Histologie Zusammenfassung

Einleitung

• Zahlen: 10, 24, 826, 7, 12, 13, 11, 16, 14, 5, 20, 20, 15, 17, 18, 23, 19, 22, 3, 21
• Bestandteile des Mikroskops:
  • Okular
  • Objektive
  • Kondensor

Lernmaterialien für Histologie Kurs I

• Kursskript: PDF-Datei bei StudIP
• Buchempfehlungen:
  • R. Lüllmann-Rauch: Taschenlehrbuch Histologie, Thieme Verlag
  • U. Welsch: Lehrbuch Histologie, Elsevier, Urban & Fischer
  • Bucher / Wartenberg: Cytologie, Histologie und mikroskopische Anatomie, Huber Verlag
• Virtuelle Mikroskopie: http://www.mikroskopie-uds.de

Histologie

• Wissenschaft vom (mikroskopischen) Bau der Gewebe.
• Gewebe sind Verbände von Zellen mit gleichen oder ähnlichen morphologischen und funktionellen Eigenschaften.

Die Grundgewebe

• Verbände aus Zellen gleicher Morphologie und Funktion.
• 4 Grundgewebearten:
  • Epithelien (Deckgewebe)
  • Binde- und Stützgewebe
  • Muskelgewebe
  • Nervengewebe
• Organe: Mehrere Grundgewebe.
  • Parenchym: Spezifische Organfunktion (häufig Epithelien).
  • Stroma: Stützfunktion (zumeist Bindegewebe).

Zellen

• Bausteine der Gewebe.
• Zellteilung => Vermehrung $(Omnis Cellulae e Cellula)$.
• Differenzierung => Diversifizierung.
• Gleiche Grundbestandteile:
  • Zellmembran
  • Apikale Strukturen
  • Zellkontakte
  • Basalmembran
  • Zytoplasma
    • Zytosol
    • Zellorganellen
  • Zellkern

Zellmembran und Differenzierungen

• Zellmembran: Lipiddoppelschicht + Proteine.
• Apikale Differenzierungen:
  • Mikrovilli (Stereovilli)
  • Kinocilien
  • Glycocalyx
• Zellkontakte:
  • Zell-Zell-Kontakte:
    • Tight Junctions
    • Gürteldesmosomen
    • Desmosomen
    • Gap Junctions
  • Zell-Matrix-Kontakte:
    • Hemidesmosomen
    • Fokalkontakte
• Basale Differenzierungen:
  • Basalmembran
  • Basale Einfaltungen

Zytoplasma und Zellkern

• Zytoplasma
  • Zytosol: Wasser und Ionen, freie Ribosomen, Enzyme
  • Zytoskelett
  • Zellorganellen (Membran):
    • Mitochondrien
    • Endoplasmatisches Retikulum (raues, glattes)
    • Golgi Apparat
    • Sekretvesikel (Exocytose)
    • Endocytosevesikel
    • Lysosomen
    • Peroxysomen
• Zellkern
  • Nucleolus
  • Chromatin (Eu-/Heterochromatin)

Das Mikroskop - Bestandteile und Vergrößerung

• Bestandteile:
  • Okular
  • Objektive (5x, 10x, 40x, 100x (Öl))
  • Grobtrieb, Feintrieb
  • Objekttisch
  • Stativ
  • Kondensor
  • Lichtquelle
  • Tubus
  • Beleuchtung
  • Objektträger
• Vergrößerung: $V<em>{Total} = V</em>{Okular} \times V_{Objektiv}$
  • Okular: 10x

Das Mikroskop - Strahlengang

• Abbildungsstrahlengang: Abbildung der Strukturen des Objekts auf der Retina.
• Beleuchtungsstrahlengang: Gleichmäßige Ausleuchtung des Objekts => Köhler'sche Beleuchtung.

Das Mikroskop - Objektivkennung

• Beispiel: Plan Apochromat 25x / NA: 0,45, Tubuslänge 160 mm / Deckglas 0,17 mm
• Apochromat = Linse mit korrigierter chromatischer Aberration.

Die Auflösung

• Kleinster Abstand zweier Strukturen, die noch getrennt wahrgenommen werden.
  • Menschliches Auge: ca. 80-100µm
  • Lichtmikroskop: ca. 0,5µm (Bakterium?), mit Öl ca. 0,25µm
  • Elektronenmikroskop: ca. 0,3nm (Zellmembran ca. 9nm)
• Optische Faktoren der Auflösung:
  • Wellenlänge ($\lambda$)
  • Numerische Apertur (NA) = Produkt aus Brechungsindex (n) und Sinus des halben Öffnungswinkels ($\alpha$)
• Auflösung: $A = \frac{\lambda}{n \times sin\alpha} = \frac{\lambda}{NA}$
• Förderliche und Leere Vergrößerung.

Der Gewebebegriff und Histologische Technik

• Histologische Technik:
  • Organ entnehmen
  • Gewebe zuschneiden & fixieren (Paraformaldehyd)
  • Gewebe entwässern (aufsteigende Alkoholreihe)
  • Gewebe einbetten (Paraffin)
  • Aufblocken
  • Schneiden (Mikrotom/Kryomikrotom, Vibrationsmikrotom, Ultramikrotom)
  • Aufziehen auf Objektträger
  • Entparaffinieren (Xylol)
  • Rehydratation (absteigende Alkoholreihe)
  • Anfärben (Natürliche oder synthetische Farbstoffe, Metallsalze)
  • Entwässern
  • Eindecken (Kuntstharz, Gelatine) / Eindecken (Entellan etc.)

Histologische Färbungen I

• Färbung von:
  • Kern
  • Cytoplasma
  • Extrazelluläre Matrix
• Beispiele:
  • Hämatoxylin/Eosin (HE): violett / blassrot / rot bis rosa
  • Azan: rot / blassrot / blau (Azokarmin, Anilinblau)
  • Trichrom (Goldner): rot / blassrot / grün (Eisenhämatoxylin, Azophloxin, Lichtgrün)
• Spezielle Färbungen:
  • PAS => Zucker
  • Silberfärbung => Fasern des Cytoskeletts

Histologische Färbungen II

• HE, Azan, Trichrom
• Struktur ist wichtiger als die Farbe!
• Wichtig: Zeichnungen!

Theorie histologischer Färbungen

• Paul Ehrlich: „Gegensätze ziehen sich an“
• Bindung der Farbstoffe an Proteine aufgrund ihrer Ladung.
• Saure Farbstoffe (Elektronenakzeptoren):
  • Eosin, Azokarmin, Anilinblau, Säurefuchsin, Pikrinsäure
  • Färben azidophile Strukturen (basische Proteine im Zytoplasma).
• Basische Farbstoffe (Elektronendonatoren):
  • Methylenblau, Toluidinblau, Hämatoxylin, Karminlacke
  • Färben basophile Strukturen (Nucleinsäuren, saure Glycosaminoglycane).
• Neutrophile Strukturen binden saure und basische Farbstoffe gleichermaßen wenig.
• Metachromasie: Wechsel der Farbe mit dem pH-Wert.
• Moderne Azofarbstoffe: Kovalente Bindung.