Histología, Preparación de la muestra, Manchas comunes de laboratorio, Historia, La clasificación histológica de los tejidos animales, Ciencias afines, Artefactos



La histología es el estudio de la anatomía microscópica de las células y tejidos de plantas y animales. Se realiza comúnmente mediante el examen de las células y los tejidos mediante el seccionamiento y tinción, seguido de un examen en un microscopio óptico o un microscopio de electrones. Los estudios histológicos pueden llevarse a cabo a través de cultivo de tejidos, donde las células vivas pueden ser aislados y mantenidos en un ambiente adecuado fuera del cuerpo por diversos proyectos de investigación. La capacidad de visualizar o identificar diferencialmente estructuras microscópicas se mejora con frecuencia a través del uso de tinciones histológicas. Histología es una herramienta esencial de la biología y la medicina.

Histopatología, el estudio microscópico de tejido enfermo, es una herramienta importante en la patología anatómica, desde el diagnóstico preciso del cáncer y otras enfermedades por lo general requiere un examen histopatológico de muestras. Médicos capacitados, con frecuencia certificado por el Consejo como patólogos, son el personal que realizan el examen histopatológico y proporcionan información de diagnóstico sobre la base de sus observaciones.

Los científicos capacitados que realizan la preparación de secciones histológicas son histotechnicians, técnicos, tecnólogos histología histología, científicos médicos, técnicos de laboratorio médicos o científicos biomédicos. Su campo de estudio se llama histotecnología.

Preparación de la muestra

Fijación

Fijadores químicos se utilizan para conservar el tejido de la degradación, y para mantener la estructura de la célula y de los componentes subcelulares tales como orgánulos celulares. El fijador más común para microscopía de luz es del 10% neutros formalina tamponada. Por microscopía electrónica, el fijador más comúnmente utilizado es el glutaraldehído, por lo general como una solución al 2,5% en solución salina tamponada con fosfato. Estos fijadores preservar tejidos o células principalmente de forma irreversible las proteínas de reticulación. La acción principal de estos fijadores de aldehído es para reticular los grupos amino en las proteínas a través de la formación de puentes de metileno, en el caso de formaldehído, o por un C5H10 enlaces cruzados en el caso de glutaraldehído. Este proceso, preservando al mismo tiempo la integridad estructural de las células y el tejido se puede dañar la funcionalidad biológica de las proteínas, en particular enzimas, y también puede desnaturalizar ellos a un cierto punto. Esto puede ser perjudicial para ciertas técnicas histológicas. Otros fijadores se utilizan a menudo para la microscopía de electrones, tal como tetróxido de osmio o acetato de uranilo

La fijación en formalina conduce a la degradación de ARNm, ADN y los genes miARN en los tejidos. Sin embargo, la extracción, amplificación y análisis de estos ácidos nucleicos, de tejidos embebidos en parafina fijado en formol es posible utilizando protocolos apropiados.

 Sección de fijación congelada

Congelados sección es una forma rápida para fijar y montar cortes histológicos. Se utiliza en la extirpación quirúrgica de los tumores, y permite una rápida determinación de margen. Se lleva a cabo usando un dispositivo de refrigeración llamado un criostato. El tejido congelado se corta utilizando un microtomo, y las rodajas congeladas están montados sobre un portaobjetos de vidrio y se tiñó de la misma manera como otros métodos. Es una forma necesaria para fijar tejido para cierta mancha tal como un anticuerpo ligado tinción de inmunofluorescencia. También se puede utilizar para determinar si un tumor es maligno cuando se encuentra por accidente durante la cirugía en un paciente.

Procesamiento - deshidratación, claro, y la infiltración

El objetivo del procesamiento de tejidos es eliminar el agua de los tejidos y reemplazar con un medio que se solidifica para permitir que las secciones delgadas para ser cortados. El tejido biológico se debe apoyar en una matriz de disco para permitir que las secciones lo suficientemente delgadas para ser cortadas, por lo general 5 m de espesor para la microscopía de luz y de 80 a 100 nm de espesor para microscopía electrónica. Para microscopía óptica, se utiliza con mayor frecuencia la cera de parafina. Puesto que es inmiscible con agua, el principal constituyente de tejido biológico, el agua primero se debe retirar en el proceso de deshidratación. Las muestras se transfieren a través de baños de etanol cada vez más concentrado para eliminar el agua. Esto es seguido por un agente hidrófobo de compensación para eliminar el alcohol, y cera de parafina fundida, finalmente, el agente de infiltración, que sustituye el xileno. La cera de parafina no proporciona una matriz suficientemente duro para el corte de secciones muy delgadas para microscopía electrónica. En su lugar, se utilizan resinas. Las resinas epoxi son los medios de comunicación incrustación de la mayoría de los comúnmente empleados, resinas acrílicas, pero también se utilizan, en particular cuando se requiere inmunohistoquímica. Secciones gruesas de resina tejido incluido también se pueden cortar para microscopía óptica. Una vez más, la inmiscibilidad de la mayoría de epoxi y resinas acrílicas con agua requiere el uso de deshidratación, por lo general con etanol.

Incorporación

Después de que los tejidos han sido deshidratado, se aclaró, y se infiltró con el material de incrustación, que están listos para la incrustación externa. Durante este proceso las muestras de tejido se colocan en moldes junto con material de incrustación de líquido que se endurece a continuación. Esto se logra mediante el enfriamiento en el caso de la cera de parafina y de calefacción en el caso de las resinas epoxi. Las resinas acrílicas se polimerizan por el calor, la luz ultravioleta, así como los catalizadores químicos. Los bloques endurecidos que contienen las muestras de tejido son entonces listo para ser seccionados.

Debido Fijado en formol e parafina embebido en los tejidos pueden conservarse indefinidamente a temperatura ambiente, y los ácidos nucleicos se pueden recuperar de ellos décadas después de la fijación, los tejidos FFPE son un recurso importante para los estudios históricos en la medicina.

Incrustación también se puede lograr usando tejido congelado, no fija en un medio a base de agua. Tejidos pre-congelados se colocan en moldes con el material de incrustación de líquido, por lo general un glicol a base de agua, la OCT, TBS, Cryogel, o resina, que luego se congela para formar bloques endurecidos.

Seccionamiento

Seccionamiento se puede hacer de manera limitada. Vertical perpendicular a la superficie de corte del tejido es el método habitual. Seccionamiento horizontal se hace a menudo en la evaluación de los folículos pilosos y las unidades pilosebáceas. Tangencial de seccionamiento horizontal se realiza en la cirugía de Mohs y en los métodos de CCPDMA.

Para microscopía de luz, un cuchillo de acero montada en un microtomo se utiliza para cortar secciones de tejido de 4 micrómetros de espesor que se montan en un portaobjetos de microscopio de vidrio. Para la microscopía electrónica de transmisión, un cuchillo de diamante montado en un ultramicrótomo se utiliza para cortar secciones de tejido de 50 nanómetros de espesor, que están montados en una rejilla de cobre de 3 milímetros de diámetro. A continuación, las secciones montadas se tratan con la mancha apropiada.

El tejido congelado incrustado en un medio de congelación se corta en un microtomo en una máquina llamada un criostato enfriado.

Coloración

El tejido biológico tiene poco contraste inherente ni en el microscopio óptico o electrónico. La tinción se emplea para dar tanto contraste con el tejido, así como poner de relieve las características particulares de interés. Cuando se entiende la química subyacente mecanicista de la tinción, se utiliza el término histoquímica. Hematoxilina y eosina es el más comúnmente utilizado la luz microscópico de manchas en la histología e histopatología. Hematoxilina, un colorante básico, manchas de azul núcleos debido a una afinidad para los ácidos nucleicos en el núcleo de la célula; eosina, un tinte ácido, las manchas de la rosa citoplasma. Acetato de uranilo y citrato de plomo se utilizan comúnmente para impartir contraste con el tejido en el microscopio electrónico.

Tinción especial: Hay cientos de diversas otras técnicas que se han utilizado para teñir selectivamente a las células y componentes celulares. Otros compuestos utilizados para las secciones de tejido de color incluyen safranina, aceite rojo o, Congo rojo, verde sólido FCF, sales de plata, y numerosos colorantes naturales y artificiales que fueron por lo general se originaron en los tintes para el desarrollo de la industria textil.

Histoquímica se refiere a la ciencia del uso de reacciones químicas entre los productos químicos de laboratorio y componentes dentro del tejido. Una técnica histoquímica realiza con frecuencia es la reacción de Perls azul de Prusia, que se utiliza para demostrar los depósitos de hierro en enfermedades como la hemocromatosis.

Histología muestras a menudo han sido examinadas por técnicas radiactivas. En historadiography, una diapositiva es una radiografía. Más comúnmente, autorradiografía se utiliza para visualizar los lugares a los que una sustancia radiactiva haya sido transportado dentro del cuerpo, como las células en la fase S que incorporan timidina tritiada, o de los sitios a los que se marcaron radioactivamente sondas de ácido nucleico se unen en la hibridación in situ. Para autorradiografía en un nivel microscópico, la corredera es típicamente sumerge en emulsión tracto nucleares líquidos, que se seca para formar la película de la exposición. Granos de plata individuales en la película son visualizados con microscopio de campo oscuro.

Recientemente, los anticuerpos se han utilizado para visualizar específicamente las proteínas, carbohidratos y lípidos. Este proceso se llama inmunohistoquímica, o cuando la mancha es una molécula fluorescente, inmunofluorescencia. Esta técnica se ha incrementado en gran medida la capacidad de identificar categorías de células bajo un microscopio. Otras técnicas avanzadas, tales como la hibridación in situ no radiactivo, se pueden combinar con inmunoquímica para identificar ADN específico o moléculas de ARN con sondas fluorescentes o etiquetas que se pueden utilizar para inmunofluorescencia y ligado a enzimas de amplificación de fluorescencia. Microscopía de fluorescencia y microscopía confocal se utilizan para detectar señales fluorescentes con buen detalle intracelular. Las cámaras digitales son cada vez más utilizados para capturar la imagen histológica e histopatológicos

Manchas comunes de laboratorio

Tabla proviene de Michael H. Ross, Wojciech Pawlina,. Histología: Un Texto y Atlas. Hagerstown, MD: Lippincott Williams y Wilkins. ISBN 0-7817-5056-3.

El método de Nissl y el método de Golgi son útiles en la identificación de las neuronas.

Las técnicas alternativas

Las técnicas alternativas incluyen sección criogénica. El tejido se congela usando un criostato, y se corta. Los métodos de tinción de tejidos son similares a los de las secciones de cera. Incrustación de plástico se utiliza comúnmente en la preparación de material para microscopía electrónica. Los tejidos se incrustan en resina epoxi. Las secciones muy delgadas se cortan con cuchillos de vidrio o diamante. Las secciones se tiñeron con manchas densas de electrones de manera que ellos puedan ser vistos con el microscopio electrónico.

Historia

En el siglo 19, la histología era una disciplina académica por derecho propio. El Premio Nobel 1906 de Fisiología o Medicina fue otorgado a histólogos Camillo Golgi y Santiago Ramón y Cajal. Tenían interpretaciones duelo de la estructura neuronal del cerebro basado en las diferentes interpretaciones de las mismas imágenes. Cajal recibió el premio por su teoría correcta y Golgi para la técnica de tinción que inventó para hacerlo posible.

La clasificación histológica de los tejidos animales

Hay cuatro tipos básicos de tejidos: tejido muscular, tejido nervioso, tejido conjuntivo, y tejido epitelial. Todos los tipos de tejidos son subtipos de estos cuatro tipos de tejidos básicos.

  • Epitelio: el revestimiento de las glándulas, el intestino, la piel y algunos órganos como el hígado, pulmón y riñón
  • Endotelio: el revestimiento de vasos sanguíneos y linfáticos
  • Mesotelio: el revestimiento de los espacios pleural y pericárdico
  • Mesénquima: las células que llenan los espacios entre los órganos, incluida la grasa, el músculo, el hueso, el cartílago, los tendones y las células
  • Las células sanguíneas: los glóbulos rojos y blancos, incluyendo los que se encuentran en los ganglios linfáticos y el bazo
  • Las neuronas: cualquiera de las células conductoras del sistema nervioso
  • Las células germinales: las células reproductivas
  • Placenta: una característica de órganos de mamíferos verdaderos durante el embarazo, uniéndose a la madre y los hijos, que proporciona la secreción endocrina y el intercambio selectivo de soluble, pero no partículas, sustancias transmitidas por la sangre a través de una yuxtaposición de piezas vascularizados uterinas y trofoblástico
  • Las células madre: las células con la capacidad de convertirse en diferentes tipos de células

Tenga en cuenta que los tejidos de las plantas, hongos y microorganismos también pueden ser examinadas histológicamente. Su estructura es muy diferente de los tejidos animales.

Ciencias afines

  • Biología celular es el estudio de las células vivas, su ADN y ARN y las proteínas que expresan.
  • Anatomía es el estudio de los órganos visibles por el ojo desnudo.
  • Morfología estudia organismos enteros.

Artefactos

Los artefactos son estructuras o características en el tejido que interfieren con el examen histológico normal. Estos no siempre están presentes en el tejido normal y pueden provenir de fuentes externas. Artefactos interfieren con la histología, cambiando la apariencia tejidos y ocultar las estructuras. Estos se pueden dividir en dos categorías:

Pre-histología

Estas son las características y estructuras que han sido introducidas antes de la recogida de los tejidos. Un ejemplo común de éstos incluyen: la tinta de tatuajes y pecas en las muestras de piel.

Post-histología

Los artefactos pueden resultar de procesamiento de tejidos. Procesamiento comúnmente conduce a cambios como la contracción, el lavado de los componentes celulares particulares, cambios de color en diferentes tipos de tejidos y alteraciones de las estructuras en el tejido. Debido a que estos son causados en un laboratorio de la mayoría de los artefactos histología mensaje se puede evitar o se quita después de haber sido descubierto. Un ejemplo común es el mercurio pigmento dejado atrás después de usar el fijador de Zenker para fijar una sección.