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Die Histologie von altgriechisch ἱstos histos deutsch Gewebe und logie griechisch logos logos Lehre oder Gewebelehre auch Gewebslehre ist die Wissenschaft von den biologischen Geweben Als Lehre von Bildung und Struktur pflanzlicher und tierischer Gewebe in Bezug auf spezifische Funktionen 1 ist sie ein Teilgebiet der Medizin und der Biologie Im weiteren Sinn bezeichnet Histologie die mikroskopische Anatomie Die Histopathologie oder pathologische Histologie ist die Wissenschaft von den krankhaften Gewebeveranderungen Vorbereitung einer histologischen Untersuchung im LaborIn der Histologie werden Gewebeproben untersucht Dazu werden mikrometerdunne gefarbte Gewebsschnitte hergestellt und am Lichtmikroskop beurteilt Die elektronenmikroskopische Untersuchung von wesentlich dunneren Schnitten 0 01 0 5 µm fallt vorwiegend in den Forschungsbereich Die feingeweblichen Untersuchungen in der Medizin dienen verschiedenen Zwecken wie der Fruhdiagnose von Tumoren z B Magenbiopsie Klassifizierung von Tumoren gutartig bosartig Nachweis von Stoffwechselerkrankungen und parasitaren bakteriellen entzundlichen Erkrankungen und der Hilfe zur Therapiewahl Man spricht von morphologischer Diagnostik da der Befund anhand des Erscheinungsbildes und des farberischen Verhaltens der Gewebestrukturen erstellt wird Zum Probengut beim histologischen Arbeiten gehoren Operationspraparate z B Magen Darm Niere Probeexzisionen z B Muttermal Sehnen Zysten und Biopsien z B Magen Darm Brustgewebe Biopsien Mit Hilfe der modernen Technik lassen sich schon an winzigen Gewebestuckchen 1 2 mm feingewebliche Diagnosen erstellen Diese mikroinvasiven Methoden sind fur die Patienten schonend und werden oft bei Vorsorgeuntersuchungen durchgefuhrt Histologischer Schnitt einer Lunge LungenpestInhaltsverzeichnis 1 Geschichte 1 1 Entstehung der Histologie 1 2 Entwicklung der Farbetechniken 1 3 Digitale Histologie 2 Histologische Technik 2 1 Schnellschnittuntersuchung 2 2 Farbemethoden der Histologie 3 Gewebearten 4 Siehe auch 5 Literatur 6 Weblinks 7 EinzelnachweiseGeschichte BearbeitenEntstehung der Histologie Bearbeiten Eine erste Gewebelehre begrundete in der Antike Aristoteles Erasistratos baute diese Lehre aus und es wurde zwischen Gewebe und Parenchym unterschieden Als Begrunder der modernen Histologie gilt Xavier Bichat 1771 1802 der ohne das im 17 Jahrhundert bereits allgemein bekannte Mikroskop 21 Gewebetypen im menschlichen Korper beschrieb Mit seiner Schrift Anatomie generale begrundete er 1801 die allgemeine Gewebelehre die sich mit in allen Organen vorkommenden Geweben befasst Er verlegte den Sitz der Krankheiten aus den Organen in die Gewebe und folgerte dass gleiche Gewebe in verschiedenen Organen gleichartig erkranken konnen 2 Die Entstehung der Histopathologie schreibt man Johannes Muller zu der 1838 ein Buch uber die Natur und Struktureigenschaften von Krebs veroffentlichte Als Vater der Histopathologie wird Rudolf Virchow 1821 1902 bezeichnet Der Begriff Histologie wurde im Jahre 1819 vom Anatomen Franz Josef Carl Mayer 1787 1865 3 umschrieben und als ein Teilgebiet der Anatomie angesehen 1830 pragten Vincent Jaques Louis Chevalier 1770 1841 und sein Sohn Charles Louis Chevalier 1804 1859 die Bezeichnung Mikrotom fur Gewebeschnittgerate Ihre Firma fertigte seit 1765 in Paris wissenschaftliche Instrumente 4 Weitere Pioniere und Forderer der Histologie im 19 Jahrhundert waren etwa Robert Remak Albert Kolliker 5 Franz Leydig John Goodsir Jan Evangelista Purkyne Max Schultze und Jakob Henle Im Jahr 1902 veroffentlichte Rudolf Hober seine Schrift uber die Physikalische Chemie der Zelle und der Gewebe Um 1905 begann Walter Spielmeyer seine bahnbrechenden Arbeiten zur pathologischen Histologie des Zentralnervensystems 6 Entwicklung der Farbetechniken Bearbeiten Marcello Malpighi 1628 1694 gehorte zu den Ersten die tierische Organe und Pflanzen mikroskopisch untersuchten Gefordert war die mikroskopische Anatomie durch die Arbeit etwa mit Infusionstierchen durch Antoni van Leeuwenhoek 7 worden Henri Louis Duhamel du Monceau 1700 1782 stellte fest dass Tierknochen sich mit dem Farbstoff Krapp aus der Farberkrappflanze Rubia tinctorum anfarben lassen Die Entwicklung von Farbemethoden war entscheidend fur die Weiterentwicklung der Histologie da die naturlichen Praparate weitgehend farblos waren bzw die optische Dichte der zu untersuchenden Gewebestrukturen meist keine grossen Unterschiede aufweist 8 Christian Gottfried Ehrenberg benutzte 1838 Karmin zur Anfarbung und mikroskopischen Beobachtung von Protisten die damals Infusorien genannt wurden 1849 studierten Heinrich Goppert und Ferdinand Julius Cohn mittels der Farbstoffe Krapp und Karmin die Protoplasmastromung in Pflanzenzellen Um 1855 entwickelte der Anatom Joseph von Gerlach die histologischen Farbetechniken weiter 9 10 Er beschrieb die Farbung von Zellkernen in tierischen Zellen mittels Karmin Heinrich Wilhelm Waldeyer verwendete 1863 einen Extrakt des Blutholzbaumes Haematoxylum campechianum fur die Hamatoxylinfarbung von Nervenzellen Ein weiterer wichtiger Schritt war der Einsatz von Anilinfarbstoffen durch Paul Ehrlich er perfektionierte diese Moglichkeiten in den Jahren 1879 bis 1894 11 Die bei der Intravitalmikroskopie benutzte Intravitalfarbung erfuhr von 1885 bis 1894 eine grosse Erweiterung durch die Arbeiten Paul Ehrlichs uber ihre chemischen Grundlagen 12 Digitale Histologie Bearbeiten Objekttrager konnen vollstandig in sogenannten Whole Slide Images WSI digitalisiert werden Diese WSI konnen dann mit Kollegen geteilt von Algorithmen ausgewertet oder beispielsweise fur Lehrzwecke im Web gehostet werden Ein Beispiel fur ein solches Projekt ist Pathorama preci cloud 13 oder Cytomine Histologische Technik Bearbeiten Hauptartikel Histologische Technik Bevor die feingeweblichen Details einer Patientenprobe oder eines Experimentes begutachtet werden konnen muss das Gewebe einer ausfuhrlichen Verarbeitung unterzogen werden Diese Methoden werden als histologische Technik zusammengefasst und im histologischen Labor grosstenteils von biomedizinischen Analytikern bzw V MTAs durchgefuhrt Die Gewebeverarbeitung im histodiagnostischen Labor umfasst Fixierung zur Stabilisierung des Gewebes Hauptfixans 4 neutral gepufferte Formaldehydlosung makroskopische Begutachtung Zuschnitt der aussagekraftigen Gewebebezirke In der Pathologie arztliche Tatigkeit und zum diagnostischen Prozess gehorend Entwasserung und Impragnierung des Gewebes mit flussigem Paraffin Einblocken des Gewebes in Paraffin ein Paraffinquader wird hergestellt der das Gewebe beinhaltet In modernen Histologielaboren werden die Gewebsstuckchen in sogenannte Einbettkassetten gelegt In diesen durchlauft die Gewebeprobe die Entwasserung und Einparaffinierung Danach dient die Kassette als Blockunterlage und kann so in den sogenannten Schnellspannrahmen mit dem die meisten heutigen Mikrotome versehen sind eingespannt werden Herstellung von 2 5 µm dicken Schnitten am Mikrotom Aufziehen der Schnitte auf beschichtete Glasobjekttrager histologische FarbetechnikenDie Verarbeitung von Formaldehyd fixiertem Paraffin eingebettetem Gewebe inklusive der Hamatoxylin Eosin Farbung stellt die weltweite Routine Methode der Pathologie dar und dauert durchschnittlich ein bis zwei Tage von der Probenannahme bis zur Befundung Im Gegensatz zum klinisch chemischen Labor sind viele Arbeitsschritte von Hand durchzufuhren Besonders die Schnittherstellung am Mikrotom bedarf grossen Geschicks Schnellschnittuntersuchung Bearbeiten Hauptartikel Schnellschnittuntersuchung Bei manchen Operationen benotigt der Chirurg noch wahrend der Operation Informationen uber das entnommene Gewebe fur seine weitere Vorgehensweise In diesem Fall kann ein Teil der Probe innerhalb von etwa zehn Minuten als Schnellschnitt verarbeitet werden Gewebestabilisierung durch Gefrieren etwa 20 C je nach Gewebeart Herstellen eines 5 10 µm dicken Schnittes mit einem Kryostat Mikrotom Aufziehen des Schnittes auf einen beschichteten Glasobjekttrager Farben mittels Schnell HE Farbung Paragon Farbung oder einer anderen Schnellfarbung mikroskopische BefundungFarbemethoden der Histologie Bearbeiten Es gibt eine Unzahl verschiedener histologischer Farbungen die im Laufe der letzten 120 Jahre entwickelt wurden Der Grossteil stammt aus den ersten 30 Jahren des vorigen Jahrhunderts Im modernen Histolabor hat sich eine uberschaubare Anzahl an Farbungen durchgesetzt An erster Stelle steht die Hamatoxylin Eosin Farbung HE Farbung als Routine und Ubersichtsfarbung Dafur werden meist computergesteuerte Farbeautomaten eingesetzt Daneben werden fur bestimmte Fragestellungen sogenannte Spezialfarbungen meist von Hand durchgefuhrt Die Farbetheorie der biologischen Farbungen begrundet sich meist in der Reaktionsfahigkeit bestimmter Gewebestrukturen auf bestimmte Farbstoffe Man klassifiziert die Zellstrukturen und Gewebe anhand des Farbeverhaltens durch die Farbstoffe in basophile azidophile und neutrophile Strukturen Basophile Strukturen sind etwa der Zellkern die Ribosomen und das raue Endoplasmatisches Retikulum sie enthalten Sauregruppen und farben sich daher mit basischen Farbstoffen Hamatoxylin Eisenhamatoxylin Azokarmin Methylenblau Toluidinblau an Ein basischer Farbstoff ist chemisch gesehen ein Stoff der Anionen abspalten oder Kationen aufnehmen kann Azidophile Strukturen sind etwa das Zytoplasma kollagene Fasern Diese sind basisch und farben sich daher mit sauren Farbstoffen wie Eosin Y Anilinblau Pikrinsaure Saurefuchsin an Neutrophile Strukturen der Zelle werden weder durch basische noch durch saure Farbstoffe angefarbt Es sind vorwiegend lipophile Bestandteile Argyrophile Strukturen binden Silberionen argentaffine Strukturen binden und reduzieren Silberionen zu elementarem Silber Der Nukleus kann durch nukleophile Farbstoffe angefarbt werden Meist sind es basische oder DNA bindende Farbstoffe die an Nukleinsauren binden Analysierte man den Farbevorgang histochemisch mit den etwa von K Linderstrom Lang und Heinz Holter dargestellten Mikromethoden der Histochemie und Cytochemie zeigte sich ein kompliziertes Bild physikalisch chemischer Prozesse bestehend aus physikalischen Vorgangen wie der Diffusion Elektroadsorption und Grenzflachenadsorption aus den oben beschrieben chemischen Vorgangen hinsichtlich Ladungsverteilungen im Farbstoffmolekul siehe auch Lewis Saure Base Konzept und an den histologischen Strukturen Die Hauptbindungskraft ist die Ionenbindung saure Farbstoffe werden an basische Proteine gebunden Bei histochemischen Methoden entwickelt sich ein Farbstoff erst durch die Reaktion mit einem Gewebeinhaltsstoff z B Berliner Blau Reaktion Perjodacid Schiffsche Reaktion Des Weiteren gibt es noch enzymhistochemische Methoden bei denen die Aktivitat zelleigener Enzyme eine Farbentwicklung bewirkt Diese klassische Histochemie wird seit den 1980er Jahren durch die Immunhistochemie erganzt Hier beruht der Nachweis von Zelleigenschaften auf einer Antigen Antikorper Reaktion In einer Mehr Schritt Technik wird die Reaktion durch eine Farbreaktion am Ort des Antigens Proteins sichtbar Seit den 1990er Jahren findet die In situ Hybridisierung Eingang in die histologische Diagnostik Hier beruht der Nachweis bestimmter Nukleotidsequenzen auf der Aufschmelzung doppelstrangiger DNA und der spontanen Anlagerung von Einzelstrangen DNA oder RNA Die Nukleinsaure Sequenzen werden mit Hilfe von Sonden dargestellt Sind diese Sonden mit Fluorochromen markiert spricht man von Fluoreszenz in situ Hybridisierung FISH Mit diesen Methoden hat ein neuer Abschnitt der Histodiagnostik begonnen nbsp Histologischer Schnitt glatter Muskulatur HE nbsp Getrockneter Knochen FuchsinUbliche Farbemethoden sind Alcianblau Farbung saure Polysaccharide und Proteoglykane cyan Azan Farbung Azokarmin G Anilinblau Zellkerne rot Zytoplasma rotlich Kollagen und retikulare Fasern blau Muskelfasern rot Berliner Blau Reaktion Nachweis von dreiwertigen Eisenionen im Gewebe Dorner Snyder Farbung Endosporen Eisenhamatoxylin nach Heidenhain EH Elastica Farbung Weigert Farbung mit Resorcin Fuchsin Orcein elastische Fasern schwarz violett Giemsa Farbung differenzierende Blutzellenfarbung Gimenez Farbung Bakterien insbesondere Rickettsien Legionellen Bartonellen Coxiellen Golgifarbung Versilberung einzelner Neurone mit Silbernitrat sog schwarze Reaktion Gramfarbung Bakteriendifferenzierung in grampositiv blau und gramnegativ rot Hamatoxylin Eosin Farbung HE Zellkerne Bakterien und Kalk blau Zytoplasma rotlich blaulich Kollagen rot Kongorot Farbung Darstellung von Amyloidablagerungen Amyloidose LFB Luxol Fast Blue Kresylviolett Markscheiden turkisblau Kerne blauviolett May Grunwald Farbung Zellkerne differenzierende Blutzellenfarbung Moeller Farbung Endosporen Neu Methylenblau Farbung NMB Farbung Pappenheim Farbung Zellkerne differenzierende Blutzellenfarbung PAS Reaktion Perjodsaure Schiffsches Reagenz neutrale Glykokonjugate Schleimstoffe magentarot Pikro Siriusrot Farbung Kollagen Reticulinfarbung nach Gomori Silberfarbung reticulare Fasern schwarz Schaeffer Fulton Farbung Endosporen Toluidinblau Farbung farbt saure Molekule Trichrom Farbungen z B nach Masson Goldner Eisenhamatoxilin Saurefuchsin Orange G Lichtgrun differenzierte Anfarbung der Bindegewebskomponenten Zellkerne blauschwarz Zytoplasma rot Kollagen grun Muskulatur hellrot Van Gieson Farbung Eisenhamatoxylin Pikrinsaure Saurefuchsin Kerne braun schwarz Zytoplasma gelb braun Kollagen Bindegewebe rot Muskulatur orange Vanillin HCl Farbung farbt Tannine von Kossa Farbung Silberfarbung Verkalkungen schwarz Wright Farbung Zellkerne differenzierende Blutzellenfarbung Ziehl Neelsen Farbung und Kinyoun Farbung saurefeste Bakterien vor allem Tuberkulose Bakterien rot EndosporenfarbungenGewebearten BearbeitenBinde und Stutzgewebe Bindegewebe Fettgewebe Knochengewebe Knorpelgewebe Epithelgewebe Muskelgewebe NervengewebeSiehe auch BearbeitenTissue EngineeringLiteratur BearbeitenHans Christian Burck Histologische Technik Thieme Verlag Stuttgart ISBN 3 13 314306 9 Renate Lullmann Rauch Taschenlehrbuch Histologie 2 Auflage Thieme Verlag Stuttgart ISBN 3 13 129242 3 Benno Romeis Mikroskopische Technik 16 Auflage Verlag R Oldenbourg Munchen 1968 Peter Stanka Zellen und Gewebe des Menschen Basistext zur Histologie fur Mediziner 4 Auflage Verlag N Brockmeyer Bochum 1990 ISBN 3 88339 785 7 Heinrich Schiebler Histologie Springer Verlag H Leonhardt Histologie Zytologie und Mikroanatomie des Menschen Thieme Verlag Stuttgart W Kuhnel Taschenatlas der Zytologie Histologie und mikroskopischen Anatomie Thieme Verlag Stuttgart U Welsch Lehrbuch Histologie U Welsch Atlas Histologie Werner Tackmann Repetitorium der Histologie Teil 1 Zell und Gewebelehre 1999 ISBN 3 932723 00 7 Teil 2 Organe und Systeme 1999 ISBN 3 932723 01 5 N Ulfig Kurzlehrbuch Histologie 2 Auflage Thieme Verlag Stuttgart ISBN 3 13 135572 7 J A Kiernan Histological and histochemical Methods Arnold 1999 ISBN 0 7506 4936 4 Gudrun Lang Histotechnik Springer Wien New York 2006 ISBN 3 211 33141 7 M Hartmann M A Pabst Zytologie Histologie und Mikroskopische Anatomie Facultas Verlag 2009 ISBN 978 3 7089 0348 4 Georg Dhom Geschichte der Histopathologie Springer Berlin 2001 Kristian Bosselmann Cyran Farbemethoden In Werner E Gerabek Bernhard D Haage Gundolf Keil Wolfgang Wegner Hrsg Enzyklopadie Medizingeschichte De Gruyter Berlin New York 2005 ISBN 3 11 015714 4 S 389 390 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Histologie Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien nbsp Wiktionary Histologie Bedeutungserklarungen Wortherkunft Synonyme Ubersetzungen nbsp Wikibooks Pathologie Lern und Lehrmaterialien Histologie Atlas mit weiterfuhrenden Texten und Zeichnungen Netzwerk histologischer Schnitte HiPaKu preisgekronter Histopathologiekurs Uni Basel Histo Online Elektronischer Kurs der Histologie Uni Frankfurt Das Mikroskop Museum Ubersicht uber Farbungen und Verhalten der Farbstoffe im Gewebe HistoAtlas Virtuelles Mikroskopieren histologischer Schnitte aus Zoologie Botanik und MedizinEinzelnachweise Bearbeiten Rainer Bromer Histologie In Werner E Gerabek Bernhard D Haage Gundolf Keil Wolfgang Wegner Hrsg Enzyklopadie Medizingeschichte De Gruyter Berlin New York 2005 ISBN 3 11 015714 4 S 605 f hier S 605 Paul Diepgen Heinz Goerke Aschoff Diepgen Goerke Kurze Ubersichtstabelle zur Geschichte der Medizin 7 neubearbeitete Auflage Springer Berlin Gottingen Heidelberg 1960 S 9 und 31 August Franz Josef Karl Mayer Ueber Histologie und eine neue Eintheilung der Gewebe des menschlichen Korpers Bonn 1819 Historische Mikroskope Vgl auch Reinhard Hildebrand Albert von Koelliker 1817 1905 Anatom an den Wendepunkten zu einer modernen Neurohistologie In Gehirn Nerven Seele Anatomie und Physiologie im Umfeld S Th Soemmerings Soemmering Forschungen Band 3 Stuttgart New York 1988 S 357 380 Paul Diepgen Heinz Goerke Aschoff Diepgen Goerke Kurze Ubersichtstabelle zur Geschichte der Medizin 7 neubearbeitete Auflage Springer Berlin Gottingen Heidelberg 1960 S 36 55 und 61 Paul Diepgen Heinz Goerke Aschoff Kurze Ubersichtstabelle zur Geschichte der Medizin 7 neubearbeitete Auflage Springer Berlin Gottingen Heidelberg 1960 S 24 Kristian Bosselmann Cyran Farbemethoden 2005 S 389 Dieter Gerlach Hrsg Die Anfange der histologischen Farbung und der Mikrophotographie Josef von Gerlach als Wegbereiter Harri Deutsch 1998 Die Entwicklung der histologischen Farbetechnik CibaZeitschrift Basel 1943 Jhrg Nr 88 S 3074 ff PDF 2 4 MB Die Entwicklung der histologischen Farbetechnik CibaZeitschrift Basel 1943 Jhrg Nr 88 S 3074 PDF 2 4 MB Paul Diepgen Heinz Goerke Aschoff Diepgen Goerke Kurze Ubersichtstabelle zur Geschichte der Medizin 7 neubearbeitete Auflage Springer Berlin Gottingen Heidelberg 1960 S 46 Centralize your research workflow PreciCloud Abgerufen am 6 September 2018 englisch Normdaten Sachbegriff GND 4025092 1 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Histologie amp oldid 234675898