Histologie
Die Histologie ist das Studium der mikroskopischen Anatomie von Zellen und Geweben von Pflanzen und Tieren, insbesondere der Gewebe. Sie ist ein Teil der Zytologie und ein wesentliches Werkzeug der Biologie und Medizin.
Die Histologie wird in der Regel durch Betrachtung von Zellen und Geweben unter einem Lichtmikroskop oder Elektronenmikroskop durchgeführt. Das Gewebe muss zuvor speziell präpariert werden.
Ein gefärbtes histologisches Präparat, eingeklemmt zwischen einem Objektträger und einem Deckglas, montiert auf dem Tisch eines Lichtmikroskops.
Mikroskopische Ansicht einer mit Hämatoxylin und Eosin gefärbten histologischen Probe von menschlichem Lungengewebe.
Masson'sche Trichromfärbung der Atemwege von Ratten. Das Bindegewebe ist blau gefärbt, die Zellkerne sind dunkelrot/violett gefärbt, und das Zytoplasma ist rot/rosa gefärbt.
Zeichnung von Purkinjezellen (A) und Körnerzellen (B) aus dem Kleinhirn der Taube von Santiago Ramón y Cajal, 1899. Instituto Santiago Ramón y Cajal, Madrid, Spanien
Mikrofotografie eines histologischen Schnitts der menschlichen Haut, der unter Verwendung eines Anti-IgA-Antikörpers für die direkte Immunfluoreszenz vorbereitet wurde. Die IgA-Ablagerungen befinden sich in den Wänden der kleinen oberflächlichen Kapillaren (gelbe Pfeile). Der blassgrüne wellige grüne Bereich oben ist die Epidermis, der untere faserige Bereich ist die Dermis.
Der Prozess
Die folgenden Phasen werden nur in groben Zügen beschrieben. Laboratorien, die histologische Untersuchungen durchführen, arbeiten nach sehr viel detaillierteren Zeitplänen.
Fixierung
Chemische Fixiermittel werden verwendet, um Gewebe vor dem Zerfall zu bewahren. Dadurch wird die Struktur der Zelle und subzellulärer Komponenten wie Zellorganellen (z.B. Zellkern, endoplasmatisches Retikulum, Mitochondrien) erhalten. Das gebräuchlichste Fixiermittel für die Lichtmikroskopie ist Formalin (4% Formaldehyd in Kochsalzlösung).
Einbetten
Nach der Fixierung wird der Gewebeblock in Paraffinwachs eingebettet. Dadurch wird das Gewebe als Block gehalten und konserviert.
Sektionierung
Der Schnitt wird in eine Reihe von hauchdünnen Scheiben geschnitten, von denen jede auf einen Objektträger aus Glas gelegt wird. Die Maschine, die den Block schneidet, ist eine mechanische Guillotine, die so eingestellt werden kann, dass sie in einer für das betreffende Gewebe geeigneten Tiefe schneidet.
Färben
Flecken sind Farbstoffe, Chemikalien, die verwendet werden, um Zellen und Gewebe unter einem Mikroskop gut sichtbar zu machen. Es gibt viele Gewebeflecken, und jeder von ihnen hat Vor- und Nachteile.
Hämatoxylin und Eosin (H&E)
Dies ist der in der Biologie und Medizin am häufigsten verwendete Fleck. Hämatoxylin färbt Zellkerne und Eosin färbt das Zytoplasma von Zellen.
Silbernitrat
Camillo Golgi entwickelte eine Silbernitratfärbung für Nervenzellen. Seine Idee wurde von Santiago Ramón y Cajal in seinem berühmten Werk über die Struktur des Hirngewebes verwendet.
Moderne Techniken
Neben der Lichtmikroskopie wird häufig auch die Elektronenmikroskopie eingesetzt. Diese hat ihre eigenen Verfahren. Ihr Vorteil ist, dass sie Dinge auflöst, die Licht nicht auflösen kann. Zum Beispiel wurden Viren zum ersten Mal mit der Elektronenmikroskopie gesehen...
Spezialisierte selektive Färbungen mittels Immunologie oder radioaktiver Markierung sind heute Routine. Der Vorteil der Verwendung von Antikörpern oder radioaktiven Markierungen besteht darin, dass sie an bestimmten Arten von Molekülen haften bleiben. Immer beliebter wird die Markierung mit einem Fluoreszenzfarbstoff, der selbst dann sichtbar wird, wenn nur ein winziger Teil einer Zelle angefärbt wird. Immunfluoreszenz ist der Name dieser speziellen Technik.
Fragen und Antworten
F: Was ist Histologie?
A: Histologie ist das Studium der mikroskopischen Anatomie von Zellen und Geweben von Pflanzen und Tieren.
F: Was ist der Schwerpunkt der Histologie?
A: Der Schwerpunkt der Histologie liegt auf den Geweben, obwohl sie auch ein Teil der Zytologie ist.
F: Warum ist die Histologie ein wichtiges Instrument in Biologie und Medizin?
A: Die Histologie gilt als wichtiges Instrument in Biologie und Medizin, weil sie es Forschern und Medizinern ermöglicht, die Struktur und Funktion von Geweben auf mikroskopischer Ebene zu verstehen.
F: Wie werden histologische Untersuchungen üblicherweise durchgeführt?
A: Üblicherweise werden histologische Studien durchgeführt, indem man Zellen und Gewebe unter einem Licht- oder Elektronenmikroskop betrachtet.
F: Welche Bedeutung hat die Vorbereitung des Gewebes in der Histologie?
A: Die Präparation des Gewebes ist in der Histologie wichtig, weil sie es den Forschern ermöglicht, ein klares und genaues Bild des Gewebes unter dem Mikroskop zu erhalten.
F: Welche Rolle spielen das Lichtmikroskop und das Elektronenmikroskop in der Histologie?
A: Die Rolle des Licht- und Elektronenmikroskops in der Histologie besteht darin, die untersuchten Gewebe und Zellen zu vergrößern, damit sie leichter sichtbar gemacht und analysiert werden können.
F: Wie hat die Histologie zum Verständnis von Biologie und Medizin beigetragen?
A: Die Histologie hat wesentlich zum Verständnis von Biologie und Medizin beigetragen, da sie es Forschern und Medizinern ermöglicht hat, die Struktur und Funktion von Geweben auf mikroskopischer Ebene zu untersuchen, einschließlich der Diagnose und Behandlung von Krankheiten.
