Mediante las reacciones coloreadas, las enzimáticas ó de
inmunofluorescencia se averigua la composición bioquímica de las estructuras
celulares, su localización y su funcionamiento.
Las Reacciones Enzimáticas:
-son específicas y controladas.
- dependen de factores como: temperatura, pH y la presencia de
sales.
- son difíciles de ver a simple vista.
Inminofluorescencia
La inmunofluorescencia es una técnica de laboratorio y su exactitud puede
variar dependiendo del anticuerpo específico
que se está investigando y del
laboratorio que la esté aplicando. Se corta una porción congelada del hígado de
un ratón (u otras substancias) y se coloca en una laminilla portaobjeto de un
microscopio, luego una pequeña cantidad de suero sanguíneo de la persona (parte
líquida de la sangre que contiene los anticuerpos) se coloca sobre la sustancia
y se lava. Un medio de contraste (fluoresceína) que se
ha enlazado químicamente a los anticuerpos anti-humanos del conejo se aplica y se lava. Finalmente
el anticuerpo del
conejo enlazado a la fluoresceína y algunos anticuerpos humanos se enlazan, permitiendo
que los grupos de medios de contraste sean visibles bajo el microscopio (prueba
positiva).
5.3 Métodos histológicos
Definición de Histología
Etimología: Histo: Tejido
Logos: Aprendizaje
Definición: Estudio de los tejidos.
i€€Ciencia que se dedica al estudio morfológico
microscópico y funcional delos tejidos, la célula (citología) y de la
estructura de los órganos.
Histología
Los tejidosanimales (incluidos los humanos) están divididos en 4 grupos
fundamentales:
•Tejido epitelial
•Tejido conectivo
•Tejido muscular
•Tejido nervioso
Métodos de estudio en histología
1.-Microscopía de luz :
-Histoquímica: - Técnica corriente.
(Hematoxilina y eosina).
- Técnicas especiales.
-Inmuno histoquímica: Demuestra presencia de antígenos
Utilizando anticuerpos marcados.
Los métodosparala obtención de preparaciones histológicas
ocupadas en los estudios de microscopia óptica, se engloban en la Técnica
Histológica.
La Técnica Histológica abarca varios procedimientosa los que se somete un tejido para proporcionar los cortes como se conocen, montados bajo un cubre
objeto con imágenes de estructurascontrastadas, para su estudio bajo
microscopia óptica o electrónica.
Los procedimientos de la Técnica Histológica se resumen en las etapas
siguientes
Para empezar con la técnica histológica se
debe obtener una MUESTRA DEL TEJIDO a estudiar y existen 2 formas:
• Necropsia: Examen u obtención de tejido de un organismo muerto.
• Biopsia:(del
griego bios= vida y oasis = visión) Examen u obtención de tejido de un
organismo vivo. Puede ser inscisional, excisional, por
sacabocado, por punción y absorción, por raspado, por trepanación.
•
Fijación
Este procesose refiere al tratamiento del
tejido con sustancias químicas que tienen varias finalidades:
1. Conservar los tejidos de forma que muestren el mayor parecido posible a su
estado in vivo.
2. Aumentar la dureza del tejido para facilitar la
preparación de finas películas de éste.
3. Destruir bacterias ygérmenes que pudieran encontrarse en ellos.
4. Interrumpir los procesos celulares dinámicos que ocurren a la muerte de la
célula.
Esto se logra al inactivar ciertas enzimas celulares que de
otra manera iniciarían la Autolisis y llevarían a la DEGENERACIÓN POST MORTEM.
La fijación mantiene las estructuras al estimular la formación de enlaces
cruzados entre las proteínas.
Los agentes más usados para Microscopia de Luz son
Formaldehído al 5%, Formol al 10% o Formalina (Solución de Formaldehído
especial)
• Puede usarse con amortiguadores o con otros fijadores.
• Reacciona con los grupos aminos de las proteínas, formando enlaces
transversales y conservando las estructuras de la célula.
• Es el más usado es el Formol al 10%.
Glutaraldehído al 2.5%, Tetróxido de Osmio, Líquido de Helly y Fijador de Bouin
• Funcionan formando enlaces transversales en las proteínas y manteniendo las
estructuras de la célula.
• El fijador de Bouin es una solución que contiene 75 ml de solución acuosa
saturada de ácido pícrico, 25 ml de formol y 5 ml de ácido acético glacial.
• El líquido de Helly es una solución con 2.5 g de bicromato de potasio, 5 g de
cloruro de mercurio, 100 ml de agua y 5 ml de formol.
Cloruro de Mercurio y Ácido Picrico
• Precipitan las proteínas.
Para Microscopia Electrónica se usan
Glutaraldehído al 2.5%, Para formaldehído,
Tetróxido de Osmio y Permanganato de Potasio.
• Permiten conservar detalles estructurales finos, ya que otros fijadores como
el formaldehído, son muy enérgicos en su acción con las proteínas.
• Actúan como
colorantes electrodensos, permitiendo observaral tejido con el haz de
electrones.
• Una solución de Glutaraldehído al 2.5% en un tampón a pH 7.4, evita la
violenta desnaturalización de las proteínas guardando detalles finos de la
célula. Es el más usado en Microscopia Electrónica.
Regla de Oro para la Fijación
• La mejor fijación es cuando a pasado el menor tiempo entre la muerte del
tejido y la fijación.
• Tamaño de la Muestra
• El tamaño de la muestra debe de ser de 2-3 cm. variando el estudio para lo
cual se va a utilizar.
Deshidratación
Después que la muestra ha sido fijada se elimina el fijador y se deshidrata.
Debido a que una gran parte del tejido está constituida por agua, se aplica una
serie gradual de soluciones acuosas de menor a mayor de agente deshidratante,
por ejemplo, Alcohol Etílico o Acetona. Iniciando con alcohol al 50 %, luego
con una solución de 60%, 70%, 80%, 90%, 96% y alcanzando de manera paulatina el
alcohol al 100 % para eliminar el agua. Esto se hace porque si se colocara el
tejido en una solución al 100% de alcohol inmediatamente, el agua saldría muy
rápido del
tejido y se deformaría.
Aclaramiento o diafanización
Luego de deshidratar el tejido, se pasa a una solución de una sustancia que es
miscible tanto con el alcohol como
con el medio de inclusión a utilizar (en la mayoría de los casos se utiliza como medio de inclusión
Parafina líquida). La sustancia comúnmente utilizada es el Xileno o Xilol.
De la misma manera se coloca la muestra de tejido en un
recipiente de Xilol, el Xilol solo es soluble en alcohol al 100%. Se llama aclaramiento ya que el tejido se torna transparente o
claroen el xileno, esto se debe a que cambia su índice de refracción.
También se pueden utilizar Tolueno, Benzol o Cloroformo como medios de
aclaramiento.
NOTA: El alcohol y el xileno disuelven los lípidos de la célula y por lo cual
al extraerse también se extraen las grasas y los lípidos de la célula.
Inclusión o impregnación
A fin de que se puedan obtener cortes suficientemente
finos para ser observados al microscopio, los tejidos tienen que ser incluidos
y envueltos por una sustancia de consistencia firme. Las sustancias usadas para
este fin son: gelatina y parafina.
El objeto de la inclusión es
• Distinguir entre sí las células superpuestas en un tejido y la matriz
extracelular.
• Tener un objeto lo suficientemente duro para su
manejo y corte.
La inclusión se logra al infiltrar la parafina liquida o cualquier medio de
inclusión en estado líquido al tejido, que disuelve el medio de aclaramiento y
penetra en el tejido. Por lo general se coloca la muestra de tejido en un
recipiente y se le agrega la parafina fundida a 60s C, colocando la muestra en
una estufa de 30 minutos a 6 horas manteniendo la temperatura a 60s C.
Debido al calor, el xilol o el benzol se evaporan y los
espacios anteriormente ocupados por ellos son ahora ocupados por la parafina.
Después se coloca la pieza y un poco de parafina fundida en un molde de papel o
metal de forma rectangular y se deja solidificar a temperatura ambiente,
formándose un bloque sólido de parafina con el trozo de tejido incluido, a este
bloque se le denomina Taco.
Los medios de inclusión para Microscopia Electrónica comúnmenteutilizados son
resinas polimerizadas o epoxi como:
• Epon
• Micrópilo
• Araldit
Sección o corte
El taco ahora se puede cortar en secciones lo suficientemente delgadas como para permitir el
paso de la luz. La mayor parte de los preparados para
microscopia óptica tienen un grosor entre 3 a 10
micrómetros. Para estos cortes
se utiliza un aparato llamado MICROTOMO.
Cuando deseamos estudiar grasas o lípidos que se extraen en el proceso de
aclaramiento o enzimas que quedan inactivadas por el calentamiento de la
inclusión, nos auxiliamos con la Técnica de Congelación de Tejidos. Un tejido congelado, es los suficientemente duro para ser
cortado.
Se sumerge la muestra de tejido en Nitrógeno líquidopara
tener una congelación rápida. Luego se corta con un aparato especial
denominado MICROTOMO DE CONGELACIÓN, existe un aparato más elaborado y
eficiente para los cortes de congelación llamado CRIOSTATO.La ventaja de esta
técnica es que los cortes que se obtienen son muy rápidos, se puede utilizar en
el diagnostico de material patológico, tomado en intervenciones quirúrgicas y
el resultado se obtiene en el transcurso de una operación.
Para Microscopia Electrónica se requieren cortes más
delgados (denominados ultra finos) de aproximadamente 25 a 100 nm. de espesor y de 0.5 mm.de lado medio. Para
esto se utiliza un MICROTOMO CON HOJA DE VIDRIO O
DIAMANTE. Una vez preparados, se montan sobre rejillas de cobre con un diámetro
de 3mm
Montaje y tinción
Los cortes todavía no son aptos para su examen con el microscopio, puesto que
los tejidos se hallan infiltrados en parafina y carecen decolor.
Los cortes se colocan sobre portaobjetos a los que se
les ha agregado una pequeña cantidad de Albúmina, la cual actúa como adhesivo.
La parafina se elimina en un solvente orgánico, de
nuevo se incluyen en Xilol, y la muestra se rehidrata haciéndola pasar por una
serie de graduaciones decrecientes de alcohol etílico hasta llegar a una solución
100% de agua.
Ya rehidratado se TIÑE EL TEJIDO. Los colorantes más
utilizados son la HEMATOXILINA Y la EOSINA.Una vez teñido, se deshidrata de
nuevo, de tal manera que pueda fijarse de modo permanente el CUBREOBJETOS con
un medio adecuado para el MONTAJE (por ejemplo una gota de Bálsamo de Canadá o
similar). Los medios de montaje pueden ser miscibles o no miscibles en agua, si
son miscibles en agua ya no es necesaria la deshidratación después del
teñido, se puede montarlo directamente. El cubreobjetos no solo protege el
tejido, sino que se requiere para observar el corte con un
microscopio.
Los colorantes pueden agruparse en 3 clases
• Colorantes que diferencian los componentes ácidos y básicos de la célula.
• Colorantes especializados que distinguen los componentes fibrosos de la
matriza extracelular.
• Sales metálicas que se precipitan en los tejidos y forman depósitos de
metales con ellos.
APÉNDICE: Laminilla Histológica: Superficie plana y delgada en donde se
encuentra montada una preparación de tejido permanente. Se compone de tres
partes:
• PORTAOBJETOS
• CORTE O TEJIDO
• CUBRE OBJETOS
FUNDAMENTOS QUÍMICOS DE LA COLORACIÓN
La EOSINAes un colorante ácido y sus propiedades
tintoriales pueden ser explicadas sobre labase de lo que se sabe acerca de la
acción de las anilinas ácidas. La HEMATOXILINAaunque no es un
colorante básico, posee propiedades muy semejantes a las anilinas básicas.
Un colorante básico es una molécula de anilina que tiene una o más cargas
positivas en su porción coloreadas y su fórmula general se representa:
ANILINA+ Cl-
Los COLORANTES BÁSICOS reaccionan con los GRUPOS ANIÓNICOS de los componentes
texturales, que son los grupos fosfato de los ácidos nucleicos (ADN y RNA), los
grupos SULFATO de los glucosa minoglucanos y los GRUPOS CARBOXILO de las
proteínas. La reacción de estos grupos varía según el pH.
Como ya se
mencionó, la Hematoxilina no es un colorante básico en
sentido estricto. Se la utiliza con un Mordiente (Intermediario), entre el
componente textural y la anilina, y es debido a este que la coloración con
hematoxilina se asemeja a la tinción que produce un colorante básico. La unión
en el complejo TEJIDO – MORDIENTE – HEMATOXILINA, no consiste en un simple enlace, y cuando la Hematoxilina se coloca en agua
no se disocia del
tejido, sino que permanece firmemente adherida. A causa de esto, la
Hematoxilina se presta para aquellos procedimientos tintoriales en los que a ella le sigue la Eosina u otros colorantes ácidos.
Los colorantes básicos verdaderos no suelen usarse en secuencia en donde el
colorante básico es seguido por uno ácido, porque la anilina básica tiende a
disociarse del
tejido durante los lavados posteriores en soluciones acuosas.
Un COLORANTE ÁCIDOlleva una carga negativa en la porción coloreada de la molécula
y su fórmula general serepresenta:
Na+ ANILINA-
Los colorantes ácidos se unen primariamente a los componentes texturales por
medio de enlaces electrostáticos de manera similar pero opuesta a la de los
colorantes básicos. Las anilinas ácidas reaccionan con grupos catiónicos, como
los GRUPOS AMINO IONIZADOS de las proteínas.
Cualquier componente de los tejidos que reaccione con un
colorante básico (o con Hematoxilina) se dice que es BASÓFILO y que presenta
BASOFILIA. Estos componentes son
• La Heterocromatina y los Nucléolos del Núcleo por los grupos Fosfato
ionizados.
• Ergatoplasma (parte del citoplasma) por grupos Fosfato
ionizados.
• Matriz del Cartílago por grupos Sulfato ionizados.
Los componentes texturales que se tiñen de colorantes ácidos se dice que son
ACIDÓFILOS y que presentan ACIDOFILIA. Son acido filos
• La mayor parte del
citoplasma no especializado.
• Filamentos Citoplasmáticos.
• Fibras extracelulares.
Todos estos debidos a grupos Amino ionizados.
Metacromasia
Es el fenómeno por el cual un colorante (por ejemplo
Azul de Toluidina o la tionina) cambia de color tras reaccionar con un
componente textural.
Esto se debe a que en tejidos con altas
concentraciones de POLIANIONES, la molécula del colorante se polimeriza entre si y sus
propiedades de absorción son diferentes de las propiedades de las moléculas
individuales. Se interpreta que la metacromasia refleja gran cantidad de cargas
aniónicas muy cercanas unas a otras en el tejido, una situación prevalerte en
la sustancia fundamental del cartílago y en los gránulos de los mastocitos, el
Azul de Toluidina tiñe a estos de colorpúrpura.
Los componentes titulares que pueden colorearse
metacromáticamente, denominados Cromotropos, son principalmente los
glucosaminoglucanos sulfatados y las nucleoproteínas.
Métodos basados en la reacción de schiff para grupos aldehído
El Reactivo de Schiffes la leucofucsina o bisulfato de fucsina. Es
incoloro, pero puede formar un color rojo estable
producto de adición con grupos aldehído. Este compuesto se utiliza en
combinación con otros productos químicos como
El Método del ácido peryódico-Schiff (PAS)se emplea para determinar la
presencia de moléculas como
el glucógeno, glucoproteínas y glucosaminoglucanos.
Lo que hace es romper la unión de los anillos de las hexosas formando grupos
aldehído o rompen los enlaces de las hexoaminas de los glucosaminoglucanos,
también formando grupos aldehído y haciéndolos reaccionar a
estos grupos con el reactivo de Schiff. También sirve para
identificar membranas basales y fibras reticulares.
El Método de Feulgen este es un métodoespecífico para
la determinación histoquímica del DNA, donde
la hidrólisis ácido débil con cloruro de hidrógeno (HCl) se separan los grupos
púricos del
DNA. De este modo se abre el anillo de desoxirribosa,
y se forma un grupo aldehído que reacciona con el reactivo de Schiff. Se
obtiene un color magenta o rojo. No se tiñe el RNA.
Determinación histoquímica de lípidos
Luego de la fijación con formalina se realizan cortes
por congelación, por lo que se evita extraer los lípidos con los solventes
orgánicos.
Para la determinación histoquímica se emplean muy a menudo los
denominados COLORANTES SUDÁN. Estos soncasi insolubles
en agua. El colorante Sudán se emplea disuelto en un
solvente orgánico en el cual los lípidos sean relativamente insolubles, y en el
que también el colorante sea sólo parcialmente soluble. Además, el colorante
debe ser más soluble en lípidos que en el solvente, puesto que la coloración
tiene lugar porque las moléculas del colorante se distribuyen entre
los lípidos y el solvente en relación con su solubilidad en ambos.
Para evitar la extracción del colorante y los lípidos, luego
de la coloración se montan los cortes en medio acuosos.
Los colorantes Sudán tiñen fuertemente los TRIGLICÉRIDOS, como por ejemplo
• Rojo de sudán o sudán iii, en la coloración de células adiposas.
• El negro de sudán o sudán iv, se emplea en la
coloración de las vainas mielínicas de las fibras nerviosas compuestas por
lipoproteínas.
Finalmente hay métodos que utilizan varios colorantes y que colorean diferentes
estructuras tisulares y que desconociendo las bases químicas en cómo se unen
con los componentes se denominan Métodos no específicos, como el Tricrómico de
Mallory.
También puede emplearse una modificación de la reacción de
PAS – ocasionalmente denominada Método PA-plata- para la microscopia
electrónica. Luego de la oxidación con ácido peryódico se emplea por lo
general como
reactivo la metenamina-plata. El producto final de reacción
será electrodenso.