artefakty wizualne mogą potencjalnie powodować błędną diagnozę próbek.
W zawale mięśnia sercowego
Po zawale mięśnia sercowego (ataku serca) przez pierwsze ~30 minut nie obserwuje się histopatologii. Jedyną możliwą oznaką pierwszych 4 godzin jest falowanie włókien na granicy. Później jednak rozpoczyna się martwica krzepnięcia z obrzękiem i krwotokiem. Po 12 godzinach obserwuje się kariopiknozę i hipereozynofilię miocytów z martwicą pasm skurczowych w marginesach oraz początek naciekania neutrofili. Po 1-3 dniach występuje ciągła martwica krzepnięcia z utratą jąder i prążkami oraz zwiększonym naciekiem neutrofili do śródmiąższu. Do końca pierwszego tygodnia po zawale następuje początek rozpadu martwych włókien mięśniowych, martwica neutrofili oraz początek usuwania martwych komórek przez makrofagi na granicy, co wydłuża kolejne dni. Po tygodniu rozpoczyna się również tworzenie się ziarniny na brzegach, która dojrzewa w ciągu następnego miesiąca, z podwyższonym odkładaniem kolagenu i zmniejszoną komórkowością aż do osiągnięcia pełnej dojrzałości bliznowacenia mięśnia sercowego około 2 miesięcy po zawale.
Zobacz też
- Patologia anatomiczna
- Patologia molekularna
- Procedura sekcji mrożonej
- Technologia medyczna
- Mikrodysekcja laserowa
- Lista patologów
Bibliografia
Linki zewnętrzne
- Wirtualny kurs histologii - Uniwersytet w Zurychu (wersja niemiecka, wersja angielska w przygotowaniu)
- Histopatologia szyjki macicy – atlas cyfrowy (IARC Screening Group)
- Histopatologia Virtual Slidebox - University of Iowa