Гистохимические методы исследования в гистологии кратко

Обновлено: 28.06.2024

Овчаренко, Н. Д. Гистологические и гистохимические методы исследования: учеб. пособие / Н. Д. Овчаренко, Е. А. Кучина, Р. В. Тузикова ; АлтГУ. - Барнаул : Изд-во АлтГУ, 2013. - 130 с.

Аннотация

Содержатся сведения о гистологической технике — комплексе методических приемов (взятии и подготовке материала для исследований, изготовлении и окраске гистопрепаратов для дальнейших исследований), а также перечень наиболее распространенных и доступных в использовании обзорных и специфических методов окраски гистологического материала. Описываются основные методические приемы, используемые в гистохимии: определение белков, нуклеиновых кислот, углеводов, липидов, пигментов и ферментов. Учебное пособие предназначено для повышения общепрофессиональных знаний студентов, магистрантов, аспирантов биологических направлений и специальностей, а также гистологов и гистохимиков.

Методы исследования в гистологии. Подготовка препаратов к микроскопии.

Методы исследования в гистологии включают приготовление гистологических препаратов и их изучение с помощью световых или электронных микроскопов. Гистологические препараты представляют собой мазки, отпечатки органов, пленочные препараты, тонкие срезы кусочков органов, окрашенные тем или иным красителем (исследуются также нативные — неокрашенные срезы), помещенные на предметное стекло, заключенные в бальзам и покрытые тонким покровным стеклом.

Для изготовления гистологического препарата необходимо после взятия материала произвести его фиксацию в том или ином фиксаторе (формалине, спирте, а для электронной микроскопии — в глутаровом альдегиде и четырехокиси осмия). Делается это для предотвращения процессов аутолиза и сохранения структуры органа, близкой к прижизненной. Далее следуют этапы обезвоживания кусочка органа в спиртах возрастающей концентрации и в ксилоле с целью уплотнения тканей, что необходимо для изготовления тонких срезов. Для придания кусочку органа еще большей плотности и гомогенности, обеспечивающей высококачественную резку, проводят его заливку в органическую среду — парафин, целлоидин (для световой микроскопии) и органические смолы (эпон, аралдит, дуркупан) — для электронно-микроскопического исследования.

Существуют также физические способы фиксации материала, наиболее распространенным из которых является быстрое замораживание кусочка органа с помощью жидко.го азота и других средств. Для резки замороженного материала используют специальные приборы — криостаты, или замораживающие микротомы.

Толщина срезов, предназначенных для световой микроскопии, не должна превышать 4-5 мкм, для электронной — 50-60 нм (такие ультратонкие срезы изготавливают на специальном приборе ультратоме, используя стеклянные или алмазные ножи и автоматический режим резки).

После получения срезов их помещают на предметные стекла, далее следуют этапы освобождения срезов от заливочной среды (при световой микроскопии) и окраски для придания срезам контрастности. Среди гистологических красителей наиболее часто употребляется сочетание гематоксилина, маркирующего ядро (кислотные молекулы), и эозина, избирательно окрашивающего белковые молекулы (цитоплазматический краситель).

По окончании окрашивания срезы заключают в консервирующие среды (канадский, кедровый бальзамы) и накрываются покровным стеклом.

Основным методом гистологического исследования клеток, тканей и органов является световая микроскопия. В световом микроскопе для освещения объекта используются лучи видимого спектра. Современные световые микроскопы позволяют получать разрешение порядка 0,2 мкм (разрешающая способность микроскопа — это то наименьшее расстояние, при котором две рядом расположенные точки видны как отдельные). Разновидности световой микроскопии — фазово-контрастная, интерференционная, поляризационная, темнопольная и др.

Фазово-контрастная микроскопия — метод изучения клеток в световом микроскопе, снабженном фазово-контрастным устройством. Благодаря смещению фаз световых волн в микроскопе такой конструкции повышается контрастность структур исследуемого объекта, что позволяет изучать живые клетки.

Интерференционная микроскопия. В интерференционном микроскопе падающие на объект световые пучки раздваиваются — один пучок проходит через объект, другой — идет мимо. При последующем воссоединении пучков возникает интерференционное изображение объекта. По сдвигу фаз одного пучка относительно другого можно судить о концентрациях различных веществ в исследуемом объекте.

Поляризационная микроскопия. В микроскопах этого типа световой пучок разлагается на два луча, поляризованных во взаимно перпендикулярных плоскостях. Проходя через структуры ткани со строгой ориентацией молекул, лучи запаздывают друг относительно друга вследствие неодинакового их преломления. Возникающий при этом сдвиг фаз является показателем двойного лучепреломления клеточных структур (таким способом были исследованы, например, миофибриллы).

методы идентификации химических веществ в гистологических срезах. Составной частью Г. м. и. являются цитохимические методы, выявляющие химические вещества в клетках приготовленных мазков и отпечатков. В основе Г. м. и. лежит соединение принципов и методов химического анализа с принципами и методами морфологического изучения клеток и тканей, используемыми в цитологии и гистологии. Благодаря этому обеспечиваются существенные преимущества в изучении морфофункциональной организации растительных и животных тканей, т.к. выявленное химическое вещество можно связать с определенной тканевой или клеточной структурой, т.е. установить его локализацию. Г. м. и. находят широкое применение в гистологии, цитологии, эмбриологии, патологической анатомии, экспериментальной и клинической морфологии. С помощью разнообразных методов современной гистохимии можно судить об особенностях функционирования различных тканевых и клеточных структур, определять характер и темп обменных процессов в клетках и тканях, обнаруживать ранние проявления заболеваний.

Непременным условием проведения Г. м. и., особенно при выявлении ферментов и других веществ белковой природы, является сохранение структуры тканей и клеток в состоянии, близком тому, какое имеется в живом организме. Это достигается получением срезов свежезамороженных тканей с помощью ножа глубокого охлаждения и криостата, а также использованием лиофильной сушки. Некоторые Г. м. и., например выявление углеводных соединений, можно проводить после специальной фиксации тканей и заливки в парафин.

Многие Г. м. и. являются групповыми, т.е. служат для обнаружения соединений с одинаковыми или близкими свойствами. Другие Г. м. и. строго специфичны и применяются для выявления определенных веществ. Для обнаружения углеводных соединений широко используются методы, основанные на метахромазии — свойстве клеток и тканей окрашиваться в цвет, отличающийся от цвета красителя. Метахромазия обусловлена полимеризацией молекул красителя под влиянием свободных отрицательных зарядов гликозаминогликанов (кислых мукополисахаридов), присутствующих в ткани.

К высокоспецифичным относятся гистохимические методы выявления ферментов. В их основу положено воздействие фермента на специфический субстрат в присутствии другого вещества, называемого захватывающим агентом (акцептором). Соединяясь с первичным продуктом ферментативной реакции, акцептор образует нерастворимый, обычно окрашенный, осадок — конечный продукт реакции, который маркирует место действия фермента. В качестве акцепторов применяют ионы металлов, соли диазония и другие соединения. Ионы металлов обладают высокой электронной плотностью, поэтому могут быть обнаружены при электронно-микроскопическом исследовании. Это свойство используется в электронной гистохимии. Для определения в тканевом срезе дегидрогеназ применяют соли тетразолия, которые в присутствии специфического субстрата восстанавливаются с превращением в нерастворимые окрашенные продукты — формазаны. Оценка результатов гистохимических реакций, основанная на избирательном окрашивании структур или выпадении окрашенного продукта реакции, может быть не только качественной, но и количественной при использовании цито-спектрофотометрии. Возможна также визуальная полуколичественная оценка интенсивности окрашивания в баллах.

Библиогр.: Берстон М. Гистохимия ферментов, пер. с англ.. М., 1965; Лилли Р. Патогистологическая техника и практическая гистохимия, пер. с англ., М., 1969; Пирс Э. Гистохимия, пер. с англ., М., 1962; Принципы и методы гистоцитохимического анализа в патологии, под ред. А.П. Авцына и др., Л., 1971, библиогр.

1. Малая медицинская энциклопедия. — М.: Медицинская энциклопедия. 1991—96 гг. 2. Первая медицинская помощь. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994 г. 3. Энциклопедический словарь медицинских терминов. — М.: Советская энциклопедия. — 1982—1984 гг .

Как получают материал для гистологического исследования?

Процесс получения фрагмента ткани для гистологического исследования называется биопсия. Выделяют следующие виды биопсии:

Кор-биопсия. Выполняется специальной иглой и автоматическим биопсийным пистолетом.
Аспирационная биопсия. Применяется для забора жидкостного содержимого образований, например, кист или плевральной полости.
Тонкоигольная аспирационная биопсия. Подвид аспирационной биопсии, материал забирается с помощью шприца и специальной иглы с заостренным или фестончатым краем. При таком методе возможно получить для исследования не только жидкостное содержимое, но и кусочек ткани.
Аспирационно-режущая биопсия. При этом методе одной иглой берутся и фрагменты ткани, и клеточный материал для исследования.
Трепанбиопсия. Забор производится трепаном — инструментом, представляющим собой полую трубку с заострённым концом. Применяется для взятия биопсии из костной ткани.
Эксцизионная биопсия. Подразумевает удаление всего патологического образования (например, опухолевого узла) целиком. Наглядным примером эксцизионной биопсии является удаление увеличенного лимфатического узла при подозрении на лимфому.
Скарификационная биопсия. Забор выполняется путём срезания тонкого пласта ткани, широко применяется для исследования новообразований кожи.
Щипковая биопсия. Выполняется специальными биопсийными щипцами, часто применяется при заболеваниях желудочно-кишечного тракта.
Браш-биопсия. Материал для исследования забирается с помощью специальной щёточки путём его соскабливания — например, со стенки бронха.
Петлевая биопсия. Забор гистологического материала производится петлей одновременно с работой коагулятора. Применяется в отоларингологии, гинекологии.
Отпечаток. Применяется при необходимости исследования отделяемого из эрозии или язвы — предметное стекло прикладывается к изъязвленной поверхности.
Мазок-отпечаток. Материал для исследования снимается скальпелем, шпателем или специальной щёточкой и переносится на предметное стекло.

Как выполняется биопсия?

Биопсия проводится обычно под местной анестезией, в случае, если образование располагается достаточно глубоко — под контролем УЗИ или рентгена. От пациента не требуется какой-либо специфической подготовки (кроме, пожалуй, психологического настроя). Время процедуры не ограничено — если выполняется скарификационная биопсия или мазок-отпечаток, то требуется буквально несколько минут, а если речь идёт о биопсии глубоко расположенного образования, особенно вблизи крупных сосудов или нервов, то времени требуется значительно дольше.

В процессе выполнения биопсии иглу проводят к образованию и, в зависимости от выбранного метода, либо выполняют аспирацию одновременно с продвижением иглы к центру образования (если проводится аспирационная биопсия), либо вводят иглу в образование и фиксируют внутри неё столбик ткани (если проводится кор-биопсия).

Процесс получения ткани с помощью биопсийной игры на сегодняшний день является либо полуавтоматическим, либо автоматическим. При полуавтоматическом процессе продвижение желобка с иглой в патологический очаг производится вручную, а активизация канюли в игле, которая и захватывает ткань, происходит автоматически с помощью подпружиненного спускового механизма. В автоматическом варианте используется специальный биопсийный пистолет, и врачу требуется только поднести его к интересующей области.

Также возможно провести биопсию во время выполнения диагностического эндоскопического исследования, например, ЭГДС или бронхоскопии. В этом случае забор гистологического материала происходит практически безболезненно для пациента, хоть и причиняет определённый дискомфорт.

Кроме того, на гистологическое исследование будут направлены ткани, удалённые во время операции. Следует отметить, что в отдельных случаях операция может быть назначена как раз для получения гистологического материала (например, назначение раздельного диагностического выскабливания матки и цервикального канала с целью установить причину гинекологического заболевания).

Виды гистологического исследования

В первую очередь проводится собственно гистологическое исследование, то есть изучение специально подготовленной ткани, взятой при биопсии, под микроскопом. Процесс подготовки ткани для исследования включает несколько этапов.

Кусочек ткани обезвоживают и пропитывают парафином, тем самым формируя небольшой кубик, в который и заключена ткань.
Далее с парафинового кубика выполняют срезы микротомом, причём толщина срезов может достигать 3 микрометров.
Срезы переносятся на стекло, подготавливаются к окрашиванию и окрашиваются одним из известных методов с целью облегчения определения и дифференцировки отдельных структур ткани при проведении исследования.

Таким образом, процесс подготовки ткани к гистологическому исследованию достаточно длительный, чем и объясняется получение заключения врача через несколько дней после биопсии. Однако в случае, когда требуется срочное исследование (например, оценка краёв резекции в ходе операции или же исследование сторожевого лимфоузла при раке молочной железы), процесс подготовки ткани может быть сокращён до получаса, однако в этом случае качество полученного гистологического препарата существенно ниже, поэтому после операции проводится тщательное изучение биоматериала в плановом порядке.

Какие исследования могут дополнять изучение срезов под микроскопом? В первую очередь это иммуногистохимическое исследование, позволяющее определить гистологическую принадлежность опухоли, что крайне важно, например, при исследовании метастаза из невыявленного первичного очага. В этом случае оценивается экспрессия различных генов и их белков в ткани. Также при раке молочной железы иммуногистохимическое исследование позволяет определить, есть ли у опухоли рецепторы к эстрогену и прогестерону, и, соответственно, назначить требуемое при выявленном молекулярном подтипе химиотерапевтическое лечение и гормонотерапию. Наконец, определение экспрессии белка Her2/neu позволяет заключить, показана ли больному раком молочной железы или раком желудка таргетная терапия.

Отдельно хотелось бы остановиться на цитологическом исследовании. В отличие от гистологического исследования, при котором предметом изучения являются ткани, при цитологическом анализе изучаются отдельные клетки на предмет патологических отклонений. Цитологическое исследование обладает меньшей точностью, нежели гистологическое, но позволяет дать заключение о природе заболевания в тех случаях, когда невозможно получить кусочек ткани (например, при анализе плеврального выпота — является ли он связанным с опухолевым поражением плевры или нет — или смывов с брюшины в случае подозрения на метастатические отсевы рака яичников).

Показания для проведения гистологического исследования

Гистологическое исследование — наиболее точный метод диагностики, к которому следует прибегать, когда все другие исследования в совокупности не могут однозначно указать на конкретный диагноз.

отслеживать динамику, например, подтвердить отдаленное метастазирование;
менять тактику лечения сообразно результатам, например, если больной раком молочной железы химиотерапия проводилась до операции, а результаты послеоперационного гистологического исследования не показали полного ответа опухолевых клеток на лечение, в отдельных случаях возможно назначить таблетированную химиотерапию в послеоперационном периоде.

Далее, гистологическое исследование показано в случае заболеваний, которые по своей сути являются доброкачественными, но обладают потенциалом к озлокачествлению. Таковыми являются, например, полипы кишечника; сами по себе они не несут угрозы для жизни, но потенциально могут переродиться в опухоль, поэтому полипы после удаления обязательно подлежат исследованию с целью определить, не появились ли в них опухолевые структуры.

Широкое применение гистологического исследования наблюдается и при неопухолевых заболеваниях. В гастроэнтерологии и гинекологии исследование тканей и клеток, помимо исключения опухолевого процесса, также предназначено для оценки воспалительных процессов и их динамики, выявления эндокринных нарушений. Большую роль гистологическое исследование имеет и при лечении аутоиммунных заболеваний, позволяя оценить степень активности патологического процесса и тяжесть поражения, а также ответ на проводимую терапию.

Наконец, гистологическое исследование, а, вернее, его подвид — цитологическое исследование — нашло своё место и в скрининге. Исследование мазка-отпечатка с шейки матки позволяет определить предраковое состояние или уже развивающуюся опухоль, и простота и эффективность данного метода позволила включить мазок в скрининг на рак шейки матки.

Следует отметить, что противопоказаний как таковых к проведению гистологического исследования нет, так как забор гистологического материала является малоинвазивной и хорошо переносимой процедурой. Возможные осложнения могут быть связаны с индивидуальной реакцией пациента на анестетики или же с нарушением свёртываемости крови. В любом случае пациенту назначается покой и холод на место проведения биопсии, анальгетики при болях.

Результат гистологического исследования

Расшифровкой результатов гистологии должен заниматься лечащий врач, так как гистологическое исследование назначается именно им и с совершенно определенной целью. Полученное заключение по цитологическому или гистологическому исследованию поможет врачу в установке клинического диагноза и в подборе требуемых на данный момент методов лечения.

Читайте также: