Periodensäure-Schiff-Färbung (PAS): Eine histopathologische Grundvoraussetzung für den Nachweis von Kohlenhydraten und darüber hinaus

Auf dem Gebiet der Histopathologie. Die Untersuchung von Geweben unter dem Mikroskop. Visualisierungen sind für Analysezwecke von entscheidender Bedeutung. Färbemethoden spielen eine Rolle bei der Hervorhebung bestimmter Elemente in Zellen und Geweben, indem sie diese unter dem Mikroskop sichtbar machen. Eine bemerkenswerte Technik in diesem Bereich ist die Periodensäure-Schiff-Färbung (PAS), bekannt für seine Wirksamkeit bei der Hervorhebung von Kohlenhydraten in Geweben und der Aufdeckung von Strukturen, die zum besseren Verständnis verschiedener Krankheiten beitragen.

Die Chemie der PAS-Färbung: Ein Tanz von Oxidation und Farbe

Die PAS-Färbemethode nutzt eine Abfolge von Reaktionen, die Kohlenhydrate so angreifen, dass sie am Ende als hell gefärbte Strukturen sichtbar werden. Zunächst wird Periodsäure (HIO4), ein starkes Oxidationsmittel, auf Gewebeschnitte aufgetragen. Diese Säure konzentriert sich auf nahe gelegene Hydroxylgruppen (-OH) in Kohlenhydraten, wie z. B. in 1,2-Glykolgruppen, bricht deren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindung und erzeugt zwei Aldehydgruppen (-CHO).

Dann betritt das Schiffsche Reagenz, eine farblose Lösung, die basisches Fuchsin und Schwefeldioxid enthält, die Bühne. Wenn das Schiffsche Reagenz auf die Aldehydgruppen trifft, die bei der periodischen Säureoxidation entstehen, kommt es zu einer dramatischen Umwandlung. Die Schwefeldioxidkomponente wird freigesetzt, und das basische Fuchsin, nun in seiner Leukoform, bindet sich an die Aldehydgruppen. Diese Bindung führt zur Bildung einer leuchtend magentafarbenen Verbindung, die die kohlenhydratreichen Strukturen im Gewebe effektiv anmalt.

Die Intensität der magentafarbenen Färbung entspricht der Menge der Kohlenhydrate in einer halbwegs messbaren Weise. Bereiche mit einem hohen Gehalt an Kohlenhydraten weisen eine tiefe magentafarbene Färbung auf, während Bereiche mit einem geringeren Kohlenhydratgehalt einen helleren Farbton aufweisen.

PAS-Färbung durchführen: Eine Schritt-für-Schritt-Anleitung

1. Entparaffinierung und Hydratisierung

• Gewebeschnitte in Xylol eintauchen, um das Paraffin zu entfernen.
• Rehydrieren Sie die Schnitte allmählich, indem Sie sie durch abnehmende Konzentrationen von Alkohol (100%, 90%, 80%, 70%) und Wasser führen.

2. Oxidation

• Behandeln Sie die Abschnitte 5-10 Minuten lang mit einer periodischen Säurelösung (normalerweise 1%).

3. Spülung

• Spülen Sie die Abschnitte gründlich mit destilliertem Wasser ab, um Reste der periodischen Säure zu entfernen.

4. Behandlung mit Schiffschem Reagenz

• Schnitte 10-15 Minuten lang in Schiff's Reagenz eintauchen.

5. Spülung

• Waschen Sie die Abschnitte 5-10 Minuten lang unter fließendem Leitungswasser, um die Magentafarbe zu intensivieren und ungebundenes Schiff'sches Reagenz zu entfernen.

6. Gegenfärbung

• Schnitte 15 Sekunden lang mit Hämatoxylin färben, um die Zellkerne hervorzuheben.
• Die Hämatoxylinfärbung differenzieren und blau färben.

7. Dehydrierung, Reinigung und Montage

• Dehydrieren Sie die Abschnitte durch steigende Alkoholkonzentrationen.
• Schnitte mit Xylol reinigen.
• Montieren Sie die Schnitte mit einem Einbettungsmedium wie DPX auf Glasträger.

Tipps für eine optimale PAS-Färbung

• Verwenden Sie handelsübliche periodische Säuren und Schiff'sche Reagenzien, um die Qualität und den Komfort zu gewährleisten.
• Lagern Sie Schiff's Reagenz in einer dunklen, kühlen Umgebung, geschützt vor UV-Licht und Hitze.
• Beobachten Sie die Farbe des Spülwassers nach der Behandlung mit dem Schiff'schen Reagenz; spülen Sie weiter, bis das Wasser klar ist.

Anwendungen der PAS-Färbung: Ein Spektrum von Krankheiten beleuchten

Die Vielseitigkeit von PAS-Färbung liegt in seiner Fähigkeit, eine Vielzahl von kohlenhydratreichen Strukturen hervorzuheben, was es zu einem wertvollen Instrument für die Diagnose und das Verständnis eines breiten Spektrums von Krankheiten macht.

1. Glykogenspeicher-Krankheiten: Metabolische Ungleichgewichte aufdecken

Die wichtigste Speicherform von Glukose im Körper ist Glykogen - eine Kohlenhydratstruktur, die durch genetisch bedingte Stoffwechselkrankheiten, so genannte Glykogenspeicherkrankheiten, beeinträchtigt werden kann, die die übliche Verarbeitung des Glykogens stören und abnormale Ablagerungen in verschiedenen Geweben des Körpers verursachen, was sich erheblich auf den Gesundheitszustand und die Funktionen auswirkt, insbesondere auf die Leber, was durch PAS-Färbung zu Diagnosezwecken deutlich wird.

2. Basismembranen: Bewertung der Integrität bei Nierenkrankheiten

Basementmembranen sind Schichten aus extrazellulärer Matrix, die strukturelle Unterstützung bieten und als selektive Barrieren für Epithel- und Endothelgewebe fungieren. Die PAS-Färbemethode wird üblicherweise eingesetzt, um Basalmembranen visuell zu beobachten und ihre Dicke und ihren Zustand zu beurteilen. Diese Technik erweist sich als wertvoll für die Diagnose von Krankheiten, da Veränderungen in der Dicke der glomerulären Basalmembran auf ein zugrunde liegendes medizinisches Problem hinweisen können.

3. Pilzinfektionen: Identifizierung kohlenhydratreicher Eindringlinge

Viele krankheitserregende Pilze, wie zum Beispiel Kryptokokkus neoformansbesitzen Zellwände, die reich an Kohlenhydraten sind. Diese kohlenhydratreichen Wände werden ihnen zum Verhängnis, wenn sie mit PAS-Färbung konfrontiert werden. Die Färbung hebt die Zellwände der Pilze deutlich hervor und erleichtert so ihre Identifizierung und Abgrenzung von den umgebenden Geweben.

4. Muzin: Charakterisierung von Sekreten in Gesundheit und Krankheit

Mucin ist eine Art von Glykoprotein, das für die Bildung der schützenden Schleimschicht in verschiedenen Körperhöhlen entscheidend ist. Die PAS-Färbung wird zur Identifizierung und Beschreibung von Muzin in Geweben zu Färbezwecken verwendet und gibt Aufschluss über die Schleimproduktion von Zellen. Mit dieser Färbemethode lassen sich saure Formen von Muzinen unterscheiden, was bei der Diagnose von Zuständen helfen kann, die mit Veränderungen der Muzinproduktion zusammenhängen.

5. Autoimmunkrankheiten der Haut: Eine mögliche Alternative zur DIF

Studien zufolge kann die PAS-Färbung eine kostengünstigere Option als die DIF zur Diagnose von Autoimmunerkrankungen der Haut sein, da sie kohlenhydratreiche Immunkomplexe sichtbar macht. Studien haben eine starke Korrelation zwischen PAS- und DIF-Färbemustern bei verschiedenen Autoimmunerkrankungen der Haut gezeigt, was auf ihr Potenzial als wertvolles Diagnoseinstrument schließen lässt.

Celnovte: Ein bewährter Name in der Immunhistochemie

Celnovte Biotech wurde 2010 gegründet und ist ein Anbieter von erstklassigen Produkten für die Immunhistochemie (IHC), der sich auf die Verbesserung der präzisen Diagnostik im Bereich der Onkologie konzentriert. Ihr Engagement für Exzellenz zeigt sich in ihrem Angebot an IHC-Reagenzien und -Geräten wie automatisierten Färbesystemen, diversen primären Antikörpern und spezialisierten IHC-Kits, die auf die Bedürfnisse des Fachgebiets zugeschnitten sind.

Die Kompetenz von Celnovte im Bereich IHC zeigt sich in der Entwicklung von Färbetechniken wie dem MicroStacker™ Polymer-Detektionssystem das die Empfindlichkeit und Genauigkeit für bessere Färbeergebnisse verbessert. Ihr Engagement, Forschung und Entwicklung voranzutreiben, zeigt sich in ihrer primären Antikörperentwicklungsplattform, die spezialisierte Antikörper für verschiedene Themen in großem Umfang hervorgebracht hat.

Die Produkte von Celnovte haben die Zertifizierungen ISO9001, ISO13485 und EU CE-ID erhalten und damit die Einhaltung internationaler Qualitätsstandards nachgewiesen. Ihr Engagement für die Bereitstellung umfassender Lösungen für die Tumorpathologiediagnose hat sie zu einem zuverlässigen Partner für Forscher und Kliniker weltweit gemacht.

Schlussfolgerung

Die auffälligen Magentatöne der Periodensäure-Schiff-Färbung haben sie zu einer wichtigen Technik im Bereich der Histopathologie gemacht. Diese Methode offenbart nicht nur die Komplexität von Glykogenspeichererkrankungen, sondern hilft auch bei der Erkennung von Pilzinfektionen. Die PAS-Färbung ist nach wie vor ein Instrument zur Erforschung der unsichtbaren Details verschiedener Gesundheitszustände auf mikroskopischer Ebene.